Behavior of steel structures with soft stories under post – earthquake fire

Gharibi Asl, Arezoo and Shakeri, Kazem and Kazem, Naseraddin (2017) Behavior of steel structures with soft stories under post – earthquake fire. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img]
Preview
Text (بررسی رفتار سازه های فولادی دارای طبقه ی نرم در معرض آتش سوزی پس از زلزله)
Arezoo Gharibi Asl.pdf

Download (649kB) | Preview
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Historical records show that the risks of post-earthquake fire can sometimes be more severe and more threatening than the earthquake hazards at the site. Therefore, studying the effects of post-earthquake fire in buildings according to the quality of them and the network extensive gas and electricity supply in major cities of Iran country, that are located on the seismic belt-Alpine Himalayas and are one of the most active seismic zones in the world, is important. Also steel structures are widely used throughout the world, which they are one of the best options available to other materials in the eyes of steel designers. But they are vulnerable material under post-earthquake fire. In addition, the study of irregular buildings, especially the buildings with soft story, that are mostly created for reasons of architecture and beauty. They will be more susceptible under the post-earthquake fire than regular buildings. In this study, two types of structures conforming to the loading and specifications of the plan and the height of SAC 9 building in FEMA-355C are designed with ASCE7-10 Code that one of them is regular (without soft story) and the other is irregular in the first story (with soft story). Then, 2-D frame of the steel moment frame around both samples is modeled on ABAQUS and SAP softwares. And with simulating the earthquake, by non-linear static nonlinear analysis in SAP software, and fire simulating in ABAQUS software, the effect of the frames has been investigated exposed by the post-earthquake fire. Finally, it is observed, that regular frame in the first story have a shorter time of the resistance than irregular frame under the post-earthquake fire. Also, irregular frame changes from performance level of life safety to performance level of collapse prevention by the post-earthquake fire in some selected scenarios of fire.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی رفتار سازه¬های فولادی دارای طبقه¬ی نرم در معرض آتش¬سوزی پس از زلزله
Persian Abstract: سوابق تاریخی نشان می¬دهند خطرات ناشی از آتش¬سوزی پس از زلزله گاهی می¬توانند خیلی شدیدتر و تهدید کننده¬تر از خطرات ناشی از زمین¬لرزه در محل مورد نظر باشند. بنابراین مطالعه¬ی اثرات آتش¬سوزی پس از زلزله در ساختمان¬¬ها مخصوصا با توجه به اینکه کشور ایران روی کمربند¬لرزه خیز ¬آلپ هیمالیا قرار دارد و یکی از فعال-ترین مناطق¬لرزه¬خیز جهان است با در نظر داشتن کیفیت ساخت و ساز در کشور و شبکه¬های گسترده برق و گاز در شهرهای بزرگ ضروری به نظر می¬رسد. همچنین با توجه به اینکه سازه¬های فولادی به طور وسیعی در سراسر جهان، که از دید طراحان فولاد یکی از بهترین گزینه¬ها نسبت به سایر مواد می¬باشند، مورد استفاده قرار می¬گیرند. اما آنها یک ماده¬ی آسیب¬پذیر در برابر آتش¬سوزی بوده و یکی از نقاط ضعف در هنگام آتش¬سوزی پس از زلزله محسوب می¬شوند. علاوه¬بر موارد بالا با توجه به موضوع پژوهش، مطالعه¬ی نامنظمی در ساختمان¬ها، مخصوصا ساختمان¬های دارای نامنظمی از نوع سختی جانبی در طبقه¬ی اول (طبقه¬ی نرم)، که بیشتر به دلایل معماری و زیبایی ایجاد می¬شوند و نسبت به ساختمان¬های منظم حساسیت بیشتری تحت آتش¬سوزی پس از زلزله دارند نیز مهم خواهند بود. در این پژوهش ابتدا با توجه به نوع سیستم قاب خمشی فولادی، بارگذاری، مشخصات پلان و ارتفاع طبقات در ساختمان نه طبقه¬ی SAC مندرج درFEMA-355C ، دو نمونه سازه به طوریکه یک نوع آن به صورت منظم (بدون طبقه¬ی نرم) و نوع دیگر دارای طبقه¬ی نرم در طبقه¬ی اول می¬باشد، مطابق با جدیدترین آیین¬نامه¬ی آمریکا طراحی شده¬اند. سپس قاب دو بعدی از سیستم قاب خمشی فولادی پیرامون هر دو نمونه¬ی مورد نظر در نرم¬افزار ABAQUS و SAP مدل¬سازی شده¬اند. در نهایت با شبیه¬سازی زلزله، با استفاده از تحلیل استاتیکی غیر¬خطی در نرم¬افزار SAP، و شبیه¬سازی آتش¬ در نرم¬افزار ABAQUS تاثیر حالت¬هایی که قاب¬ها در معرض آتش¬سوزی و آتش¬سوزی پس از زلزله قرار دارند بررسی شده¬اند و بر طبق نتایج مشاهده شده است نمونه سازه¬ی دارای طبقه¬ی نرم تحت آتش¬سوزی پس از زلزله مدت زمان مقاومت کمتری در طبقه¬ی اول نسبت به نمونه سازه¬ی بدون طبقه¬ی نرم دارد. همچنین نمونه سازه¬ی بدون طبقه¬ی نرم در برخی از سناریو¬های آتش¬سوزی پس از زلزله از محدوده¬ی سطح عملکرد ایمنی جانی به محدوده¬ی آستانه¬ی فروریزش تغییر کرده و ضعف در برابر آتش¬سوزی پس از زلزله را نشان داده است.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Shakeri, KazemUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Shahbazi, NaseraddinUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Date Deposited: 25 Sep 2018 10:21
Last Modified: 13 Oct 2018 19:47
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/62

Actions (login required)

View Item View Item