بررسي وقوع خرابي پيشرونده در ساختمان هاي فولادي با مهاربند برون محور

Estimating Progressive Collapse of Steel Frames with Eccentrically Braces

در سال هاي اخير وقوع حوادث ناگوار نظير 11 سپتامبر توجه بسياري را به مسأله خرابي پيشرونده جلب كرده و باعث شده است تا در طراحي سازه هاي جديد مورد توجه قرار گيرد. در سازه هاي ساختماني اتصالات تير به ستون نقش بسيار مهمي در تحمل نيروها و مقاومت در برابر وقوع خرابي پيشرونده بازي مي كنند. ساختمانهاي بتني داراي اتصالات تير به ستون صلب مي باشند اما بسياري از قابهاي فولادي با اتصالات مفصلي و نيمه گيردار طراحي مي شوند كه در صورت حذف المان هاي باربر به علت تغيير شكل هاي بيش از حد گسيخته ميشوند. در اين تحقيق وقوع خرابي پيشرونده در دو نوع سيستم سازهاي سيستم قاب خمشي متوسط و سيستم دوگانه قاب خمشي با مهاربندي برون محور بررسي شده است. طراحي سازه ها با استفاده از نرم افزار ETABS2000_ V9 . 7 . 5 به روش LRFD بر اساس آيين نامه AISC - 360 / IBC2006 انجام شده است. نتايج نشان مي دهند كه قاب خمشي نسبت به حذف ستونهاي طبقه اول در تمام موقعيت ها مقاوم بوده و دچار خرابي پيشرونده نشده است. سازه با سيستم دوگانه قاب خمشي و مهاربندي برون محور به علت كوچكتربودن مقاطع نسبت به سيستم قبلي، به حذف ناگهاني ستونهاي طبقه اول حساس است ولي در برابر حذف ستون مجاور بادبند پايداري خود را حفظ كرده و دچار خرابي پيشرونده نشده است.

In recent years, the incidence of horrible events such as the September 11th, has attracted lots of attention to progressive collapse problem and has led it to be considered in design of new structures. In building structures, beam-column connections play an important role in load bearing capacity and resistance to progressive collapse. Concrete buildings have rigid beam-column connections, but many steel frames are designed with not-rigid or semi-rigid connections, and if bearing elements are removed the structure will collapse due to excessive deformations. In this study, occurrence of progressive collapse is studied in two structural systems, first intermediate moment resisting frames (IMRF), and second IMRF with eccentric braces. ETABS2000_v9.7.5 software is used to design the structures by LRFD method according to AISC-360/IBC2006. Results show that moment frames can resist failure of a column at any position of first story and are not prone to progressive collapse. Dual structural system of moment resisting frames and eccentric braces is more sensitive to sudden removal of a first story column due to its smaller profile sections than the first mentioned system, but this system remained stable by removing a column adjacent to a brace, and does not suffer progressive collapse.