ارزيابي ساختمان‌هاي فولادي با سيستم لوله‌اي براي مقاومت در برابر فروريزش پيشرونده طبق آيين‌نامه DOD

Assessment of steel structure with tube system for resist progressive collapse according to DOD code

فروريزش پيشرونده منجر به خسارات مالي و جاني زيادي مي‌گردد. از‌اين‌رو ساختمان‌هاي مهم و حياتي لازم است تا در برابر فروريزش پيشرونده ايمن گردد. در ساليان اخير توجه به بحث فروريزش پيشرونده بيشتر شده و دو آئين‌نامه مرتبط با اين موضوع گسترش پيدا كردند. در اين پژوهش بنا داريم تا يك ساختمان 12 طبقه فولادي با سيستم باربر جانبي از نوع سيستم لوله‌اي را طبق آئين‌نامه DOD در برابر فروريزش پيشرونده طراحي كنيم. طراحي اوليه سازه مطابق با مباحث مقررات ملي ساختمان ايران خواهد بود. آيين‌نامه DOD ساختمان‌ها را به چهار دسته خطرپذيري مختلف تقسيم‌بندي كرده و براي هر يك الزامات خاصي را در نظر مي‌گيرد. روش‌هاي طراحي ساختمان‌ها در دو دسته كلي مستقيم و غيرمستقيم تقسيم‌بندي مي‌شود. روش مستقيم شامل دو بخش مسير جايگزين (AP) و افزايش مقاومت محلي ويژه (SLP) و روش غيرمستقيم شامل طراحي كلي سازه بدون توجه به يك عضو خاص براي افزايش پيوستگي و مقاومت كلي سازه است. روش‌هاي تحليل نيز در سه دسته كلي تقسيم مي‌شوند كه شامل: استاتيكي خطي، استاتيكي غيرخطي و ديناميكي غيرخطي است، كه در اين تحقيق از تحليل استاتيكي خطي استفاده مي‌شود. در اين پژوهش سه نوع ستون گوشه،كناري و مياني را به ترتيب در طبقات اول، طبقه‌اي كه ابعاد مقاطع تغيير مي‌كند و طبقه آخر حذف كرده و ديگر اعضا را براي قابليت پل زدن بر روي عضو آسيب‌ديده بررسي مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد كه سازه در حالت حذف ستون‌هاي مياني در برابر فروريزش بسيار آسيب‌پذير است. همچنين سازه در حالت حذف ستون‌هاي كناري در سيستم لوله‌اي توانايي توزيع مجدد بار خوبي را از خود نشان مي‌دهد و مي‌تواند از روي عضو آسيب‌ديده پل بزند.

Progressive collapse can due to lots of financial and life damage. Therefore in important building it is necessary to design safe for progressive collapse. In recent years there are more attention to progressive collapse, and two related code have been developed. In this research we want to design a 12 story steel structure with tube system according to DOD code for resist to progressive collapse. Initial design of structure will be in according to iran national building code. DOD code divide structure in 4 risk category which each one has special requirement. Structure design methods is divided in two direct and indirect methods. Direct method includes AP and SLP method and indirect method includes overall design of structure for increase continuity and resistance of whole structure. Analysis method is divided in 3 category which includes: linear static, nonlinear static and nonlinear dynamic analysis. In this research a linear static analysis have been used. In this research, three types of corner, side and middle columns in the first story, the story that dimensions of the sections changes and the last story removed and other members are considered for bridging the damaged column. The results show that the structure is very vulnerable to collapse when middle column removed. Also, the structure in the case of removing the side columns in tube system shows the good ability to redistribute load and the other members can bridge the damaged column.