مقایسه رفتار قاب‌های فولادی تحت اثر انفجار

doi
چکیده

بررسی عملکرد سازه‌ها به‌خصوص سازه‌های فولادی در برابر بار انفجار از اهمیت زیادی برخوردار است. یکی از پیش‌بینی­های مهم برای مواجهه با نیروهای جانبی مخرب در سازه‌ها، کاربرد سیستم­های باربر سازه‌ای فولادی است. در این پژوهش، تعداد 7 نمونه از سیستم‌های باربرجانبی فولادی در سازۀ فولادی 5 طبقه ایجاد شدند که با درنظرگرفتن ضوابط و استاندارد‌ ۲۸۰۰ با نرم‌افزار ABAQUS و SAP2000، تحت بار انفجار مورد تحلیل عددی قرار گرفتند. انفجار از نوع هوایی در نظر گرفته شد و مقدار مادۀ منفجره به میزان  ۲۰۰ کیلوگرم بر حسب T.N.T و در فاصلۀ ۲ متری از محور چشمۀ اتصال تیر و ستون سیستم قاب با اتصال صلب و در ارتفاع ۸/۲ متری از سطح زمین ایجاد شد. نتایج نشان داد که در تمامی مدل‌ها ستون مجاور با مبدأ انفجار، دچار اعوجاج شدید گشته و در ناحیۀ چشمۀ اتصال آن‌ها خرابی پلاستیک به‌وجود آمد. همچنین تنش‌ها در جان تیر و ورق‌های اتصال در پای ستون به مقدار بیشینه رسید. این رخداد، در مدل‌های قاب خمشی کم‌تر دیده شد و در مدل‌های قاب خمشی متوسط و قاب خمشی ویژه، سیستم عملکرد بهتری داشت و در مدل‌های مختلف دیوار برشی، آسیب‌های پلاستیک در پای ستون مجاور به مبدأ انفجار، مشاهده نشد و میزان جذب انرژی نسبت به وزن سازه به‌دست آمد. در نتیجه، قاب خمشی ویژه بیش‌ترین میزان جذب انرژی را داشت و کم‌ترین آن نیز مربوط به قاب خمشی هم‌محور بود.