Navrhování kompozitních ocelových a vláknobetonových sloupů

Abstract

Práce se věnuje experimentálnímu a numerickému modelování a návrhu teplotního a mechanického chování sloupů kruhového dutého průřezu s betonovou výplní vyztuženou ocelovými vlákny vystavených požáru. Jsou shrnuta data z experimentálních studií, je validován numerický model, připravena numerické simulace problematiky pro tvorbu podkladu přílohy evropské normy pro navrhování spřažených ocelobetonových konstrukcí vystavených požáru prEN1994-1-2:202x. Experimentální studie zahrnuje šest vzorků sloupů namáhaných v tlaku při ohřevu na zvýšenou teplotu. Numerický model metodou konečných prvků v softwaru ATENA z objemových prvků byl validován na vlastních experimentech a experimentech z literatury. Cílem numerické simulace je připravit analytický model požární odolnosti centricky a excentricky zatíženého sloupu kruhového dutého průřezu s výplní z drátkobetonu a prostého betonu při vystavení požáru. Analytický návrhový model pro stanovení požární odolnosti spřažených ocelobetonových sloupů s drátkobetonem je připraven jako příloha nebo doplňující technický dokument k připravované evropské normě prEN1994-1-2:202x.

This research is dedicated to the preparation of an analytical model of the mechanical behaviour of circular hollow section columns with steel fibre-reinforced concrete infill in a fire situation based on experimental study and numerical modelling. The work includes data from experimental studies, validation of the numerical model, sensitivity study by numerical simulation and development of an analytical model based on a European standard for the design of reinforced concrete elements in fire EN1994-1-2: 202x. Experimental studies include six full scale column specimens in compression during the heating in steady-state regime. Validation of the three-dimensional numerical finite element method model using ATENA software made based on experimental data. A parametric study aimed to compare fire resistance of centrally and eccentrically loaded circular hollow section columns with steel fibre-reinforced and plain concrete infill in the fire situation. Developed analytical model for determining the design buckling load in the fire situation of the composite steel and fibre-reinforced concrete columns is ready for an Annex or a Supplementary technical document in the corresponding method in prEN1994-1-2:202x.