ارزیابی پاسخ قاب های بتن آرمه دارای قاب خمشی با طبقه نرم وضعیف در برابر بارهای ناشی از انفجار

مقاله ارزیابی پاسخ قاب های بتن آرمه دارای قاب خمشی با طبقه نرم وضعیف در برابر بارهای ناشی از انفجار

با توجه به حوادثی که در گوشه وکنار دنیا به وقوع پیوسته، مشخص شده رفتار ساختمان ها تحت اثر بارهای انفجار به دلیل خصوصیات متفاوت این بارگذاری با بارهای دیگر یکسان نیست و با توجه به جایگاه ویژه سازه های بتن مسلح در صنعت ساختمان کشور و گستردگی استفاده از سیستم های ساختمان های بتن آرمه دارای قاب خمشی، در ساختمانهای طراحی شده و آسیب پذیری این نوع سیستم های ساختمانی در برابر بارهای ناشی از انفجار، باعث شده تا ساختمان های بتن آرمه بیشتر در برابر بارگذاری انفجار مورد بررسی قرار گیرند. در اکثر رویدادهای لرزه ای و انفجاری، بیش تر تلفات جانی و مالی به واسطه انهدام ساختمان ها در قیاس با هر اثر مستقیم دیگری صورت پذیرفته است. بنابراین اطمینان از پایداری و عدم انهدام ساختمان در درجه اول اهمیت بوده که مستلزم افزایش قابل ملاحظه ای شکل پذیری ساختمان است. با این وجود در صورت وجود مشخصه های نامطلوب خاص، حتی ساختمان های شکل پذیری که به درستی طراحی شده اند نیز دچار خسارت گسترده می شوند. از اینرو لازم است که اصول طراحی مقاوم در برابر زلزله و انفجار در سه سطح مختلف اشکال سازهای، پلان ساختمانی و شکل پذیری برای کلیه ساختمان ها خصوصاً ساختمان های دولتی اعم از ادارات، مدارس و بیمارستان ها و ساختمان های عمومی، مراکز فروش، بانک ها و... در نظر گرفته شود. هدف از این پژوهش بررسی دقیق پاسخ ساختمان های بتن آرمه شش، هشت و ده طبقه دارای قاب خمشی متوسط با طبقه نرم وضعیف، مقاوم در برابر زلزله تحت اثر بارگذاری انفجار می باشد. از آن جایی که در این تحقیق فرض می گردد سازه های مذکور در ناحیه با لرزه خیزی زیاد ودر زمین نوع دو قرار دارد با 3 نوع قاب خمشی بتن مسلح با تعداد طبقات 6 ، 8 و 10 که دارای طبقه نرم و ضعیف (ایجاد شده در اثر افزایش ارتفاع) هستند جمعاً 18 مورد، مدل سازی و مورد تحلیل و طراحی قرار گرفتند. و این سازه ها برای نیروهای لرزهای طراحی شده و قاب بحرانی سازه برای شبیه سازی انفجار انتخاب شده و تحت اثر بارهای ناشی از انفجار tnt با وزن های 1000 و 2000 کیلوگرم و فاصله های محل انفجار از سازه، 5 ، 10 و 20 متری در نرمافزار المان محدود abaqus مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج تحلیل اجزاء محدود غیر خطی نشان می دهد جابجایی قاب های 6 ، 8 و 10 طبقه در اثر انفجار 2 تن نسبت به انفجار 1 تن در فاصله های مشابه 45 درصد بیشتر خواهد بود و تنش وارد به تکیه گاه نیزدر وضعیت های مشابه 35 درصد بیشتر مشاهده می گردد و هم چنین محل اتصالات (چشمه اتصالات) و وسط قاب رو به انفجار در فاصله های نزدیک به حادثه در حالت بحرانی قرار دارد و با افزایش خرج انفجار، و کاهش فاصله محل انفجار از قاب، جابجایی، تنش کل وارده به قاب، تنش وارد به تکیه گاه و خرابی بتن بیش تر شده و با کاهش خرج مواد منفجره، و افزایش فاصله محل انفجار از قاب، جابجایی، تنش کل وارد به قاب، تنش وارد به تکیه گاه و خرابی بتن درقاب های بتن آرمه کم تر شده است. با توجه به نتایج به دست آمده قاب های بتن آرمه باید برای شکل پذیری بیشتر در برابر بارهای ناشی از ضربه و نیروهای انفجار بیش تر مورد مطالعه قرار گرفته و با روش های مختلف قاب های بتن آرمه را برای چنین حوادثی مقاوم سازی و آماده کرد تا میزان خسارت به حداقل برسد.