ارزيابي عملكرد و تخمين زمان خرابي تيرورق‌هاي فولادي پل‌ها تحت شرايط آتش‌سوزي

كارشناسي ارشد

پل‌ها سازه‌هايي عمومي با حداقل تمهيدات ايمني هستند كه براي سرويس‌دهي طي چند دهه و بهره‌برداري انواع مختلفي از وسايل نقليه ساخته مي‌شوند. ازاين‌رو در معرض بارها و خطرات مختلفي قرار مي‌گيرند. امروزه به دليل افزايش حمل‌ونقل سوخت، مواد منفجره و شيميايي آتش‌سوزي به يك خطر جدي براي پل‌ها تبديل شده است. طي چند دهه گذشته مطالعات زيادي در زمينه آتش‌سوزي ساختمان‌ها و تونل‌ها انجام شده است ولي تا به امروز هيچ دستورالعمل آيين‌نامه‌اي براي طراحي پل‌ها در شرايط آتش‌سوزي وجود ندارد. ازآنجايي‌كه منحني‌هاي استاندارد موجود در آيين‌نامه‌ها به دليل تفاوت در ماهيت آتش‌سوزي پل‌ها با ساختمان‌ها و تونل‌ها براي پل‌ها قابل‌استفاده نيستند، بنابراين در اين تحقيق علاوه بر مطالعه رفتار تيرورق پل‌ها و زمان خرابي آن‌ها تحت بار آتش حاصل از منحني‌هاي آتش استاندارد از يك منحني آتش طبيعي كه از يك مطالعه تجربي آتش‌سوزي پل در هواي آزاد حاصل شده است استفاده كرده‌ايم. در اين مطالعه ابتدا دو پل با دهانه‌هايي به طول 12 و 20 متر با سيستم دو عنصري تير-دال و بر اساس استاندارد آشتو در نرم‌افزار CSI Bridge طراحي شده، سپس يكي از تيرهاي داخلي هر پل انتخاب‌شده و تحت 12 سناريو آتش‌سوزي شامل 3 موقعيت اعمال آتش (كل دهانه، وسط دهانه و يك انتهاي دهانه) و 4 منحني آتش مختلف (آتش طبيعي در هواي آزاد، آتش هيدروكربني، منحني استاندارد ASTM E119، منحني استاندارد ISO 834) در نرم‌افزار المان محدود آباكوس مورد تحليل حرارتي و سازه‌اي قرار گرفته است. نتايج حاصل از بررسي عملكرد اين تيرورق‌ها و تخمين زمان خرابي آن‌ها با معيار تغيير شكل L/30 دهانه تحت شرايط آتش‌سوزي نشان مي‌دهد كه منحني ISO 834 نسبت به سه منحني ديگر بيشترين زمان را دارد و به نظر مي‌رسد كه شرايط آن دور از شرايط واقعي آتش‌سوزي پل‌هاست؛ درحالي‌كه زمان خرابي مربوط به سه منحني ديگر در اكثر موارد نزديك به هم بوده و در ميان آن‌ها منحني هيدروكربني به دليل نرخ سريع گرم شدن كم‌ترين زمان خرابي را دارد.‌ با اين‌حال منحني مربوط به آتش‌سوزي طبيعي زمان خرابي در محدوده دو دقيقه را نشان مي‌دهد كه مي‌تواند نشان‌دهنده لزوم تقويت اين تيرورق‌ها براي مقاومت در برابر آتش‌سوزي باشد.

210744

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي عمران- سازه

وحيد بروجرديان