Reliability of Steel Columns Protected by Intumescent Coatings Subjected to Natural Fires

این پایان‌نامه تأثیر پیری پوشش‌های متورم (IC) را بر قابلیت اطمینان ستون‌های فولادی محافظت‌شده در شرایط آتش‌سوزی مورد مطالعه قرار داد و یک رویکرد احتمالی برای ارزیابی عمر مفید IC‌های اعمال‌شده بر روی ستون‌های فولادی ایجاد کرد. در این مطالعه، شبیه‌سازی‌های مونت کارلو برای به دست آوردن شاخص قابلیت اطمینان یا احتمال شکست ستون‌های فولادی محافظت‌شده توسط IC‌های تحت آتش‌سوزی محفظه انجام شد. اثر پیری پوشش‌های متورم بر احتمال شکست ستون‌های فولادی محافظت‌شده با استفاده از خاصیت عایق متغیر پوشش‌های آتش‌زا در شبیه‌سازی بررسی شد. داده های آزمون اثر پیری بر ویژگی عایق پوشش های متورم از ادبیات استفاده شد. بر اساس تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان، یک رویکرد احتمالی برای تعیین طول عمر پوشش های متورم برای ستون های فولادی ارائه شده است. در آن رویکرد، احتمال شکست ستون های فولادی محافظت شده با احتمال هدف طراحی آتش سازه مقایسه می شود. این رویکرد همچنین می‌تواند برای تحلیل احتمالی ستون‌های فولادی محافظت‌شده توسط مواد متعارف حفاظت در برابر آتش خنثی استفاده شود.

This thesis studied the effect of aging of intumescent coatings (ICs) on the reliability of protected steel columns in fire condition and developed a probabilistic approach to assess the service life of ICs applied on steel columns. In the study, Monte Carlo simulations were conducted to obtain the reliability index or failure probability of steel columns protected by ICs subjected to compartment fires. The effect of aging of intumescent coatings on the failure probability of protected steel columns was investigated by using variable insulation property of intumescent coatings in the simulation. The test data on aging effect on insulation property of intumescent coatings from literature was used. Based on the reliability analysis, a probabilistic approach is given to determine the service life of intumescent coatings for steel columns. In that approach, the failure probability of the protected steel columns is compared with the target probability of the structural fire design. The approach can also be used for probabilistic analysis of steel columns protected by conventional inert fire protection materials.