در یافته های محققان پژوهشگاه زلزله اعلام شد

برآورد پایداری سازه ها در مقابل حریق در قبل و پس از زلزله

برآورد پایداری سازه ها در مقابل حریق در قبل و پس از زلزله

نتایج یافته های محققان پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله نشان داده است که سازه هایی که بعد از زلزله گرفتار حریق می شوند، ۹ تا ۲۵ دقیقه در دمای ۶۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی گراد پایدار می مانند و این میزان حرارت در قبل از زلزله کمتر است.


به گزارش ارتباط با مشتری به نقل از ایسنا، مطالعات محققان پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله به سرپرستی دکتر فریبرز ناطقی الهی، عضو هیات علمی این پژوهشگاه در زمینه بررسی رفتار سازه های فولادی کوتاه تا میان مرتبه به هنگام زلزله در دو حالت "آسیب دیده در آتش قبل از زلزله" و "آتش سوزی بعد از زلزله" نشان داده است که در حالت آتشسوزی قبل از زلزله، در صورتیکه سازه حداکثر دمایی که در سناریوهای مختلف آتشسوزی تجربه کرده در محدوده ۶۰۰ تا ۷۰۰ درجه سانتی گراد باشد، بعد از زلزله پایدار خواهد بود.
در حالت آتشسوزی بعد از زلزله، حداکثر دمای پایداری، بعد از زلزله در سناریوهای مختلف آتشسوزی، در محدوده ۶۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی گراد قرار دارد، ازاین رو نرخ مقاومت در مقابل آتش، برای تخلیه و نجات جان ساکنین و همینطور اطفاء حریق به منظور پیشگیری از فروریزش سازه، در سناریوهای مختلف آتش ۹ تا ۲۵ دقیقه برآورد شده است. البته قالب بندی اسکلت هم نقش اساسی در میزان زمان لازم برای تخلیه بر عهده دارد.
این برآورد بر مبنای ابداع روش، مدلسازی و طراحی نرم افزاری برای تخمین زمان لازم برای تخلیه ساختمان های فلزی در آتشسوزی قبل و پس از زلزله در شهرها صورت گرفته است.
زلزله ۱۹۹۴ نورث ریج امریکا و ۱۹۹۵ کوبه ژاپن، سبب شکست در خطوط انتقال گاز شهری، صدمه به شبکه برق رسانی و به دنبال آن وقوع آتشسوزی های گسترده و انفجارهای مهیبی در سطح شهر شد؛ همینطور هزاران نفر کشته، زخمی و بی خانمان شدند. آتشسوزی در ساختمان، قبل از وقوع زلزله هم می تواند به صورت سهوی یا عمدی همچون اشکال در تاسیسات مکانیکی و برقی، نگهداری نادرست از مواد قابل اشتعال، آشوب های اجتماعی و غیره رخ دهد.
در ۶ ماه نخست سال ۱۳۹۸، مرگ های ناشی از سوختگی در ایران غریب به ۱۰۰۰ نفر بوده است که بخش بزرگی از این آتشسوزی ها در حالی در ارتباط با منازل مسکونی است که میلیاردها تومان از سرمایه های کشور بر اثر حریق از بین می رود. ابعاد این خسارت همراه توسعه شهری و صنعتی افزایش می یابد چونکه مسائلی مانند رشد جمعیت شهری، توسعه مراکز بزرگ تجمعی (مراکز تجاری، سینما، کتابخانه، مساجد و...)، انبارها، اجرای تاسیسات مکانیکی و برقی در ساختمان ها و مراکز صنعتی، نگهداری نادرست از مواد قابل اشتعال و توسعه شبکه های انرژی (برق و گاز) می تواند به دنبال خود خطرات بیشتری در زمینه آتشسوزی ایجاد نماید.
