فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

معرفی رابطه برش پایه قاب خمشی فولادی برای تأمین سطح ایمنی جانی در آتش‌سوزی پس از زلزله

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
پیمان پورکرامت 1
واحد قیاسی 2
بنیامین محبی 3
1 دکتری سازه، دانشکده عمران و معماری، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران
2 استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده عمران و معماری، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران
3 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
10.48303/bese.2022.544921.1051
چکیده
در این مقاله، به مدل‌سازی آتش‌سوزی پس از زلزله در قاب خمشی فولادی پرداخته می‌شود. در این مدل‌سازی سطوح مختلف شدت حرکت زمین و چندین بازه زمانی برای خاموش کردن آتش در نظر گرفته می‌شود. بدین‌منظور سازه سه‌طبقه قاب خمشی فولادی با استفاده از نرم‌افزار OpenSees تا سطح عملکرد ایمنی جانی مورد بررسی قرار می‌گیرد. با در نظر گرفتن ماکزیمم جابه‌جایی نسبی بین طبقات 2/5 درصد برای سطح عملکرد ایمنی جانی، مؤلفه طیف شبه شتاب در زمان تناوب مود اول سازه (Sa(T1))، برای این مقدار جابه‌جایی تحت زلزله به‌تنهایی، تعیین می‌گردد. سپس برای مدت‌زمان‌های مختلف آتش‌سوزی پس از زلزله ماکزیمم جابه‌جایی نسبی بین طبقات تحت آتش‌سوزی پس از زلزله تعیین می‌شود و Sa(T1) مقیاسی از شتاب‌نگاشت اعمالی که سازه تحت زلزله به‌تنهایی بتواند ماکزیمم جابه‌جایی نسبی بین طبقات برابر با ماکزیمم جابه‌جایی بین طبقات تحت آتش‌سوزی پس از زلزله داشته باشد تعیین می‌گردد و در نهایت با نسبت این Sa(T1) به Sa(T1) مقیاس شتاب‌نگاشتی که ماکزیمم جابه‌جایی نسبی بین طبقات 2/5 درصد در سازه‌ ایجاد کرده بود، ضریبی برای اصلاح برش پایه جهت تأمین سطح عملکرد ایمنی جانی برای مدت‌زمان‌های مختلف آتش‌سوزی پس از زلزله به دست می‌آید.
کلیدواژه‌ها
آتش‌سوزی پس از زلزله
انتقال حرارت
آنالیز حرارتی
طراحی بر اساس عملکرد
برش پایه

