ارزيابي امكان رخداد گسيختگي پيشرونده در قابهاي خمشي فولادي (معمولي، متوسط و ويژه) بر اثرحذف ستون

Evaluation the Possibility of the Occurrence of Progressive Collapse in Steel Moment Frames (Ordinary, Intermediate and Special) Due to Sudden Column Removal

ساختمانها در طول عمر مفيد خود ممكن است تحت تاثير تهديدات خارجي مختلفي قرار گيرند. اين تهديدات مي توانند با آسيب رساندن به المانهاي اصلي ساختمان باعث گسترش خرابي و گسيختگي پيشرونده در سازه گردند. طي دهه هاي اخير محققين تلاش گسترده اي در مورد نحوه ي مقابله با پديده هاي غير طبيعي مانند انفجار، تصادف و خرابكاري هاي تروريستي نموده اند. در اين تحقيق يك سازه ي 5 طبقه ي فولادي با سيستم هاي قاب خمشي معمولي، متوسط ويژه ( معادل شكل پذيري هاي كم، متوسط و زياد) بر اساس آئين نامه هاي داخلي طراحي و ضوابط هر كدام كنترل شده اند. در ادامه با انتخاب يك قاب مياني، امكان رخداد گسيختگي پيشرونده در اثر حذف ستون هاي كناري و مياني هر سه قاب بر اساس دستورالعمل هاي GSA و UFC بررسي شده است. با تعريف مفاصل پلاستيك متمركز در انتهاي المانها و با استفاده از پارامترهاي كاهندگي مقاومت و سختي حاصل از مطالعات آزمايشگاهي ساير محققين، رفتار ديناميكي غير خطي قابها در اثر حذف ستون بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه امكان آسيب قاب هاي خمشي فولادي ويژه بيش از قابهاي خمشي متوسط و معمولي مي باشد. همچنين نتايج مشخص مي كند كه بر خلاف مقاوم سازي هاي لرزه اي كه فراهم كردن شكل پذيري روشي مهم براي كاهش آسيب ساختمانها مي باشد، در خرابي هاي ناشي از بارهاي ثقلي، بيشتر بودن مقاومت و سختي اعضا مي تواند گسترش خرابي را محدود نمايد.

Buildings during their useful life may be affected by different external threats. These threats can harm the key elements of buildings and thus lead to progressive collapse. In recent decades, researchers have been working extensively on how to deal with abnormal events such as explosions, accidents and terrorist attacks. In this study, a typically 5-story steel structure with ordinary, intermediate and special (low, medium and high ductility levels) moment frames designed based on internal regulations and all criteria have been controlled. Then by selecting a middle two-dimensional frame, the possibility of occurrence of progressive collapse caused by the sudden removal of corner and middle columns of all three frames have been investigated based on the guidelines of the GSA and the UFC. By defining the concentrated plastic hinges at the element ends and by using the strength and stiffness attenuation parameters resulted from laboratory studies of other researchers, non-linear dynamic behavior of frames due to sudden removal of columns have been investigated. Results show that the possibility of damage to special moment frame is more than the intermediate and ordinary moment frames. Also the results indicate unlike the seismic retrofitting that providing ductility is an important method to reduce damages to the buildings, for damages caused by gravity loads, higher strength and stiffness can limit the progress of damages.