استانداردهای جدید ساختمان راه را برای سازه های مقاوم در برابر ریزش هموار می کند

(NIST: Gaithersburg, MD) – ساختمان‌ها در ایالات متحده عموماً برای مقاومت در برابر مظنونین معمولی طراحی شده‌اند: باران، باد، برف و زلزله‌های گاه به گاه. رویدادهای غیرعادی، مانند انفجار گاز، برخورد خودرو، یا آتش‌سوزی کنترل‌نشده ساختمان معمولاً مورد توجه نیستند. اگر ساختمان های آسیب پذیر با هر یک از این رویدادهای پیش بینی نشده مواجه شوند، نتایج می تواند غم انگیز باشد. اما اکنون، یک استاندارد ساختمانی جدید می تواند به مهندسان کمک کند تا از بدترین اتفاقات جلوگیری کنند.

در طی نزدیک به یک دهه، محققان شبیه‌سازی‌های کامپیوتری متعددی از اجزای ساختمان انجام دادند. در یکی از بسیاری از شبیه‌سازی‌ها، آنها وسط سه ستون را از یک قاب سازه برداشتند و نیروهایی را در بالای ستون گمشده اعمال کردند تا اتصالات شکسته شود.

عملکرد مورد نیاز و سطح خطر (به عنوان مثال، میزان آسیب اولیه که سازه باید تحمل کند) بسته به اندازه، اشغال و کاربرد یک ساختمان متفاوت است.

قول ما: خلاصه کیفیت فقط تبلیغات ثابتی را نشان می دهد که هرگز محتوا را پوشش نمی دهد یا پوشان نمی دهد. آنها هرگز سر راه شما قرار نمی گیرند. آنها برای خواندن شما وجود دارند یا نه.

دونالد O. Dusenberry، مهندس مشاور و رئیس کمیته ASCE می گوید: «استاندارد به راه حل ها اشاره می کند اما آنها را تجویز نمی کند. روش‌های اثبات‌شده‌ای برای تجزیه و تحلیل و طراحی سازه‌ها برای فروپاشی نامتناسب ارائه می‌کند، اما امکان مقرون به صرفه بودن و خلاقیت را فراهم می‌کند.»

اما کاربرد داده فراتر از اطلاع رسانی الزامات استاندارد بود. محققان همچنین از این یافته‌ها برای توسعه روش‌های مدل‌سازی ساده‌شده برای ارزیابی حساسیت ساختمان‌ها به ریزش نامتناسب استفاده کردند.

انجمن مهندسین عمران آمریکا (ASCE) این را منتشر کرده است ASCE/SEI 76-23 – “استاندارد برای کاهش احتمال سقوط نامتناسب در ساختمان ها و سازه ها” اولین استاندارد ملی ساختمان در نوع خود. این استاندارد که در طول یک دهه توسعه یافته و توسط تحقیقات انجام شده توسط موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) ارائه شده است، الزامات طراحی و راهنمایی هایی را برای جلوگیری از انتشار و تخریب کل ساختمان یا خرابی های کوچک و جدا شده در یک سازه ارائه می کند. بخش عمده ای از آن – پدیده ای که استاندارد آن را به عنوان تعریف می کند فروپاشی نامتناسب.

نوآوری

استانداردهای جدید ساختمان راه را برای سازه های مقاوم در برابر ریزش هموار می کند

ASCE/SEI 76-23 الزامات طراحی را برای جلوگیری از خرابی کل ساختمان از خرابی های جدا شده فراهم می کند.

عکس (بالا) و شبیه‌سازی رایانه‌ای (پایین) از یک جزء سازه‌ای که نیروهایی مشابه در سناریوی فروریختن ساختمان را تجربه می‌کند. در عکس، یک نمونه آزمایش بتن مسلح (نماینده بخشی از چارچوب ساختاری ساختمان) دچار تغییر شکل‌های مکانیکی می‌شود که با آنچه ممکن است پس از از دست دادن یک ستون ساختمانی باربر تجربه شود، قابل مقایسه است. تصویر پایین آسیب محاسبه شده بتن را از یک مدل با وفاداری بالا از نمونه آزمایشی نشان می دهد (قرمز مناطقی را نشان می دهد که شدیدترین آسیب را دارند و آبی نشان دهنده بتن سالم است). اعتبار: عکس: NIST Technical Note 1720; تصویر: NIST

بنابراین لطفاً مسدود کننده تبلیغات خود را برای سایت ما خاموش کنید.

روش‌های مدل‌سازی مختلفی در حال حاضر در دسترس هستند، از مدل‌های قدرتمند مناسب برای تجزیه و تحلیل دقیق اجزای ساختمان‌ها تا مدل‌های ساده‌شده برای ارزیابی کل ساختمان‌ها. مهندسان می توانند از این منابع برای آزمایش یکپارچگی طرح های خود تحت سناریوهای خطر مختلف که در استاندارد توضیح داده شده است استفاده کنند.

مین می‌گوید: «سناریوی بارگذاری برای اتصالات کاملاً متفاوت از آن چیزی است که معمولاً تحت بارهای باد، زلزله یا گرانشی که مردم عادت دارند برای آن طراحی کنند، دریافت می‌کنید. “این یک شرایط بسیار پیچیده تر است.”