موضوعات

  1. Faggiano, B., De Gregorio, D. and Mazzolani, F. (2010) Assessment of the robustness of structures subjected to fire following earthquake through a performance-based approach. Int. Conference Urban Habitat Constructions under Catastrophic Events (COST C26 Action), Naples, Italy, 207-212.
  2. Faggiano, B. and Mazzolani, F. (2011) Fire after earthquake robustness evaluation and design: Application to steel structures. Steel Construction, 4(3), 183-187.
  3. Hibbitt, Karlsson and Sorensen, Inc. (2004) ABAQUS User’s Manual Version 6.5, Pawtucket, RI.
  4. Prestandard, F. (2000) Commentary for the seismic rehabilitation of buildings (FEMA356). Washington, DC: Federal Emergency Management Agency, 7.
  5. Hietaniemi, J. and Mikkola, E. (2010) Design Fires for Fire Safety Engineering. Technical Research Centre, Helsinki, Finland.
  6. Behnam, B. and Ronagh, H.R. (2014) Behavior of moment-resisting tall steel structures exposed to a vertically traveling post-earthquake fire. The Structural Design of Tall and Special Buildings, 23(14), 1083-1096.
  7. Memari, M., Mahmoud, H. and Ellingwood, B. (2014) Post-earthquake fire performance of moment resisting frames with reduced beam section connections. Journal of Constructional Steel Research, 103, 215-229.
  8. Khorasani, N.E., Garlock, M.E. and Quiel, S.E. (2015) Modeling steel structures in OpenSees: Enhancements for fire and multi-hazard probabilistic analyses. Computers & Structures, 157, 218-231.
  9. Mazzoni, S., McKenna, F., Scott, M.H. and Fenves, G.L. (2006) OpenSees Command Language Manual. Pacific Earthquake Engineering Research (PEER) Center, 264.
  10. Franssen, J.-M., Kodur, V. and Mason, J. (2000) User’s Manual for SAFIR-2001: A Computer Program for Analysis of Structures Submitted to the Fire. University of Liege, Belgium.
  11. Behnam, B. (2016) Structural response of vertically irregular tall moment-resisting steel frames under pre- and post-earthquake fire. The Structural Design of Tall and Special Buildings, 25(12), 543-557.
  12. Behnam, B. (2018) Failure sensitivity analysis of tall moment-resisting structures under natural fires. International Journal of Civil Engineering, 16(12), 1771-1780.
  13. Moradi, M., Tavakoli, H. and Abdollahzadeh, G. (2019) Probabilistic assessment of failure time in steel frame subjected to fire load under progressive collapses scenario. Engineering Failure Analysis, 102, 136-147.
  14. Alasiri, M.R., Chicchi, R., & Varma, A.H. (2021) Post-earthquake fire behavior and performance-based fire design of steel moment frameJournal of Constructional Steel Research, 177, 106442.
  15. Venture, S.J. (1994) Proceedings of the Invitational Workshop on Steel Seismic Issues. Report No. SAC 94-01, Los Angeles, CA.
  16. S.S.C. UBC )1994( Edition NEHRP Recommen-ded Provisions for Seismic Regulations for New Buildings, Federal Emergency Management Agency.
  17. Krawinkler (2000) Estate of art report on systems performance of moment resisting steel frames subject to earthquake ground shaking. FEMA 355c.
  18. Lignos, D.G. and Krawinkler, H. (2010) Deterioration modeling of steel components in support of collapse prediction of steel moment frames under earthquake loading. Journal of Structural Engineering, 137(11), 1291-1302.
  19. Ancheta, T., Darragh, R., Stewart, J., Seyhan, E., Silva, W., Chiou, B., Wooddell, K., Graves, R., KO-TTKE, A., Boore, D. (2013) PEER NGA-West2 Database. PEER Report 2013/03, Pacific Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley.
  20. FEMA, P. (2009) Quantification of Building Seismic Performance Factors, ed: Washington, DC.
  21. ISO (1999) ISO 834: Fire Resistance Tests-Elements of Building Construction. International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland.
  22. ASTM (2006) Standard Test Methods for Determining Effects of Large Hydrocarbon Pool Fires on Structural Members and Assemblies, ASTM E1529-06.
  23. ASCE (2006) Minimum Design Loads for Buildings and other Structures, SEI/ASCE 7–05. American Society of Civil Engineers, Reston, Virginia.
  24. Tanaka, T. (1998) Performance-based fire safety design of a high-rise office building. Proceedings of Pacific Rim Conference and Second International Conference on Performance-Based Codes and Fire Safety Design Meth.
  25. Moradi, M., Tavakoli, H. and Abdollahzadeh, G. (2020) Sensitivity analysis of the failure time of reinforcement concrete frame under postearthquake fire loading. Structural Concrete, 21(2), 625-641.
  26. Ghojel, J.I. and Wong, M. (2005) Three-sided heating of I-beams in composite construction exposed to fire. Journal of Constructional Steel Research, 61(6), 834-844.
  27. Quiel, S.E. and Garlock, M.E. (2010) Closed-form prediction of the thermal and structural response of a perimeter column in a fire. The Open Con-struction and Building Technology Journal, 4(1).
  28. Lewis, K.R. (2000) Fire Design of Steel Members.
  29. Behnam, B. and Ronagh, H.R. (2013) A post-earthquake fire factor to improve the fire resistance of damaged ordinary reinforced concrete structures. Journal of Structural Fire Engineering, 4(4), 207-226.

 

  • تاریخ دریافت 24 آذر 1400
  • تاریخ بازنگری 09 بهمن 1400
  • تاریخ پذیرش 01 خرداد 1401