مطالعه عددي سيستم دال با تيرچه بتني پيش‌تنيده تحت شرايط آتش

با توجه به آمار بالاي آتش‌سوزي و هزينه‌هاي مالي و جاني ناشي از آن، جلوگيري از فروريزش سقف به عنوان يكي از اعضاي اساسي در ساختمان، به هنگام آتش‌سوزي ضروري است. از آنجا كه بتن داراي ضعف ذاتي در كشش مي‌باشد، ترك خوردگي در ناحيه كششي دال‌ها اجتناب ناپذير است. از طرف ديگر در سيستم دالهاي با تيرچه پيش‌تنيده، معمولا ناحيه‌ي كششي بتن بكلي حذف و يا به صورت موثري كاهش مي‌يابد و مي توان انتظار داشت كه عملكرد سقف تحت شرايط آتش بهبود يابد. در اين پژوهش رفتارعددي دال بتني ساده با سيستم تيرچه بتني پيش‌تنيده يك طرفه تحت شرايط آتش بررسي شد. دماي بحراني در 9 نمونه كه در مقدار نيروي پيش‌تنيدگي، مقاومت و پوشش بتن و همچنين طول دهانه با يكديگر تفاوت داشتند، به دست آمده و با يكديگر مقايسه شد. بار حرارتي بر اساس پروتكل استاندارد ISO 834-1 به نمونه‌هاي مورد مطالعه اعمال شد. توزيع دما در سراسر دال به‌صورت يكنواخت و افزاينده اعمال شد و حالت‌هاي خرابي در مدل پيش‌بيني شده و با نتايج آزمايشگاهي مورد صحت‌سنجي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه نيروي پيش‌تنيدگي بيشترين تاثير و طول دهانه كمترين تاثير را بر كاهش و يا افزايش شاخص دماي بحراني دارد. به اين صورت كه تغيير پارامتر ميزان پيش‌تنيدگي از صفر به 600 و 1120 مگاپاسكال سبب افزايش شاخص دماي بحراني به مقدار 20 و 43 درصد و تغيير پارامتر ميزان طول تيرچه از مقدار اوليه 4.5 متر به 6 و 7.5 متر به ترتيب سبب كاهش شاخص دماي بحراني به مقدار 1 و 2 درصد شده است. تغيير پارامتر ميزان پوشش بتن از 20 ميلي‌متر به 10 و 30 ميلي‌متر به ترتيب سبب كاهش و افزايش شاخص دماي بحراني به مقدار 11 و 9 درصدگرديده است. همچنين در تمامي نمونه‌ها مود شكست يكسان و به‌صورت خمشي در وسط دهانه تيرچه رخ داد.