Shanghai Tower is an existing super high-rise building composed of mega frame-core-outrigger lateral resisting systems. Its structural safety in fire has been given great attention. This paper presents an independent review of the performance of Shanghai Tower in case of fire. Two fire scenarios: standard fires and parametric fires have been considered. The fire resistance of key component, including the concrete core, mega columns, the composite floor, outrigger trusses and belt trusses were examined first. Their real fire resistance periods proved to be far beyond the design fire resistance. The components with weak fire resistance such as peripheral steel columns and web members of belt trusses were then removed to study the resistance of the residual structure against progressive collapse. The results show that Shanghai Tower has a minimum of 3 h fire resistance against fire-induced progressive collapse. The concrete components have smaller residual displacements compared to the steel components. It is recommended, for the design of other similar structures, that effective fire protection should be provided for the outrigger trusses to guarantee the connection between the core and mega columns

چکیده

برج شانگهای یک ساختمان بسیار بلند موجود می باشد که از سیستم ابرقاب- هسته- بازو های مقاوم جانبی تشکیل شده است. مقاومت سازه ­ای آن در برابر آتش­ سوزی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. این مقاله یک دیدگاه مستقل در رابطه با رفتار برج شانگهای در وضعیت آتش ­سوزی را نشان می ­دهد. دو سناریو آتش ­سوزی بررسی می ­شود: آتش ­سوزی ­های استاندارد و آتش سوزی­ های پارامتریک. مقاومت در برابر آتش ­سوزی اعضای کلیدی که شامل: هسته بتنی، ابرستون، کف کامپوزیت، خرپاهای بازویی و خرپای کمربندی می­ شود، ابتدا مورد بررسی قرار می­ گیرد. مدت زمان حقیقی مقاومت در برابر آتش­ سوزی آن­ ها نشان می­ دهد که فراتر از طراحی در برابر آتش­ سوزی می ­باشد. سپس اعضایی با مقاومت ضعیف در برابر آتش ­سوزی از قبیل: ستون­ های فلزی محیطی و اعضای جان خرپای کمربندی به جهت تحقیق و بررسی مقاومت باقی­مانده سازه در مقابل فروپاشی پیش ­رونده، حذف می شوند. نتایج نشان می­ دهند که برج شانگهای حداقل 3 ساعت مقاومت در مقابل خرابی پیش ­رونده ناشی از آتش­ سوزی دارد. اعضای بتنی تغییر مکان­ های باقی­مانده کمتری در مقایسه با اعضای فولادی دارند. پیشنهاد می­ شود برای طراحی سایر سازه­ های مشابه، که باید محافظت موثر در برابر آتش ­سوزی برای خرپا های بازویی در آن­ها تامین شود، اتصال بین هسته و ابرستون ­ها تضمین شود.

1-مقدمه

سازه­ های کامپوزیت فولادی- بتنی، فواید سازه­ های فولادی و بتنی را با هم ترکیب می­ کنند که آن­ها را مشخصا برای کاربرد در ساختمان­ های بلندمرتبه و بسیار بلند مناسب می­ سازد. اگر چه، سازه ­های فولادی به طور ذاتی در بابر آتش ­سوزی مقاوم نمی باشند زیرا بیشتر مقاومت فولاد هنگام آتش ­سوزی وقتی دمای آن به 600°c یا بیشتر می­ رسد، از بین می­ رود. بتن ممکن است در دماهای بالا دچار جداشدگی ذرات از یکدیگر شود که سبب می­ شود آرماتور زودتر از حالت طبیعی در معرض آتش­ قرار گیرد، که این امر منجر به آسیب ­دیدگی شدید سازه ­های بتنی می ­شود. احتمال کلی رویداد های آتش­ سوزی کم است...