افزایش قابلیت دفاعی سازه‌های فولادی با تعیین اتصال‌های فولادی بهینه در مقابل بار انفجار و ارائه روشی جهت بهبود عملکرد آن‌ها

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتم‌الانبیاء(ص)، تهران، ایران

doi
چکیده

در این مطالعه به بررسی عددی اتصال‌های از پیش تأیید شده مبحث دهم مقررات ملی ساختمان تحت بارگذاری انفجاری پرداخته شد. بدین منظور، شش قاب سه طبقه دو دهانه با اتصال‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. این قاب‌ها دارای تیر و ستون‌های یکسان بوده و تنها نوع اتصال‌های آن‌ها متفاوت بود. نتایج حاصل نشان داد که تحت بارگذاری انفجاری، قاب با اتصال گیردار فلنجی با چهار پیچ و بدون سخت‌کننده دارای کمترین جابجایی و بهینه‌ترین عملکرد است. همچنین قاب با اتصال گیردار مستقیم توسط تیر با مقطع کاهش‌یافته داری بیشترین جابجایی و ضعیف‌ترین عملکرد بود. کاهش و یا افزایش تعداد طبقات تأثیری بر عملکرد بهینه قاب با اتصال گیردار فلنجی با چهار پیچ و بدون سخت‌کننده نداشت. به ازای 5 متر نزدیک‌تر شدن محل انفجار به قاب، فشار موج انفجار معادل افزودن 50کیلوگرم TNT افزایش یافت. برای بهبود عملکرد این اتصال‌ها نیز روش‌های مختلفی مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که افزودن صفحه فولادی با ضخامت 1 سانتی‌متر به محل چشمه اتصال و دو انتهای تیرها به‌صورت جداگانه باعث کاهش 11و 5 درصدی حداکثر جابجایی قاب شد. این در حالی است که افزودن صفحه فولادی با ضخامت cm 1 هم‌زمان به دو انتهای تیرها و چشمه اتصال ستون، باعث کاهش 15 درصدی جابجایی در تراز سقف سوم قاب شد که روش بسیار مناسبی برای بهبود عملکرد اتصال‌ها در مقابل انفجار است.