بررسي مقايسه اي عملكرد سيستم هاي قاب خمشي و ديوار بار بر در برابر خرابي پيش رونده

Comparisons of resistant moment frame and bearing wall system with respect to progressive collpase

سيستم ديوار باربر بتني يكي از سيستم هاي سازه اي مناسب براي ساختمان هاي ميان مرتبه به شمار مي رود كه با توجه به تعدد ديوارها در پلان و كاهش سهم نيروي جانبي آن ها، اين سيستم علاوه بر مقاوم بودن در برابر زلزله، از نظر حجم مصالح مصرفي نيز اقتصادي است و مي توان آن را با سرعت، دقت و كيفيت بالايي اجرا كرد. در اين تحقيق اثر خرابي پيش رونده ناشي از حذف ناگهاني و تدريجي المان هاي باربر بحراني بر روي سيستم ديوار باربر بتني مورد بررسي قرار گرفته و عملكرد آن با سيستم قاب خمشي بتني مقايسه شده است. حذف ناگهاني المان هاي باربر ناشي از اثر ضربه، انفجار يا برخورد وسايل نقليه و حذف تدريجي ناشي از افت خواص مكانيكي مصالح و انبساط المان هاي باربر در معرض آتش سوزي در نظر گرفته شده است. پتانسيل خرابي پيش رونده ناشي از حذف المان هاي باربر بر روي اعضاي باربر مجاور و پايداري كلي ساختمان ها، در موقعيت هاي مختلفي از طبقات و پلان، توسط تحليل هاي حرارتي، ديناميكي غيرخطي و استاتيكي غيرخطي (Pushdown Analysis) در سيستم هاي سازه اي مورد مطالعه، ارزيابي شده است. مقايسه بين نتايج تحليل هاي Pushdown انجام شده در هر دو سيستم ، نشان دهنده پايداري و مقاومت بسيار بالاتر، سختي بيشتر و شكل پذيري كمتر سيستم ديوار باربربتني نسبت به سيستم قاب خمشي بتني در برابر خرابي پيش رونده است.

Progressive collapse can be caused by the failure and instability of a small part of the structure that gradually develops as a chain function and eventually leads to collapse of an important part of the structure. Progressive collapse may happen due to explosion, fire, earthquake, vehicle collision and errors in design and construction of building with any system type. Reinforced concrete (RC) load bearing wall system is one of the appropriate structural systems for average height buildings that Based on the number of walls in plan and reduction in lateral force contribution, this system in addition to its strength against earthquake, according to volume of construction materials is economic. It can be constructed with high speed, accuracy and quality. In this thesis, the effect of progressive collapse on RC load bearing wall system has been studied and its performance is compared to RC moment frame. For this purpose three-dimensional models of 10-story structures with the same plan in both systems, have been selected. The effects of geometric and material nonlinearity are considered and cross sections are modeled by fiber elements. To ensure the accuracy of modeling by fiber section method, the analysis results are validated by an experimental model of RC load bearing wall.