بررسی رفتار قاب های بتن مسلح با ستون بتن آرمه در برابر آتش سوزی در نرم افزار آباکوس

امروزه بتن از مهمترین مصالح ساختمانی می باشد و استفاده از آن در ساخت سازه های مختلف به طور گسترده کاربرد دارد. آتش به عنوان یکی از خطرات بالقوه و جدی در ساختمان ها و سازه ها محسوب می شود. اما بتن به طور کلی در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی مانند چوب و فولاد از مقاومت خوبی در برابر آتش برخوردار است، اما مطالعات نشان داده است که در بتن در معرض دماهای بالا شکست های زیادی رخ می دهد وقتی که بتن در زمان طولانی در برابر آتش قرار می گیرد مشخصات مکانیکی خود را از دست می دهد و خواص فیزیکی و شیمیایی آن تغییر می کند. حرارت بالا خصوصا حرارت ناشی از آتش سوزی بر مشخصات فیزیکی بتن از جمله ضریب کشسانی، خزش، چسبندگی و سایر مشخصات فیزیکی تاثیر گذار است. تغییر مشخصات فیزیکی بتن مشخصا بر میزان باربری اعضاء اثر مستقیم می گذارد. مشخصات حرارتی مواد مختلف از حمله بتن و فولاد با ۳ مشخصه ضریب هدایت حرارتی، گرمای ویژه و انبساط حرارتی آن ها توصیف می باشد. لذا به منظور بررسی رفتار اعضاء بتن مسلح نیاز به شناخت این مقادیر در فولاد و بتن و تاثیر حرارت بر آن ها داریم. آیین نامه یوروکد ۲ و ۳ به ارائه مشخصات حرارتی بتن و فولاد پرداخته است. در این پژوهش به منظور شناخت رفتار ستون های بتن مسلح در برابر آتش سوزی به مدل سازی چند نمونه ستون بتن آرمه در نرم افزار آباکوس که یک نرم افزار مهندسی تایید شده توسط محققین می باشد، پرداخته شد. ستون های در نظر گرفته شده دارای مقطع مربع با ابعاد ضلع ۳۰ ، ۴۵ و ۶۰ سانتیمتر بودند. پوشش در نظر گرفته شده بر روی آرماتورها از متغییرهای پژوهش بود. برای ستون های در نظر گرفته شده پوشش های ۳ ، ۶ و ۸ سانتیمتر برای آرماتورها در نظر گرفته شد. مدت زمان اعمال حرارت به ستون ها ۴ ساعت در نظر گرفته شد. رژیم حرارتی اعمالی به ستون های مدل شده نیز مطابق با آیین نامه ISO ۸۳۴ در نظر گرفته شد و به نمونه ها اعمال گردید. پس از انجام تحلیل حرارتی بر روی نمونه ها توزیع حرارت بر روی هریک از نمون های مدل شده در رفتار آن ها مورد بررسی قرار گرفت. مشخص گردید افزایش پوشش بر روی آرماتورها موجب کاهش حرارت انتقالی به آن ها شده بود. لذا افزایش پوشش روی آرماتورها موجب افزایش مقاومت ستون ها در برابر افزایش حرارت شده بود. افزایش ابعاد ستون ها موجب کاهش میزان حرارت انتقالی به سمت مرکز ستون شده بود. لذا ستون های با سطح مقطع بزرگتر مقاومت بیشتری در برابر افزایش حرارت از خود نشان می دهند.