بررسی تاثیر افزایش طول دهانه و ارتفاع طبقه بر خرابی پیشرونده قاب‌های بتن مسلح دارای درصدهای مختلف بازشو در میانقاب بنایی

ساختمان‌ها در طول عمر مفید خود ممکن است تحت تاثیر تهدیدات خارجی مختلفی قرار گیرند. این تهدیدات می‌توانند با آسیب رساندن به المان‌های اصلی ساختمان باعث پیدایش پدیده‌ای بنام خرابی پیشرونده در سازه گردند. مطالعات صورت گرفته در رابطه با خرابی سیستم‌های سازه‌ای در سال‌های اخیر، اهمیت پدیده‌ی خرابی پیشرونده ناشی از بارگذاری غیرعادی همچون ضربات تصادف، حملات تروریستی، انفجار، زلزله و... را مشخص می‌سازد. در این تحقیق به بررسی عملکرد قاب‌های 6 طبقه‌ بتن مسلح با درصدهای مختلف بازشو در میانقاب تحت تغییر طول دهانه و ارتفاع طبقه بر روند خرابی پیشرونده پرداخته می‌شود. قاب‌های مورد بررسی دارای سیستم قاب خمشی متوسط می‌باشند که بر اساس آئین‌نامه‌های داخلی طراحی و ضوابط هر کدام کنترل شده‌اند. شبیه سازی خرابی پیشرونده به روش مسیر بار جایگزین با حذف ستون میانی طبقه همکف قاب‌ها در نرم افزار opensees با تحلیل استاتیکی غیرخطی اعمال گردیده است. با توجه به نتایج مشاهده می‌شود، در قاب‌های مورد بررسی وجود بازشو به میزان 10 %، 20 % و 30 % در میانقاب، حداکثر نیروی مقاوم آنها را به ترتیب حدود 23 %، 31 % و 39 % نسبت به قاب دارای میانقاب بدون بازشو، کاهش می‌دهد. همچنین قاب فاقد میانقاب باعث کاهش حدود 62 % نیروی مقاوم نسبت به قاب دارای میانقاب بدون بازشو می‌گردد. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد، افزایش هر 0.5 متر طول دهانه از 4 به 6 متر، به ‌طور متوسط باعث افزایش حدود 9 درصدی نیروی مقاوم قاب‌ها می‌گردد. همچنین، افزایش ارتفاع طبقه از 3 به 4 متر، باعث افزایش 13 درصدی نیروی مقاوم قاب‌ها می‌گردد. نتایج این بررسی بیانگر تاثیر مثبت وجود میانقاب، افزایش طول دهانه از 4 به 6 متر و افزایش ارتفاع طبقه از 3 به 4 متر، بر روند خرابی پیشرونده قاب‌های بتن مسلح می‌باشد.

The effect of increasing span length and storey height on the progressive failure of reinforced concrete frames with different percentages of openings in the masonry infilled wall

Buildings may be subject to various external threats throughout their lives. These threats can cause progressive Collapse to the structure by damaging the critical structural elements. Studies on structural systems failure in recent years highlight the importance of the progressive collapse phenomenon caused by abnormal loading like crashes, terrorist attacks, explosions, earthquakes, and so on. In this study, the performance of 6story masonry infilled reinforced concrete frames with varying percentages of openings in progressive failure due to varying span length and floor height is investigated. The frames examined have RC momentresisting frames that are designed by the Iranian Building code. Progressive collapse simulation by alternative path method by removing the middle column of frames in OpenSees software with nonlinear static analysis. According to the results, In the case frames with 10%, 20%, and 30% openings in the infilled masonry wall, their maximum strength reduced by about 23%, 31%, and 39%. Also, the frame with openings reduces about 62% of the maximum force against the without openings frame. The results show that increasing every 0.5 m of span length from 4 to 6 m, on average, increases the force by about 9%. Also, increasing the height of the floor from 3 to 4 meters, on average, increase the strength of the frames by 13%. The results of this study showed the positive effect of infill, increased span length from 4 to 6 meters and height from 3 to 4 meters, the class is in the process of progressive collapse of RC frames.