بخشی از مقاله
چکیده
در سالهاي اخیر، یافتن مطمئنترین روش طراحی براي پیشگیري از وقوع خرابی پیشرونده در سازه هاي مهم، به عنوان یکی از چالشهاي مهندسین تبدیل شده است. خرابی پیشرونده، رویدادينسبتاً نادر است که در آن یک خسارت جزئی یا شکست موضعی باعث خرابی کل سازه و یا بخش اعظم آن میگردد. مشکل اصلی این پدیده نامتناسب بودن میزان خرابی نهایی با علت و گسیختگی اولیه میباشد. بررسی ساز و کار خرابی پیشرونده به منظور یافتن راهحلی براي افزایش مقاومت سازهها و کاهش پتانسیل گسیختگی پیشرونده، همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. از این روي، ارزیابی رفتار میانقابها در برابر این پدیده، ضروري به نظر میرسد. بنابراین، تأثیر میانقابهاي فولادي در کاهش پتانسیل خرابی پیشرونده، قابل تأمل میباشد. براي رسیدن به این هدف، پتانسیل خرابی پیشرونده در قابهاي خمشی فولادي با حذف اختیاري یک ستون ارزیابی گردیده است و تحلیل استاتیکی غیرخطی بارافزون قائم با استفاده از آنالیز المان محدود غیرخطی در نرمافزار آباکوس انجام شده است. عملکرد سازهها با ورقهاي پرکننده کامل بررسی شده است . نتایج تجزیه و تحلیل نشان میدهد که میانقابهاي فولادي کامل در کاهش پتانسیل خرابی پیشرونده قابهاي خمشی مؤثر هستند.
مقدمه
ایمنی سازه ها و اطمینان از پایداري آنها در برابر حوادث پیشبینی نشده، همواره به عنوان یک رویکرد اصلی در طراحی سازه ها مطرح بوده است. یکی از مسائلی که در دهههاي اخیر در بحث پدافند غیرعامل، توجه مهندسین را به خود جلب کرده اﺳﺖ، پایداري سازهها در برابر خرابیهاي پیشرونده میباشد. خرابی پیشرونده،5 پدیدهاي است که در آن وقوع یک حادثه غیرمعمول، سبب بروز آسیب موضعی در یک یا چند المان باربر شده و ساختمان به شکل نامتناسبی دچار فروریزش جزئی و یا کلی میگردد. این پدیده می تواند در اثر عوامل طبیعی و یا انسانی، ازجمله خطاي طراحی یا ساخت، انفجار گازها یا بمب، برخورد هواپیما یا وسائل نقلیه و غیره رخ دهد. ضرورت و اهمیت محافظت از جان انسانها و سرمایههاي ملی در هنگام وقوع این قبیل وقایع و همچنین حفاظت از ساختمانهاي مهم در مقابل حملات تروریستی، نشان از لزوم توجه به این موضوع در زمان طراحی و ساخت سازهها دارد و انجام تحقیقات و مطالعات گستردهاي به منظور یافتن راهکارهاي عملی و اقتصادي براي مقابل با این رویداد را نمایان میسازد. تاکنون ساختمانهاي متعددي در سرتاسر جهان، دراثر پدیده گسیختگی پیشرونده دچار خرابی شدها ند. که ازجمله مهمترین این رویدادها میتوان، ساختمان رونان پوینت6 انگلستان، ساختمان ﻓﺪرال مورا7 در شهر اوکلاهما و ﺑﺮجﻫﺎي تجارت جهانی8 نیویورك را نام برد. درنتیجه پس از وقوع اینگونه حوادث، آییننامههاي معتبر جهانی دستخوش تغییراتی شد. این تغییرات در ابتدا به صورت اصلاح و تجدیدنظر در معیارها و ضوابط آییننامه هاي موجود ایجاد شد و سپس، منجر به تدوین آییننامههایی مخصوص در زمینه خرابی پیشرونده و انجام پژوهشهاي گستردهتري در مورد آن گردید. دیوارهاي فولادي مشتمل بر ورقهاي عمودي متصل به تیرها و ستونهاي مجاور میباشد و عمدتاً براي تحمل بارهاي جانبی نصب میشوند. همانطور که بیان شد براساس پژوهشهاي قبلی، ورق هاي فولادي سختی اولیه بالایی دارند و سبب اتلاف مقادیر قابل ملاحظهي انرژي لرزهاي میشوند. - تیملر و کولاك، - 1983 و - ترومپوش و کولاك، - 1987 دریافتند که دیو ار فولادي با ورقهاي نازك مهار نشده، شکل پذیري بالا و همچنین مقاومت بالایی حتی بعد از کمانش موضعی ورق نازك دارند. - درایور و همکاران، - 1998 متوجه شدند که میانقابهاي فولادي رفتار شکلپذیر، بدون گسیختگی ترد در محل اتصال از خود نشان میدهند. و - پارك و همکاران، - 2007 دریافتند که به منظور دست یافتن به شکلپذیري زیاد، ستونهاي مرزي می بایست در برابر ترکیب نیرو محوري و نیروي عرضی ایجاد شده توسط میدان کشش ورقهاي فولادي، مقاومت کنند.
