بررسی رفتار قاب های فولادی مهاربندی شده در دمای بالا

چکیده به علت حساسیت فولاد در برابر آتش و ضعف شدید سازه‎های فولادی در برابر حرارت، لازم است رفتار این سازه‎ها در حرار‎تهای بالا مورد ارزیابی قرار گیرد. با افزایش دما، کاهش شدید خواص مکانیکی فولاد باعث ایجاد تغییرشکل‎های بزرگ در سازه خواهد شد. با توجه به عدم قطعیت‏ها در خواص مکانیکی فولاد در دماهای بالا و تاثیر آن بر پیش‏بینی عملکرد قاب، لازم است مدلی مناسب از رابطه‏ی تنش-کرنش فولاد در دماهای بالا، برای بدست آوردن پاسخ صحیح سازه ارائه گردد، آیین نامه‎های مختلف دنیا این مدل‎ها را ارائه داده‎اند که به منظور اعمال بارگذاری حرارت از آن‎ها بهره جسته‎ایم. نحوه‏ی تغییرشکل قاب‏های فولادی در معرض حرارت از عوامل متعددی مانند نوع اتصالات قاب، فرایند گرمادهی، قسمت‏های تحت حرارت قاب، مقدار بار ثقلی وارد بر قاب و نحوه‏ی تهویه در هنگام اعمال آتش تاثیر پذیر است. در این تحقیق با مدل‎سازی قاب‎های فولادی مهاربندی شده ضربدری، 7 و 8شکل در نرم‎افزار اجزامحدود abaqus، به مطالعه‎ی رفتار قاب تحت ترکیب بارهای مختلف و همچنین شدت بارهای متفاوت در دو حالت وجود یا عدم وجود نقص اولیه پرداخته شده است. هدف اصلی این مطالعه بررسی رفتار این نوع قاب‎ها و مقایسه‎ی عملکرد آن‎ها می‎باشد. نتایج بدست آمده نشان می‎دهند با بحرانی‎تر شدن ترکیب بارها و افزایش شدت بار اعمالی به سازه، میزان تنش در اعضا و همچنین تغییرشکل آن‎ها بیشتر می‎شود. با ایجاد نقص اولیه در سیستم مهاربند شاهد افزایش جزئی تغییرشکل‎ها در تیر و ستون خواهیم بود. این نقص اولیه در بادبند باعث کاهش میزان تنش و افزایش تغییرشکل خارج از صفحه بادبند در حالتی که از مهاربند ضربدری استفاده کرده‎ایم شده است. در سیستم با مهاربند 7شکل ایجاد نقص اولیه باعث تغییرشکل زودتر و بیشتر و همچنین ایجاد تنش های کششی در بادبند می‎شود. تاثیر نقص اولیه بر رفتار قاب با مهاربند 8شکل ناچیز است. کلید واژه: قاب فولادی، حرارت بالا، نقص اولیه، خواص مکانیکی