بررسی عددی ستون بتن آرمه تحت بارگذاری محوری و شرایط حریق

با گسترش کاربرد مصالح و وسایل قابل اشتعال در ساختمانها و توسعه شبکههای انرژی نظیر گاز و برق، خطر آتش سوزی در ساختمانها افزایش یافته است و همچنین افزایش ارتفاع و زیر بنای مورد نیاز ساختمانها باعث شده است که موضوع کنترل و مهار آتش مورد توجه بیشتری قرار گیرد. در این پژوهش با استفاده از روش المان محدود شرایط واقعی ستون بتن آرمه با ابعاد و مشخصات متعارف تحت بار گذاری محوری در شرایط حریق، شبیهسازی میشود در این مدلسازی رفتار مصالح غیر خطی بوده و برای معرفی مشخصات مصالح فولاد و بتن وابسته به دما، از آیین نامه BS8110 و ACTM E119 استفاده میشود و شرایط حرارت مطابق استاندارد ISO834 و مدل رفتاری پلاستیک-خسارت برای بتن و مدل رفتاری فن میسز برای فولاد اختیار گردید. نتایج نشان میدهد توزیع حرارت مقطع بتن آرمه یکنواخت نبوده و کاهش مقاومت شدید ستون بتن آرمه زمانیست که دمای میلگردها به دمایی حدود 400 درجه سانتیگراد میرسند که در این لحظه علاوه بر کاهش سطح مقطع موثر مقطع به دلیل افزایش دما وکاهش مقاومت در لایههای خارجی بتن، میلگردها قبل از تخریب فشاری بتن، در مدت زمان کوتاهی جاری شده و ستون پایداری خود را از دست میدهد همچنین با وجود رعایت حداقل ضوابط و الزامات هندسی پیشنهاد شده مبحث نهم برای شرایط حریق، زمان دوام ستون مورد بررسی کمتر از مقدار آیین نامه گزارش شده است

کلیدواژه ها:

ستون بتن آرمه ، مدلسازی عددی ستون ، شرایط حریق ، معادلات کوپل حرارت ـ جابجایی ، مدل رفتاری پلاستیک ـ خسارت بتن