تأثیر آتش سوزی بر کاهش مقاومت و زمان فروریزش تیر بتن مسلح

چکیده مقاله

پیچیدگی های موجود در پدیده حریق نظیر ناشناختگی های موجود در سناریوی حریق و توزیع دما در محیط و رفتار مصالح و سازه در برابر دمای زیاد موجب شده است که اغلب ضوابط طراحی موجود، به صورت کیفی و تجویزی و توصیفی باشد. ضوابط آیین نامه ای ممکن است به تنهایی در برخی موارد پاسخگو نباشد. بنابراین بکارگیری یک روش قابل اعتماد و دارای عمومیت برای مطالعه این پدیده لازم است. در این مقاله ضوابط آیین نامه ای تحلیل و طراحی اعضای بتنی در برابر حریق مورد مطالعه قرار گرفته و سپس آنالیز غیر خطی وابسته به دما با نرم افزار ABAQUS برای مطالعه اثر حرارت بر تیر بتنی بکار گرفته شده است. تحلیل های انجام شده از نوع ترمو- مکانیکال بوده و در عین حال مشخصات مصالح وابسته به دما و به صورت غیرخطی لحاظ گردیده است. در ادامه با مدلسازی آزمایش رفتار تیر بتنی در برابر حریق، قابلیت مدلسازی اثر آتش بر تیر مسلح بتنی و امکان پیش بینی زمان فروریزش اثبات شده است. در گام بعد، مطالعه پارامتری به منظور حصول پیشنهاد بهینه برای افزایش مقاومت تیر بتنی در برابر حریق انجام شده است. مهمترین نتیجه این تحقیق را می توان اینگونه بیان نمود که گسیختگی و فروریزش تیر بتنی ساده هنگامی اتفاق می افتد که دمای میلگرد به بالاتر از ۴۰۰ درجه سانتی گراد برسد. برای ایجاد تأخیر در فروریزش مؤثرترین راهکار، استفاده از عایق با ضریب هدایت حرارتی مناسب و ضخامت متناسب است. همچنین سایر راه حل ها نظیر افزایش پوشش میلگرد و یا تغییر نوع و درصد آرماتور تأثیر به مراتب کمتری را در به تأخیر انداختن زمان فروریزش دارند.