مهندسان معمولاً از مدل‌های رایانه‌ای استفاده می‌کنند تا تأیید کنند که طرح‌های آن‌ها در برابر بارها و نیروهایی که به طور سنتی در نظر گرفته می‌شوند، مقاومت می‌کنند. یک کمیته فنی جداگانه ASCE، که Main اخیراً رهبری آن را بر عهده داشت، در حال کار برای انتشار دستورالعمل‌هایی است که به طراحان کمک می‌کند تا از ابزارهای مدل‌سازی رایانه‌ای برای کاهش نامتناسب خرابی استفاده کنند.

تاریخ انتشار : چهارشنبه ۷ خرداد ۱۳۹۲ – ۱۱:۵۸

خلاصه کیفیت برای محتوای آن از خوانندگان هزینه ای دریافت نمی کند. ما معتقدیم که اخبار صنعت برای شما مهم است که کار خود را انجام دهید، و خلاصه کیفیت از کسب و کارهای مختلف پشتیبانی می کند.

با این حال، کسی باید برای این محتوا هزینه کند. و اینجاست که تبلیغات وارد می‌شود. بیشتر مردم تبلیغات را یک مزاحم می‌دانند، اما آنها علاوه بر اینکه به شرکت‌های رسانه‌ای اجازه می‌دهند سرپا بمانند، عملکرد مفیدی نیز دارند. آنها شما را از محصولات و خدمات جدید مرتبط با صنعت خود آگاه می کنند. همه تبلیغات در خلاصه کیفیت مستقیماً برای محصولات و خدماتی که اکثر خوانندگان ما به آن نیاز دارند اعمال شود. شما تبلیغات خودرو یا مکمل های سلامتی را نخواهید دید.

پس از چندین شکست قابل توجه ساختمان در طول دهه 1990 و اوایل دهه 2000، اجماع شروع به شکل گیری کرد.

برای اطلاع از الزامات استاندارد، محققان NIST تلاش‌هایی را برای روشن کردن مکانیزم این که وقتی بخش‌هایی از یک سازه برداشته می‌شود – ناحیه‌ای از قلمروی که قبلاً مشخص نشده بود – اتفاق می‌افتد، رهبری کردند.

فهیم سادک، مهندس ساختاری تحقیقاتی NIST، یکی از اعضای همان کمیته فروپاشی نامتناسب ASCE، گفت: «افرادی که ساختمان‌های دولتی یا هر ساختمانی را که برای جوامع حیاتی هستند، طراحی می‌کنند، فکر می‌کنم، اولین گروهی هستند که با دقت به این استاندارد نگاه می‌کنند.

ریزش نامتناسب همیشه برای ساختمان های بزرگ یک خطر بوده است، اما این اتفاقات نادر است. برای سال‌ها، نیاز به استانداردی در ایالات متحده با هدف فروپاشی نامتناسب موضوعی بحث برانگیز در میان کارشناسان بود.

آزمایش‌ها برای شناسایی درجه‌ای که تیرها و اتصالات می‌توانند قبل از غرق شدن و فروریختن سازه بچرخند و خم شوند، مفید بودند.

جوزف مین، مهندس تحقیقات NIST، یکی از اعضای ASCE می گوید: «بارهای مختلفی در طراحی یک ساختمان در نظر گرفته می شود، اما اگر بار غیرمنتظره ای وجود داشته باشد که شما به صراحت برای آن طراحی نکرده اید، نباید باعث فروریختن کل ساختمان شود. کمیته ای که استاندارد را توسعه داد.

در سال 1995، ساختمان فدرال آلفرد پی مورا در نتیجه بمباران شهر اوکلاهاما فروریخت، که در ابتدا سه ستون تخریب شد – آسیبی که منجر به فروریختن بعدی تقریباً نیمی از ساختمان شد. در طول فاجعه مرکز تجارت جهانی در سال 2001، گرمای آتش سوزی های غیر قابل کاهش در ساختمانی به نام WTC7 باعث تغییر شکل هایی شد که ارتباط بین تیر و ستون را قطع کرد و باعث پیشرفت خرابی ها شد که باعث سقوط ساختمان شد. در پایان تحقیقات WTC، NIST این نیاز را برجسته کرد برای استانداردی برای کاهش این فروپاشی ها، همراه با دستورالعمل ها و ابزارهایی برای طراحی ساختمان.

به دلیل پیچیدگی و کمبود داده های موجود برای این نوع رویدادها، محققان بسیاری از این سناریوها را در دنیای واقعی تکرار کردند. این تیم بخش هایی از یا کل سازه های ساختمان را ساخت و تخریب کرد تا داده هایی تولید کند تا اطمینان حاصل شود که شبیه سازی های آنها واقعی است.

بر اساس پیشنهادی که NIST به ASCE ارائه شد، جامعه مهندسی کمیته استانداردهای جدیدی را متشکل از ده ها متخصص ساختمان از صنعت، دانشگاه و دولت فدرال تشکیل داد.

با تشکر،
خلاصه کیفیت