11194

طراحي سازه هاي فولادي براساس عملكرد براي شرايط آتش سوزي ، مطابق با ضوابط ASCE MOP114,118

1396

جناب دكتر غلامرضا قدرتي اميري

از دهه 1920 ميلادي تاكنون ، رويكرد معمول و متداول آيين نامه هاي طراحي سازه در خصوص نحوه لحاظ اثرات حريق بر انواع سازه ها ازجمله سازه هاي فولادي ، تعريف ميزان مقاومت لازم در برابر حريق (FRRs) براي اعضاي مختلف آنها بوده است كه اين ميزان مقاومت در برابر حريق ، خود براساس محاسبات ميزان حرارت ايجاد شده ناشي از آتش¬سوزي با توجه به مواد سوختني موجود در نوع كاربري ساختمان (منحني دما - زمان) و همچنين نتايج انواع آزمايشات و پاسخ اعضاي مختلف سازه¬اي در كوره هاي حريق استاندارد بوده است. رويكرد مذكور در اوايل دهه 1990 ميلادي با ارائه معادلات (دما-زمان) جديد در دستورالعمل هاي Eurocode3_part1.2_1993 و Eurocode2_part1.2_1992 و سپس در اواخر همان دهه با اصلاحات انجام گرفته در كوره هاي آزمايش استاندارد حريق در استانداردهاي ASTM E119_1998 و ISO 834_1999 رشد و شتاب بيشتري گرفت و گرچه اين روند اصلاح و پيشرفت با تغييرات دستورالعمل هاي Eurocode_rev_2002,2004 و همچنين NFPA 251_2006 همچنان ادامه دارد اما چون اين رويكرد تجويزي در عمل فقط منتهي به تعريف ميزان مقاومت لازم در برابر حريق (FRRs) براي اعضاي مختلف سازه اي مي شود كه در طراحي به كار مي رود ، لذا در تحليل كلي (Global) سازه در شرايط حريق نقش چنداني نداشته ، انواع سناريوهاي حريق را نيز شامل نشده و در عمل باعث جدايي تخصص مهندسين طراح سازه و مهندسين حريق از يكديگر ميشود. در نتيجه رويكرد فعلي آيين نامه هاي طراحي سازه در خصوص نحوه لحاظ اثرات حريق در طراحي سازه ها ، از دقت كافي در مدلسازي زمان و دماي حريق ، درنظرگرفتن نقش معماري و كاربري سازه در گسترش حريق و همچنين رعايت جامعيت و نگاه يكپارچه به كليت سازه در زمان تحليل بهره مند نبوده و اين امر لزوم بازنگري در روش و ايجاد رويكردهاي تازه را اجتناب ناپذير مي سازد. بنابراين اهميت رويكرد جديد لحاظ اثرات حريق در طراحي سازه ها ، كه از اوايل سالهاي 2000 ميلادي تحت عنوان «طراحي سازه ها در شرايط حريق بر اساس عملكرد» يا همان « Performance-Based Design of Structure for Fire Conditions» در مقالات و كتب مطرح شكل گرفته است ، رفع نقايص فوق در دستورالعمل هاي موجود و ارائه يك تحليل دقيق تر ، جامع نگرانه تر و به واقعيت نزديك تر از رفتار سازه ها در زمان آتش سوزي مي باشد. با توجه به پيشرفته تر و در عين حال نوپا بودن اين رويكرد ، طبيعتا روند رشد آن آهسته بوده و پس از يك دهه تحقيق سرانجام براي نخستين بار اين روش در دستورالعمل ASCE MOP 114_2009 بصورت يكپارچه ارائه شده است كه تنها مرجع معتبر و جامع براي اين رويكرد جديد تاكنون مي باشد و بعلت رعايت محافظه كاري الزامات روش سابق در آن بعنوان «حداقل الزامات مورد لحاظ» پذيرفته شده است ، اما بديهي است انتظار مي رود تا در آينده و با پيشرفت هرچه بيشتر مهندسي حريق و مطابق با جديدترين دستورالعمل¬ها مانند ASCE MOP 118_2018 ، برخي از داده ها و همچنين محاسبات اين رويكرد نوين به روز و اصلاح شود تا به تدريج روش «طراحي سازه ها در شرايط حريق براساس عملكرد» به عنوان تنها روش لحاظ اثرات حريق در طراحي سازه ها بطور كامل جايگزين روش سابق در آيين نامه هاي طراحي سازه ها قرار گيرد. همچنين اهميت ديگر اين رويكرد عملكردي در آن است كه به دليل جامع نگرانه بودن ، نگاه يكپارچه به كليت سازه در هنگام تحليل و همچنين به دليل روش مبتني براساس عملكرد ، مي تواند پس از پيشرفته تر شدن و بلوغ كامل ، قابليت آن را داشته باشد تا در ورودي داده هاي خود از روش هاي احتمالاتي تعيين خطر حريق (Fire Hazard) بهره گيرد و پس از تعريف دقيق سطوح عملكرد حريق و تحليل داده هاي ورودي ، يك تحليل دقيق عملكردي از سازه در شرايط حريق (Performance-based Fire Analysis) بدست دهد كه در نتيجه بتوان از آن در تعيين ريسك سازه در برابر حريق (Fire Risk Analysis) و در نهايت تاب آوري سازه در برابر حريق (Fire Resilience Analysis) استفاده نمود.

11/15/2021 12:00:00 AM

76239

1401/07/30

Performance-Based Design of Structural Steel for Fire Conditions , According to ASCE MOP114,118

منحني حريق , بار سوخت , مقاومت در برابر حريق ساعتي , مهندسي حريق , تحليل عملكردي سازه در برابر حريق

Fire Curve , Fire Load , Fire Resistance Rate , Fire Eng , Performance-based Fire Analysis