دکتر ناطقی الهی، عضو هیات علمی پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله در گفتگو با ایسنا در این باره اظهار داشت: خیلی از ساختمان ها شامل مسکونی، تجاری، بیمارستانی و صنعتی در سطح کشور وجود دارند که در آتشسوزی صدمه دیده اند، اما گرفتار فروریزش نشده و الان قابلیت بهره برداری دارند؛ اما با عنایت به این که کشور ایران در ناحیه با خطر لرزه ای زیاد قرار دارد و به صورت معمول هر ۱۰ سال یک زلزله با بزرگای بیشتر از ۶ را تجربه می کند، بنابراین خطر زلزله برای این ساختمان ها تهدیدی جدی است. این خطر برای سازه هایی که پس از زلزله گرفتار آتشسوزی می شوند هم وجود دارد و این پرسش مطرح است که آیا سازه ظرفیت مقابله با بارهای حرارتی بعد از صدمه های ناشی از زلزله را دارد یا خیر و اینکه حداکثر دما و مدت زمان فروریزش سازه به هنگام آتشسوزی بعد از زلزله، برای تخلیه و نجات جان ساکنین چه مقدار است؟
ناطقی الهی افزود: با نظر به تحقیقات گذشته مشاهده شد که در مورد "سازه های فولادی که قبل از زلزله، آتشسوزی را تجربه کرده اند مطالعه ای صورت نگرفته است و اندک مطالعات در این حوزه بر روی اعضای بتنی بوده است؛ بنابراین با عنایت به خلا تحقیقاتی در این حوزه و اهمیت خاص آن، بخصوص در کشورمان ایران، ارزیابی سازه های فولادی به هنگام زلزله در دو شرایط "آسیب دیده در آتش قبل از زلزله" و "آتش سوزی بعد از زلزله" در دستور کار ما قرار گرفت.
عضو هیات علمی پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله ضمن اشاره به فروریختن ساختمان پلاسکو در آتشسوزی، تصریح کرد: این پروژه ۶ ماه پس از ساختمان پلاسکو کلید خورد و نتایج قابل توجهی داشته است.
مهندس محمدرضا درودی، همکار این پروژه تحقیقاتی در پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله هم در گفتگو با ایسنا ضمن اشاره به جزئیات این پروژه تحقیقاتی توضیح داد: در این مطالعات مدل در نظر گرفته شده برای تحلیل های آتشسوزی و لرزه ای، یک قاب از ساختمان ۴ طبقه فولادی که بسیار در تهران متداول می باشد، با سیستم سازه ای قاب خمشی معمولی است که در شهر تهران با خطر لرزه ای نسبی خیلی زیاد قرار دارد و بر مبنای ویرایش سوم مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران و استاندارد ۲۸۰۰ طراحی شده است. مقاطع تیرها به صورت I شکل و مقاطع ستون ها به صورت قوطی های مربعی شکل در نظر گرفته شده است. برحسب نتایج آتشسوزی و احتمال تکرار آن پیامد، سناریو آتش مشخص می شود؛ ازاین رو ۱۰ سناریوی آتشسوزی با استفاده از مدلسازی عددی و شبیه سازی اثرات آتش بر مشخصات مصالح مطابق با استاندارد اروپا در دهانه ها و طبقات مختلف به قاب اعمال شده است.



