ارزیابی مقاومت ساختمان‏ های صنعتی فولادی در معرض آتش‏ سوزی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری تخصصی، گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران

2 کارشناسی ارشد، پروژه خط 2 قطار شهری مشهد، موسسه مهندسی رهاب، هلدینگ راه و شهرسازی، مشهد، ایران

چکیده

این مقاله یک ارزیابی از عملکرد ساختمان‏های صنعتی فولادی تحت بار آتش‏سوزی ارائه می‌دهد. این ارزیابی بر روی سازه ساختمان توقفگاه خط 2 قطار شهری که یکی از بزرگ‌ترین سوله‌های موجود در مجموعه سوله‌های سایت دپو خط 2 قطار شهری مشهد می‌باشد، انجام شده است. بدین منظور از تحلیل عددی به روش اجزای محدود استفاده شده است. اجزای اصلی مقاومت آتش شامل ستون‌ها و رفترها می‌باشد و المان‏ها با مقاومت آتش ضعیف همچون لاپه‏ها برای بررسی مقاومت آتش سازه حذف شده‌اند. نتایج تحلیل نشان داد که سازه سوله توقفگاه تحت بحرانی‌ترین سناریو آتش، حداقل زمان110 دقیقه در برابر فروپاشی ناشی از آتش مقاومت دارد. همچنین با بررسی دو سناریو آتش متفاوت مشخص شد، سناریو آتش‌سوزی متقارن در سرتاسر دهانه از سناریو آتش‌سوزی نامتقارن در بخشی از دهانه، وضعیت بحرانی‌تری ایجاد می‌کند. پیشنهاد شده است که برای طرح سازه‏های مشابه، حفاظت آتش مؤثر برای رفترها و چشمه اتصال برای ضمانت پایداری سازه فراهم شود.

کلیدواژه‌ها


[1] A.S. Usmani, Y.C. Chung, J.L. Torero, "How did the WTC towers collapse: a new theory", Fire Safety Journal, 38 (2003) 501–533.
[2] A.S. Usmani, G.R. Flint, A. Jowsey, S. Lamont, B. Lane, J. Torero, "Modelling of the collapse of large multi-storey steel frame structures in fire", Proceedings of the 4th International Conference on Advances in Steel Structures, (2005) 991–998.
[3] A.S. Usmani, "Stability of the Word Trade Center Twin Towers structural frame in multiple floor fires", J. Eng. Mech. 131 (6) (2005) 654–657.
[4] H.M. Ali, P.E. Senseny, R.L. Alpert, "Lateral displacement and collapse of single-storey steel frames in uncontrolled fires", Eng. Struct. 26 (2004) 593–607.
[5] C. Fang, B.A. Izzuddin, R. Obiala, A.Y. Elghazouli, D.A. Nethercot, "Robustness of multistorey car parks under vehicle fire", J. Constr. Steel Res. 75 (2012) 72–84.
[6] C. Fang, B.A. Izzuddin, A.Y. Elghazouli, D.A. Nethercot, "Robustness of multi-storey car parks under localised fire towards practical design recommendations", J. Constr. Steel Res., 90 (2013) 193–208.
[7] C. Fang, B.A. Izzuddin, A.Y. Elghazouli, D.A. Nethercot, "Simplified energy-based robustness assessment for steel-composite car parks under vehicle fire", Eng. Struct., 49 (2013) 719–732.
[8] D. Lange, C. Roben, A.S. Usmani, "Tall building collapse mechanisms initiated by fire: mechanisms and design methodology", Eng. Struct., 36 (2012) 90– 103.
[9] R.R. Sun, Z.H. Huang, I. Burgess, "Progressive collapse analysis of steel structures under fire condition", Eng. Struct. 34 (2012) 400–413.
[10] R.R. Sun, Z.H. Huang, I. Burgess, "The collapse behaviour of braced steel frames exposed to fire", J. Constr. Steel Res., 72 (2012) 130–142.
 [11] Behnam, B., "Failure Sensitivity Analysis of Tall Moment-Resisting Structures Under Natural Fires", International Journal of Civil Engineering., Vol. 16(12) (2018) p. 1771-1780.
[12] Behnam, B., "Fire Structural Response of the Plasco Building: A Preliminary Investigation Report", International Journal of Civil Engineering, (2018).
[13] Memari, M. and H. Mahmoud, "Multiresolution analysis of the SAC steel frames with RBS connections under fire", Fire Safety Journal., Vol. 98 (2018) p. 90-108.
[14] Lou, G., C. Wang, J. Jiang, Y. Jiang, L. Wang, and G.-Q. Li, "Fire tests on full-scale steel portal frames against progressive collapse", Journal of Constructional Steel Research., Vol. 145 (2018) p. 137–152.
[15] J. Jiang, "Nonlinear thermo mechanical analysis of structures using OpenSees", PhD Dissertation, University of Edinburgh, Edinburgh, UK, (2012).
 [16] Jiang, J. and G.Q. Li, "Progressive collapse analysis of 3D steel frames with concrete slabs exposed to localized fire", Engineering Structure Journal., Vol. 149 (2017) p. 21–34.
[17] Jiang, B.H., G.Q. Li, L.L. Li, and B.A. Izzuddin, "Simulations on progressive collapse resistance of steel moment frames under localized fire", Journal of Construction Steel Research., Vol. 138 (2017) p. 380–388.
[18] Jiang, J. and G.Q. Li, "Disproportional collapse of 3D steel-framed structures exposed to various compartment fires", Journal of Construction Steel Research., Vol. 138 (2017) p. 594–607.
[19] ABAQUS 6.14 Documentation, Dassault Systèmes Simulia Corp (2014).
[20] ISO 834, "fire resistance test elements of building construction", International Organization for Standardization, Geneva (1999).
[21] ASCE 7-10, "Minimum design loads for buildings and other structures." American Society of Civil Engineers, Virginia, US (2010).
[22] EN 1993-1-2, "Eurocode3: Design of Steel Structures, Part1–2: General Rules- Structural Fire Design." European Committee for Normalization, Brussels, Belgium (2005).
[23] Rezaeian, A. and M. Yahyai, "Fire response of steel column-tree moment resisting frames. Materials and Structures", (2014) p. 14-1, 2914.
[24] ANSI/AISC 341-05, "Seismic provisions for structural steel buildings", American Institute of Steel Construction, Chicago, US (2005).
[25] ANSI/AISC 360-05, "Specifications for structural steel buildings", American Institute of Steel Construction, Chicago, US (2005).