بررسي تحليلي اثرات ضربه تيرها در طبقات سازه با نگرشي بر تخريب پيش‌رونده

با مرور مطالعات پيشين در حوزه فروريزش سقف سازه، جاي خالي يك روش تحليلي كارآمد كه بتواند مكانيزم ضربه و نحوه گسترش خرابي در تيرها را به نحو مطلوبي مدلسازي نمايد احساس مي‌شود. لذا در اين مطالعه به بررسي تحليلي اثرات ضربه تيرها پرداخته شده است. بدين منظور در ابتدا اثرات برخورد جرم معادل متمركز ناشي از تير فوقاني بر روي تير تحتاني مورد بررسي قرار ميگيرد و با فرض رفتار خطي و با استفاده از روابط انرژي جنبشي جرم و انرژي پتانسيل تير تحتاني، مقدار لنگر وارده ناشي از ضربه در محل ماكزيمم لنگر كه وسط دهانه مي‌باشد محاسبه گرديد و سپس با در نظر گرفتن يك سازه فولادي متعارف، نتايج محاسبات نشان مي‌دهد كه لنگر وارده از لنگر حد تسليم تير تحتاني بيش از هشت برابر بزرگتر مي‌باشد و لذا در وسط دهانه لولاي پلاستيك بوجود خواهد آمد. در ادامه با استفاده از معادله حركت، تابع سرعت در نقاط مختلف تير تحتاني محاسبه گرديده است و با استفاده از رابطه تعادل لنگر در محل وسط دهانه و يك نقطه دلخواه كه آن نقطه در واقع محل لولاي فرضي است كه به صورت موج در حال رسيدن به تكيه‌گاه ها مي‌باشد، زمان رسيدن لولا به تكيه‌گاه‌ها بدست آمده است و همچنين تابع تغييرمكان در نقاط مختلف تير تحتاني محاسبه شده است. سپس نمودارها و جداول مربوطه ترسيم گرديده و اين نمودارها با نمودار ظرفيت نهايي تغييرمكان تير تحتاني مقايسه گرديد كه نتايج نشان مي‌دهد تير تحتاني تحت اثر ضربه ناشي از جرم معادل تير فوقاني دچار تخريب خواهد شد و گسترش خرابي به تيرهاي زيرين رخ خواهد داد. در پايان جهت افزايش دقت مدلسازي ضربه تير فوقاني به تحتاني، اثرات ضربه ثانويه طرفين تير فوقاني مدلسازي و محاسبه گرديد. نتايج نشان مي‌دهد ضربه ثانويه نسبت به ضربه اوليه جرم معادل تير فوقاني اثر ناچيزي در پاسخ‌هاي تير تحتاني دارد.