TY - JOUR ID - TI - PREDICTING THE AXIAL LOAD CAPACITY OF STEEL COLUMNS IN FIRE USING ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS أستنباط قابلية التحمل المحورية للأعمدة الحديدية المعرضة للحريق بواسطة الشبكات العصبية الاصطناعية AU - Dr. Ahmed Ajel الدكتور أحمد عاجل علي AU - Dr. Hayder Mahdi الدكتور حيدر مهدي عبد الجواد AU - Dr. Luay M. Abass الدكتور لؤي محمد عباس PY - 2016 VL - 9 IS - 4 SP - 555 EP - 570 JO - Al-Qadisiyah Journal for Engineering Sciences مجلة القادسية للعلوم الهندسية SN - 19984456 24117773 AB - The ability to reasonably predict the response of steel structures under fire effects is of great importance in structural fire safety design. This paper presents neural networks prediction of axial load capacity for steel columns in fire. An algorithm of back propagation neural network with the log-sigmoid activation function is adopted because of its precision and results enhancement of foretelling. The legitimacy of the technique is tried by contrasting and distributed test information on steel columns at surrounding and elevated heat. The examinations demonstrate such technique gives great correlation with test result. Parametric studies have been done to evaluate the impacts of cross sectional shape, slenderness ratios and eccentricity of loading on the carrying capacity of steel columns under fire. The slim sections of steel columns with slenderness ratio domain (100-140) react distinctively by showing an abundantly decreased rate of loss in strength within the temperature domain (20°C - 300°C). This domain diminishes further with expanding slenderness ratios, and for middle columns with slenderness ratio domain (40-80), is like that of stumpy columns however at decreased buckling stress. Be that as it may, in this scope of (L/R) ratios the lessening in stress with expanding temperature is regular and demonstrates no sudden drop, because of the collaboration amongst buckling and yielding. On other hand, the eccentricity of loading on the carrying capacity of steel columns under fire shows that the slender column, (slenderness ratio) greater than 120, the column demonstrates a diminishing impact of used eccentricity of loadings with expanding slenderness ratios. This might be as a consequence of more impelled thermal bowing that is straightforwardly relative to the column length. And the load-eccentricity characteristics of the intermediate column, (slenderness ratio) domain (20 – 60), are schemed at increasing temperature gradient. It is fascinating to observe that the eccentricity of the limit of maximum column load capacity slightly effected with temperature gradient. It is trusted that the important data gave in this work will be helpful in giving a superior comprehension on the genuine behavior of steel sections in fire and a great step in improving the method of design.

القدرة على التنبؤ بشكل معقول لسلوك المنشآت الحديدية تحت آثار الحرائق تعتبر ذات أهمية كبيرة في التصميم الإنشائي الآمن تجاه الحرائق. يعرض هذا البحث التنبؤ باستخدام تقنية الشبكات العصبية للحمولة المحورية للأعمدة الحديدية تحت تأثير الحريق. تم اعتماد خوارزمية الشبكة العصبية ذات التلقين العكسي للمعلومات مع دالة تنشيط ( لوغاريتمية - سينية ) بسبب أنها دقيقة وعززت الاقتراب من النتائج المتنبأ بها. ولتحقق من دقة الطريقة تم اختبار تقنية الشبكة العصبية بمقارنة نتائجها مع نتائج الفحوصات المختبرية والمعروضة لدى الباحثين سابقين والخاصة بالأعمدة الحديدية تحت تأثير درجات متغيرة وعالية. المقارنات بينت أن هذه الطريقة تعطي ارتباط جيد مع نتائج الفحوصات العملية. وقد أجريت دراسات على تغيير المدخلات المؤثرة على الأعمدة الحديدية لتقييم تأثير شكل المقطع العرضي , نسب النحافة وكذلك لامركزية التحميل على قابلية تحملها تحت تأثير الحريق. بينت الدراسة تأثير درجات الحرارة عل المقاطع النحيفة للأعمدة الحديدية والتي تمتلك معامل نحافة يتراوح ما بين (100- 140) والذي أظهر ردة فعل متميزة في خسارة القابلية في التحمل في نطاق درجات الحرارة ما بين (20 – 300 ) درجة مئوية وتستمر هذه الخسارة بالتزايد بشكل مضطرد بازدياد معامل النحافة للعمود, أما الاعمدة ذات المقاطع المتوسطة والتي تمتلك معامل نحافة ما بين (40- 80) تكون خساراتها واضحة في إجهادات الانبعاج وهي بذلك تمتلك خاصية عدم الفشل المفاجئ تحت تأثير زيادة درجة الحرارة ويرجع ذلك لخاصية التعاون في حفظ التوازن ما بين الانبعاج للعمود وخضوع مادة الحديد له. ومن الدراسة لتأثير عدم مركزية الاحمال أوضحت الدراسة التأثير المحدود لعدم مركزية الأحمال على العمود الحديدي والذي يملك (مقطع جيد) بمعامل نحافة يزيد عن 120 ويرجع ذلك الى الانتشار القسري للحرارة على طول ارتفاع العمود الحديدي وبذلك يهمش تأثيرها بشكل نسبي. أما بالنسبة للأعمدة الحديدية التي تمتلك مقاطع بنسبة نحافة ما بين (20- 60) فأن تأثير عدم مركزية الاحمال عليها يكون واضح وأكثر تطرفا. ومما تقدم فأن الباحثين يأملون أن هذه المعلومات المستنتجة في هذا البحث ربما ستكون مفيدة لتوفير فهم أفضل لسلوك الاعمدة تحت تأثير الحريق وكذلك خطوة مهمة في طريق تطوير طريقة التصميم. ER -