مشخصات پژوهش

عنوان	بررسی تاثیرکاهش ممان اینرسی ستون بر پایداری ساختمان ها به علت پدیده پوسته شدن بتن در اثر آتش سوزی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	Spalling-بتن مقاومت بالا- آتش - کرنش - ستون-
چکیده	در سال های اخیر صنعت ساختمان توجه زیادی به استفاده از بتن با مقاومت بالا نشان داده است. این به علت بهبود عملکرد و دوام استفاده از بتن با مقاومت بالا نسبت به بتن معمولی می باشد. با توجه به اینکه ستون ها اعضای اصلی باربر در ساختمان هستند بنابراین تأمین ایمنی مناسب در برابر آتش این اعضا در طراحی ساختمان ها ضروری می باشد. به طور کلی اعضای سازه ای ساخته شده با بتن معمولی عملکرد خوبی در مقابله با آتش از خود نشان می دهند. ولی نگرانی در مورد استفاده از بتن با مقاومت بالا در هنگام آتش سوزی همچنان ادامه دارد. رفتار بتن با مقاومت بالا در برابر آتش به یک سری مشخصات و ویژگی های مصالح مثل نوع و اندازه سنگدانه، تخلخل و اندازه منافذ، میزان آب آزاد و آب لایه مرزی و همچنین اندازه المان، شکل هندسی، نوع تسلیح و نوع بارگذاری روی المان بستگی دارد. فزایش دمای بتن مهمترین پدیده ای که ممکن است اتفاق بیفتد پدیده پوسته شدن بتن(spalling) می باشد. شکستن یک لایه یا قطعه ای از بتن از سطح المان سازه ای در حین افزایش دمای بتن spalling گفته می شود. با افزایش دمای بتن مدول الاستیسیته و مقاومت بتن کاهش و در عوض ضریب انبساط حرارتی آن افزایش می یابد. مهمترین تأثیر spalling بر روی بتن کاهش ظرفیت باربری المان می باشد. در این پایان نامه اثر افزایش دما در بتن مسلح به خصوص در ستون های بتن مسلح با مقاومت بالا و توزیع حرارت اعمال شده در ستون بررس شده است. پس از بدست آوردن توزیع افزایش دما در ستون بتن مسلح (توسط آنالیز حرارتی موجود در نرم افزارAnsys ) بر اساس میزان افزایش دما در مقاطع مختلف نواحی مستعد spalling شناسایی شده و کاهش سطح مقطع صورت گرفته است. در ادامه با توجه به کاهش سطح مقطع ستون و در نتیجه کاهش ممان اینرسی مقطع و کاهش ظرفیت باربری ستون، آنالیز سازه ساختمانی با ستون های آسیب دیده بر اثر آتش سوزی در نرم افزار های SAP و ETABS انجام شده است. در نتیجه میزان تاثیر افزایش حرارت در یک یا چند ستون بر پایداری کل سازه مشخص شده است. برای تأیید کردن آنالیز حرارتی انجام شده با ANSYS و قضاوت در مورد پدیده spalling در بتن مسلح، آزمایش نمونه های بتنی با طرح اختلاطهای مختلف نیز انجام شده است. در نهایت بررسی های آزمایشگاهی و عددی مبین کاهش قابل توجه شکل پذیری ستون ها در سازه و قابهای بتن مسلح هستند.
پژوهشگران	مرتضی بسطامی (استاد مشاور)، علیرضا چابکی خیابانی (استاد راهنما)، مصطفی کردی (دانشجو)