نشریه علمی سازه و فولاد

نشریه علمی سازه و فولاد

بررسی خرابی پیشرونده در سازه های فولادی با قاب خمشی

نوع مقاله : یادداشت فنی

نویسندگان
استادیار گروه عمران، دانشگاه تبریز
10.22034/jss.2012.238843
چکیده
سازه‌های فولادی با سیستم قاب خمشی جزء سازه‌هائی هستند که در مناطق لرزه‌خیز کاربرد زیادی دارند. برای طراحی این نوع سازه‌ها در برابر نیروهای لرزه‌ای آیین‌نامه‌ها ضوابط متعددی را پیشنهاد می‌کنند ولی در این نوع آیین‌نامه‌ها اشاره‌ای به طراحی این سازه‌ها در برابر بارهای غیر عادی مانند اثرات ناشی از ضربه اتومبیل، هواپیما، انفجار بمب و مسایل نظیر این‌ها نشده است. بنابرین با توجه به کاربرد زیاد این سازه‌ها نیاز به بررسی آن‌ها در برابر خرابی پیشرونده ضروری به نظر می‌رسد. این مقاله به بررسی رفتار سازه‌های فولادی با قاب خمشی در برابر خرابی پیشرونده می‌پردازد. این سازه‌ها مطابق ضوابط لرزه‌ای آیین‌نامه UBC94  تحلیل و سپس براساس آیین‌نامه فولاد UBC97-ASD طراحی شده اند. مدل‌های مورد استفاده دارای ۳، ۵، ۸ و ۱۵ طبقه بوده که بطور سه بعدی و با در نظر گرفتن اثر کف بتنی و همچنین با در نظر گرفتن مشارکت سایر اعضا، در تعیین رفتار سازه مورد بررسی قرار گرفته‌اند. تحلیل این سازه‌ها در برابر خرابی پیشرونده با درنظر گرفتن رفتار غیرخطی مصالح و رفتار غیرخطی هندسی مدل‌ها صورت می‌پذیرد. روش تحلیلی مورد استفاده ابتدا با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده بطوریکه فرضیات استفاده شده در مدل تحلیلی مطابقت خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد. برای این سازه‌ها تاثیر ارتفاع، تاثیر طول دهانه، تاثیر محل ستونی که دچار خرابی می‌شود بر روی تغییر مکان قائم گره بالای ستون خراب شده، بر روی نیروی محوری سایر تیرها و ستونهای مرتبط با عضو خراب شده و بر روی مقدار لنگر خمشی انتهای دور و نزدیک تیر متصل به ستون خراب شده مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of the progressive collapse of steel moment resistant frame structures

نویسندگان English

Abdolrahim Jalali
Ali Hadidi
Yashar Yasrebi Nia
چکیده English

diffrent rules to design these kinds of structures against seismic forces, but theses codes don’t take into account effect of other extreme events such as impact of explosion, car, airplane, and etc. with pays attention to more applicability of steel moment resisting structures, studing them against progressive collapse seems necessary. This paper studies the behavior of steel moment resistant frame structures against progressive collapse which has been analyzed by UBC94 seismic codes and has been designed by steel design code UBC97-ASD. 3d-frame structures were used in this paper. They have 3, 5, 8, 15 stories with three types of symmetric plan. Effect of slab and contribution of other elements such as adjacent beams and columns in determinig the behavior of structure were investigated. The models also incorporate non-linear material characteristics and non-linear geometric behavior. At first, the applied analytical procedure is compared with test results such that the hypotheses used in the analytic models have a good agreement with the test results on these structures. Aims of this article are consideration the effect of height, Span length, place of collapsing column on vertical displacement of the node on top of the removed column and upon internal forces of adjacent beams and columns.

کلیدواژه‌ها English

Progressive Collapse
Material Nonlinearity
Geometric Nonlinearity
Explicit Dynamic Analysis