سناریوی آتشسوزی تیرها و ستون ها



درودی تصریح کرد: با عنایت به این که برای دستیابی به سطح عملکرد ایمنی جانی از کنترل تغییر مکان نسبی (دریفت) سازه در آئین نامه طراحی ساختمان ها در مقابل زلزله (استاندارد ۲۸۰۰) استفاده می شود، به منظور بررسی رفتار سازه به هنگام زلزله در سناریوهای مختلف آتشسوزی، در هر دو شرایط صدمه دیده در آتش قبل از زلزله و آتشسوزی بعد از زلزله، نتایج حاصل از دریفت قاب برای سناریوهای آتش ۱۰ مورد ارزیابی قرار گرفت. همینطور به جهت جلوگیری از فروریزش سقف ها و ممانعت از خرابی پیش رونده آنها به جهت افزایش بار ثقلی طبقات، نمودار خیز تیرها در هر دو حالت برای سناریوهای مختلف آتش ارزیابی شد.



نمودار دریفت سازه در سناریوهای ۱ تا ۱۰ برای حالت صدمه دیده در آتش قبل از زلزله



نمودار نسبت خیز وسط دهانه به طول تیر، تیرهای دهانه میانی برای حالت صدمه دیده در آتش قبل از زلزله



نمودار دریفت سازه در سناریوهای ۱ تا ۱۰ برای حالت آتشسوزی بعد از زلزله



نمودار نسبت خیز وسط دهانه به طول تیر، تیرهای دهانه میانی و سمت راست برای حالت آتشسوزی بعد از زلزله
درودی افزود: نتایج پژوهش نشان داده است که در حالت آتشسوزی قبل از زلزله، در صورتیکه سازه حداکثر دمایی که در سناریوهای مختلف آتشسوزی تجربه کرده، در محدوده ۶۰۰ تا ۷۰۰ درجه سانتی گراد باشد، بعد از زلزله در دمای محیط، پایدار خواهد بود. در اکثر سناریوها دریفت سازه بعد از زلزله در محدوده مجاز قرار دارد، بنابراین سازه بعد از آتشسوزی و تجربه دمایی در این محدوده دمایی توانسته بخشی از سختی و مقاومت از دست رفته خویش را برای مقابله با بارهای جانبی در دمای محیط باز یابد.
وی ضمن اشاره به نتایج این تحقیقات در حالت آتشسوزی بعد از زلزله، خاطرنشان کرد: نتایج نشان داده است که حداکثر دمای پایداری، بعد از زلزله در سناریوهای مختلف آتشسوزی در محدوده ۶۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی گراد قرار دارد، ضمن آنکه نرخ مقاومت در مقابل آتش در سناریوهای مختلف ۹ تا ۲۵ دقیقه برآورد شد ولی در اغلب سناریوها، دریفت سازه بعد از بارگذاری حرارتی از محدوده مجاز تجاوز می کند.
به قول این محقق پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی با عنایت به تغییر مکان جانبی سازه بعد از زلزله و وجود بارهای ثقلی، بعد از آتشسوزی و کاهش سختی و مقاومت اعضای تحت حرارت، سازه گرفتار دریفت زیاد بخصوص در طبقات تحت آتش می شود. نمودارهای نسبت خیز تیرها به طول آنها بر حسب دما نشان داده است که از دمایی حدود ۶۰۰ تا ۷۵۰ درجه سانتی گراد با کاهش سختی و مقاومت فولاد، خیز تیرها به سمت پایین به سرعت افزایش می یابد. در دهانه های بلند به علت سختی خمشی کمتر، افزایش خیز نسبت به دهانه های کوچک، بیشتر و در دمای پایین تری رخ می دهد.
ناطقی الهی هم با تکیه بر اینکه با عنایت به نتایج تحلیل سفارش می شود برای جلوگیری از کمانش ستون ها و فروریزش سقف ها اولویت برای اطفاء حریق، دهانه های پیرامونی طبقه و دهانه های داخلی با طول بلند باشد، اظهار نمود: بر مبنای نتایج این مطالعات با تخمین بسیار مطلوبی میتوان شرایط تخلیه ساختمان های کوتاه و متوسط تهران و شهرهای لرزه خیز را پیش از وقوع زلزله و احتمال آتشسوزی برآورد کرد و به ساکنین از قبل اطلاع داد که چه مقدار زمان برای تخلیه ساختمان خواهند داشت.
این عضو هیات علمی پژوهشگاه بین المللی زلزله با اشاره به اینکه این پروژه در جهت اهداف پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله برای کاهش صدمه پذیری شهرهای کشور انجام شده است، اظهار داشت: ساختمان های بلند هم بر مبنای مدل توسعه یافته توسط (ناطقی- درودی-۲۰۲۱) به صورت تک تک قابل بررسی خواهد بود و امید است برای کلیه ساختمان های فولادی در یک برهه کوتاه مدت نسبت به آن و بررسی زمان تخلیه ساختمان های خود اقدام گردد.




منبع:

1400/01/29
22:06:40
0.0 / 5
243
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۲ بعلاوه ۴
ارتباط با مشتری
hcrm.ir - تمامی حقوق سایت ارتباط با مشتری متعلق به hcrm است

ارتباط با مشتری

اصول مدیریت و ارتباط با مشتری