ارزیابی عملکرد ستون بتن مسلح تحت اثر بار ناشی از انفجار مکانیکی مخازن CNG خودرو

با افزایش قیمت بنزین در ایران تمایل به استفاده از خودروهای دوگانه سوز با مخازن گاز طبیعی فشرده (CNG) به طرز گسترده ای رو به افزایش است. اخیرا آمار انفجار مخازن CNG در خودروهای با عمر بیش از ده سال رو به افزایش است. انفجار این مخازن در نزدیکی ستونها خصوصا در پارکینگ ها موجب آسیب به ساختمان ها شده است. هدف این پژوهش، بررسی اثر انفجار مخازن خودروهای گازسوز بر روی ستونهای بتنی است. برای نیل به این هدف بررسی جابجایی میانه ستون بتن مسلح ناشی از انفجار با در نظر گرفتن سه متغیر فاصله مخزن CNG تا ستون ، مقاومت بتن و سطح مقطع ستون مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا بمنظور مدل سازی ستون بتنی از روش المان محدود و از نرم افزار Abaquse و برای بار اعمالی با تی ان تی معادل از نرم افزار Phast استفاده شد. بمنظور صحت سنجی، نتایج شبیه سازی عددی با نتایج آزمایشگاهی مرجع شماره ۹ مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که موثرترین پارامترها به ترتیب عبارتند از: ۱) فاصله مخزن تا ستون بتنی و کاهش مقاومت بدنه خودرو ۲) سطح مقطع ستون ۳) مقاومت فشاری بتن. با افزایش فاصله مخزن تا ستون از ۵۰ سانتی متر به ۱۳۰ سانتی متر جابجایی حداکثر میانه ستون ۶۳ %، با کاهش مقاومت خودرو تا ۸۰ درصد جابجایی حداکثر میانه ستون حدود ۶۴%، با افزایش مقاومت بتن از ۲۰ مگاپاسکال به ۴۰ مگاپاسکال جابجایی حداکثر میانه ستون ۱۴ % و با افزایش ابعاد مقطع ستون از ۳۵سانتیمتر به ۵۰ سانتی متر مقدار جابجایی حداکثر میانه ستون ۴۵ % کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

مخازن CNG ، بار انفجاری ، ستون بتنی مسلح ، روش المان محدود ، عملکرد