بررسی پایداری ستون های فولادی در شرایط آتش‌سوزی به کمک روش ‏اجزای محدود

ایمان مصدق¹ مهران ابراهیمی² محمد عبدالحسینی³

1) کارشناسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی مشهد، ایران
2) کارشناسی ارشد عمران ـ سازه، دانشگاه آزاد اسلامی مشهد، ایران
3) کارشناسی ارشد عمران ـ سازه، دانشگاه آزاد اسلامی مشهد، ایران

محل انتشار : پنجمین کنفرانس بین المللی پژوهش در علوم و مهندسی و دومین کنگره بین المللی عمران، معماری و شهرسازی آسیا(5icrsie.com)
چکیده :
امروزه پیکره بسیاری از ساختمان‌ها از سازه‌های فولادی ساخته شده است. اگر چه فولاد ساختمانی در طبقه‌بندی نوع ‏مواد جزء مواد غیرسوختنی محسوب می گردد، با این حال اثر افزایش درجه حرارت بر مدول کشسانی و تنش تسلیم آن ‏درخور نگرش است. از این روی، با در نظر گرفتن ضعف فولاد در برابر حرارت و رویکرد تازه بسیاری از استانداردها بر ‏تحلیل آتش‌سوزی و مقاوم سازی سازه‌ها در برابر آن، همانند‌سازی آتش‌سوزی در سازه‌های فولادی دارای جایگاه ویژه‌ای ‏است. افزون بر این، شرایط تکیه گاهی نیز بر رفتار ستون ها تحت آتش سوزی اثر می گذارد به همین خاطر بررسی رفتار ‏یکپارچه ستون ها در کنار دیگر اعضای سازه ای بسیار ضروری می نماید. با توجّه به پیچیدگی بالای این موضوع، انتخاب ‏مناسب نوع بررسی، گزینش درست رفتار گرمامومسان مصالح برای در نظر گرفتن کاهش سختی و مقاومت مصالح در اثر ‏افزایش دما و همچنین تعریف اندرکنش میان اعضای سازه ای در چنین شرایطی چالشی است که در این پژوهش به آن ‏پرداخته شده است. برای این کار، رویکرد عددی برای همانندسازی رفتار ستون¬ها با نرم افزار اجزای محدود آباکوس دنبال ‏شد. در این مسیر، اثر پارامترهای مختلف همچون شکل مقطع ستون ها مورد تحلیل قرار گرفت. یافته های برآمده از دو ‏رویکرد حاکی از آن بود که ستونی که شکل مقطع آن دارای شعاع ژیراسیون بیشتر و برابر در تمامی راستاها باشد را می-‏توان مناسب ترین شکل مقطع دانست. از این روی، تنها از دیدگاه محاسباتی، مقطع دایره ای بهترین مقطع میان مقاطع ‏پیشنهادی با حفظ حجم مصرف فولاد است.‏
کلمات کلیدی : آتش سوزی اثر شکل مقطع ستون فولادی نرم افزار اجزای محدود آباکوس همانندسازی عددی