تاثير عملكرد زنجيره اي بركاهش ميزان آسيب پذيري سازه هاي قاب خمشي فولادي در برابر انهدام پيش رونده

Effect of Catenary Action on Reducing the Vulnerability of Steel Bending - Frame Structures versus Progressive Collapse

يكي از مهم ترين مسايلي كه در مباحث سازه اي پدافند غيرعامل مطرح مي‌شود، بحث خرابي پيش رونده در سازه‌ها است. بر اثر انهدام ناگهاني عضو سازه‌اي توسط حوادث متعدد عمدي (حملات نظامي و تروريستي) و يا غيرمترقبه (زلزله) با انتشار خرابي به اعضاي مجاور و عدم توانايي ساختمان جهت رسيدن به شرايط تعادل ايستايي جايگزين، خرابي پيش رونده رخ خواهد داد كه منجر به تخريب جزيي و حتي كلي ساختمان مي‌شود. از طرفي، حذف اعضاي بحراني سازه در موقعيت‌هاي مختلف ساختمان، پتانسيل هاي متفاوتي در ايجاد خرابي پيش رونده دارند. از مكانيسم هاي بازتواني ساختمان در برابر رخ داد حاصل، عملكرد زنجيره اي سيستم سازه‌اي جهت رسيدن به تعادل جايگزين و پايداري سازه است. در اين تحقيق با استفاده از تحليل ايستايي غير خطي پوش عمودي (Push-Down Analysis) و تحليل ديناميكي غير-خطي تاريخچه زماني بر روي ساختمان‌هاي فولادي قاب خمشي طراحي شده بر اساس مباحث ششم و دهم مقررات ملي ساختمان، به بررسي عملكرد سازه پس از حذف ستون در موقعيت هاي متفاوت و تاثير آن در پتانسيل ايجاد خرابي‌هاي پيش رونده پرداخته شده است. نتايج نشان مي دهد كه ساختمان‌ها در نتيجه حذف ستون گوشه، بيشترين پتانسيل ايجاد خرابي پيش رونده و در عين حال كمترين عملكرد زنجيره اي را دارا مي باشند و پايداري سازه در رسيدن به تعادل جايگزين پس از حذف ستون، با تقويت چنين عملكردي بهبود خواهد يافت.

One of the most important issues in passive defense considerations is progressive collapse. For instant destruction of structural member due to different incidents such as deliberate or unexpected events, propagation of destruction to adjacent members and inability of building to achieve static alternative equilibrium conditions, progressive collapse occurs, which leads to partial or even total destruction. On the other hand, removing critical members in different buildings situations may have various progressive collapse potentials. Catenary action is a building rehabilitation mechanisms to achieve equilibrium alternative and stability of the structure. In this study, based on the sixth and tenth national building regulations and using vertical push nonlinear static analysis (Push-Down Analysis) and nonlinear dynamic time history analysis of steel bending frame structures, performance of the structure by removing columns in different locations and its effect on potential progressive collapse, are discussed. The results show that it has highest effect when a corner column is removed while it has lowest catenary action in building. Structural stability to achieve alternative equilibrium after columns removal, will improve by strengthening catenary action building performance.