مهندسي ايمني آتش سازه‌اي

طراحی سازه ها در برابر آتش سوزی

به طور کلی دو روش اصلی برای طراحی سازه ها در برابر آتش وجود دارد : «روش محاسباتی» و «روش توصیه ای». روش محاسباتی بر مبنای انجام تحلیل سازه ها تحت اثر آتش سوزی که در بخش مربوط به صورت مفصل توضیح داده شد، انجام می شود. در روش توصیه ای ، به جای اینکه طراح سازه را در برابر آتش سوزی تحلیل نموده و سپس به محاسبه ی مقادیر پارامترهای اعضا به منظور تامین معیار های خمشی و تغییر شکلی بپردازد ، بایستی که از مقادیر پارامترهایی که توصیه شده است، استفاده کند.

به طور کلی دو روش اصلی برای طراحی سازه ها در برابر آتش وجود دارد :
روش محاسباتی
روش توصیه ای

روش محاسباتی بر مبنای انجام تحلیل سازه ها تحت اثر آتش سوزی که در بخش مربوط به صورت مفصل توضیح داده شد، انجام می شود.
این روش‌ تعمیم یافته روش‌ حالت حدی در شرایط محیطی است. در این روش معیارهایی برای تغییر شکل وظرفیت خمشی اعضا تعیین شده و نتایج به دست آمده از تحلیل سازه تحت آتش سوزی با آنها مقایسه می شود.
ولیکن روش‌ محاسباتی هنوز آنقدر توسعه نیافته که بتوان از آن در همه‌ی سازه‌ها استفاده کرد. به علاوه استفاده از این روش‌ محاسباتی برای سازه‌های ساده که به عنوان مثال به پریودهای کوتاهی از مقاومت در برابر آتش نیاز دارند، کار بسیار دشواری می‌باشد. همچنین باید اشاره کرد که روش‌ محاسباتی ممکن است راه حل-هایی را ارائه دهند که با معیارهای دیگر طراحی مطابقت نداشته باشد. مثلا میزان پوشش به دست آمده برای بتن مسلح از این روش ممکن است کمتر از میزان پوشش لازم جهت تامین الزامات دوام بتن باشد.
بنابراین در مواردی که استفاده از روش‌ محاسباتی به دلیل ماهیت مسئله توجیه پذیر نباشد و یا روش‌های مناسبی وجود نداشته باشد، روش‌ توصیه ای پیشنهاد می گردد.
در روش توصیه ای ، به جای اینکه طراح سازه را در برابر آتش سوزی تحلیل نموده و سپس به محاسبه ی مقادیر پارامترهای اعضا به منظور تامین معیار های خمشی و تغییر شکلی بپردازد ، بایستی که از مقادیر پارامترهایی که توصیه شده است، استفاده کند. داده‌های مورد استفاده در روش توصیه شده با استفاده از تفسیر نتایج حاصل از آزمایش آتش استاندارد به دست می‌آیند.
متاسفانه در کشور ما ایران مساله تحلیل سازه ها در برابر آتش و پیرو آن طراحی سازه در برابر آتش به هیچ وجه مورد توجه قرار نگرفته و بدون توجه به ظرفیت ذاتی المان های سازه ای و پیوستگی و عملکرد ترکیبی آنها در یک سازه صرفا با تعیین ضریب مقطع و تعیین مدت زمان لازم جهت افزایش درجه حرارت مقطع به حد بحرانی و استفاده از پوشش های ضد حریق جهت به تعویق انداختن این زمان بحث طراحی و مقاوم سازی سازه در برابر آتش انجام می شود. لذا در این روش سنتی و منسوخ شده به هیچ عنوان از ظرفیت حرارتی سازه استفاده نشده و صرفا ظرفیت حرارتی مقطع مورد نظر قرار می گیرد. لذا در این سیستم استفاده از پوشش ها در حد بسیار بالایی صورت گرفته و عملا استفاده از المان های بدون پوشش در برابر حریق میسر نیست. در حالیکه با انجام تحلیل حرارتی و تعیین وضعیت اعضای سازه از لحاظ خمش ، تغییر شکل و دمای بحرانی و مقایسه آن با معیارهای کنترلی طراحی اولا بسیاری از اعضای از پیش طراحی شده (در بخش طراحی ثقلی و لرزه ای ) در این بخش نیز از کفایت لازم برخوردار خواهند بود و ثانیا اعضایی هم که دچار کاستی هستند بنابر قضاوت طراح و در نظر گرفتن هزینه مصرفی با تقویت سازه ای و یا پوشش های ضد حریق به حد مظلوب خواهند رسید. در این روش به دلیل در نظر گرفتن رفتار اعضا در یک سیستم پیوسته و هماهنگ و مد نظر قرار دادن ظرفیت حرارتی سازه در عین حالی که مصرف پوشش ها به مقدار قابل ملاحظه کاهش می یابد، سازه مقاوم تر با عملکرد مناسب تری نیز ساخته خواهد شد.


در ادامه می توانید مقالات و متون علمی مرتبط را که توسط هسته علمی گروه مهندسین داریان تهیه شده است، دانلود نمایید.

(با کلیک روی هر عنوان، مقاله مربوط به آن را دریافت نمایید)

 ملاحظات طراحی سازه های بتنی در برابر آتش 

 طراحی المان های غیرمتعارف در برابر آتش 

  معرفی نرم افزار FIRE110 

(صحت سنجی و مثال) FIRE110 

عضویت در خبرنامه داریان