دانلود ترجمه مقاله آنالیز خرابی پیشرونده قاب های فولادی (ساینس دایرکت – الزویر 2019) (ترجمه ویژه – طلایی ⭐️⭐️⭐️)

روشی جدید برای آنالیز خرابی پیشرونده قاب های فولادی

A new method for progressive collapse analysis of steel frames

چکیده

1.مقدمه

2.مدل المان محدود برای قاب فولادی

3. ارزیابی مدل المان محدود

4. انفجار حجیم در داخل ساختمان

5. مقایسه روشهای آنالیز خرابی پیش رونده موجود

6. روش زیر ساختاری

7. نتیجه گیری

منابع

چکیده

زمانی که یک انفجار بزرگ در داخل ساختمان اتفاق می‌افتد، تعدادی از اعضای سازه‌ای (ستونها، تیرها، دال ها و غیره) آسیب می‌بینند یا کلا تخریب می‌شوند که در کنار شرایط اولیه غیر صفر (جابجایی، سرعت، شتاب و غیره)، خرابی پیش رونده سازه های ساختمانی بسیار محتمل است. با این حال تحقیقات محدودی در مورد تاثیر بار انفجار بر اعضای سازه ای در ساختمان، وجود دارد و با توجه به این مساله، بر اساس یک مدل زیرساختاری، روشی جدید برای بررسی خرابی پیش رونده در قابهای فولادی تحت اثر بار انفجار ارائه شد. در ابتدا سناریوی انفجار گسترده در داخل ساختمان معرفی سپس مدل زیرساختاری در نواحی تاثیر پذیر از اثرات انفجار ایجاد میگردد، بعد از آن روش محاسبه ای برای شرایط غیر صفر و آسیب اولیه در اعضای سازه ای ارائه و در آخر مراحل خاص این روش پیشنهادی تشریح می‌شود. به عنوان مثال یک قاب فولادی دارای 5 طبقه در ارتفاع، 4 دهانه در طول محور طولی و 3 دهانه در طول محور عرضی، به ترتیب، با استفاده از روش شبیه سازی مستقیم، روش بار متناوب و روش ارائه شده جهت بررسی خرابی پیش رونده شبیه سازی شد. بواسطه تجزیه و تحلیل نمونه، مشخص شد که نمی‌توان تاثیر بار انفجار در طبقه همکف را نادیده گرفت اما در طبقات دیگر بواسطه دالهای بتن آرمه این امر ممکن است. شرایط اولیه غیر صفر و آسیب اولیه اعضای سازه ای بخوبی با استفاده از مدل زیر ساختاری قابل پیش بینی است و مدل پیشنهاد شده دقیق و قابل اعتماد است.

مدل المان محدود برای قاب فولادی

نمونه اولیه ساختمان

ساختمانی که در این مطالعه انتخاب شده است، یک قاب فولادی طراحی شده لرزه ای [14]، که دارای 5 طبقه در ارتفاع،4 دهانه در طول محور طولی با طول دهانه 5 متر، 3 دهانه در طول محور عرضی، با طول دهانه 5 متر. شکل 1، یک تصویر هوایی از قاب فولادی را نشان میدهد. شکل2، نشان دهنده پلان عمومی طبقه در قاب فولادی است. که ارتفاع طبقه اول 6 متر و در باقی طبقات 4 متر است.ستون و تیر قاب فولادی از مقاطع H شکل که از جوش 3 ورق فولادی ساخته شده اند اتخاذ شده‌اند، مقطع ستون H400*300*12*14 (عمق مقطع H* عرض بال * ضخامت جان * ضخامت بال) است که در شکل3a نشان داده شده است. و مقطع تیر H300*250*10*12 مانند شکل3b میباشد.

ساختمانی که در این مدل سازی عددی استفاده شده است 20 ستون دارد که 14 عدد از آنها ستون خارجی و بقیه ستون داخلی هستند. اتصالات خارجی تیر به ستون در شکل4a ، استفاده از اتصالات مقاوم در برابر خمش و اتصالات خارجی تیر به ستون در شکل4b ،نشان داده شده است و از اتصالات ورق نازک (برش ساده) در قابهای سنگین استفاده شده است. ضخامت دال بتن آمه 140 میلیمتر و ضخامت بتن پوششی (کاور) 30 میلیمتر است. آرماتورهای موجود در این دال بصورت دو طرفه و دوشبکه هستند که قطر آنها 8 میلیمتر و فاصله آنها از هم 0.15 متر است و در بالا و پایین دال بتنی قرار گرفته اند. به دیوار پر کننده، که به عنوان حصار و جداکننده عمل می کند، هیچ گونه نیروی عمودی وارد نمیشود و وزن آن را نیز ستون ها و تیر ها تحمل میکنند. و فرض بر این است که کف ستون در طبقه زیرین ثابت است.

قاب فولادی و دال بتن آرمه عمدتا از بتن و فولاد تشکیل شده است. خصوصیات اساسی مصالح بتن در جدول 1 نشان داده شده است. فولاد سازه ای Q345 برای تیر ها و ستونها انتخاب گردید که خصوصیات اساسی آن نیز در جدول 2 نشان داده شده است. فولاد HRB335، نیز برای آرماتورهای بتن آرمه انتخاب شده که ویژگی های اساسی آن در جدول 3 آمده است.