ارزیابی پاسخ قاب خمشی فولادی در برابر آتش سوزی پس از انفجار

آتش سوزی و انفجار اغلب هم افزایی دارند. آتش سوزی ممکن است پس از وقوع انفجار رخ دهد و یا اینکه ابتدا آتش سوزی رخ دهد و متعاقب آن انفجار ایجاد شود. عواقب سناریوی ترکیبی آتش و انفجار در رابطه با هر یک از اجزا باید در طراحی یا ارزیابی سازه در نظر گرفته شود. تجزیه وتحلیل آتش و انفجار باید باهم انجام شود و اثرات یکی بر دیگری با دقت تجزیه وتحلیل شود. در اغلب تحقیقات و دستورالعمل های طراحی، پدیده آتش سوزی و انفجار مستقل از هم مورد بررسی قرار می گیرند و اندرکنش آن ها کمتر مورد ملاحظه قرار می گیرد. در این تحقیق به این مهم پرداخته می شود و آتش سوزی پس از انفجار و اندرکنش و هم افزایی این دو پدیده با هم مطالعه می شود. سازه مورد مطالعه یک سازه ی فولادی دو طبقه با کاربری های مختلف (مسکونی، اداری و...) می باشد که تحت انفجارهای مختلف و به تبع آن تحت آتش سوزی ناشی از تجهیزات داخل ساختمان قرار می گیرد. بارگذاری انفجاری با استفاده از نمودارهای دستورالعمل UFC 3-340-02 و بار آتش با استفاده از مفهوم چگالی آتش و روابط آیین نامه های EUROCODE 1 و EUROCODE 3 محاسبه شده است. جهت شبیه سازی بارگذاری انفجاری و حرارتی، از نرم افزار اجزای محدود آباکوس و تحلیل دینامیکی توام حرارتی- تغییر شکل استفاده شده است. دمای ناشی از آتش سوزی، به صورت آتش طبیعی بکار رفته است و مرحله سرمایش و پس از سرمایش آتش سوزی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. پس از صحت سنجی شبیه سازی پیشنهادی با دو کار آزمایشگاهی معتبر، تحلیل پاسخ سازه در برابر انواع بارهای انفجاری و آتش سوزی های متعاقب توسط مدل عددی انجام شد. نتایج این بررسی ها نشان داد که پاسخ و تغییر شکل سازه در تحلیل ترکیبی زنجیره ای (اعمال اندرکنش انفجار و آتش سوزی روی سازه) نسبت به تحلیل ترکیبی مستقل (تحلیل مستقل سازه در برابر انفجار و آتش و جمع زدن پاسخ ها باهم) تا 15% افزایش دارد و در نظر گرفتن اندرکنش انفجار و آتش نه تنها مهم بلکه ضروری می باشد و عدم در نظر گرفتن این اندرکنش در اغلب موارد موجب پاسخ های کمتر از واقعیت سازه و در نتیجه سبب طراحی غیر ایمن خواهد شد