Azione membranale nelle strutture composte acciaio ...

Le nuove prove sperimentali

Azione membranale nelle strutture composteacciaio-calcestruzzo in condizioni di incendio

2New Experimental Evidences

• Obiettivi delle nuove prove sperimentali di incendio• Prove di incendio in grande scala nell’ambito dei progetti:

– FRACOF (Test 1 ISO Fire)– COSSFIRE (Test 2 ISO Fire)– FICEB (Test 3 Incendio Naturale e Travi Alveolari)

• Configurazione della prova• Risultati sperimentali

– Temperatura– Spostamento

• Osservazione e analisi• Confronto con i metodi di calcolo semplificato• Conclusioni

Contenuto della presentazione

• Background– Prove sperimentali di incendio di Cardington

• Eccelenti prestazioni sotto condizioni di incendionaturale

• Max θθθθ dell’acciaio ≈≈≈≈ 1150 °C, durata incendio ≈≈≈≈ 60 min(> 800°C)

• Dettagli costruttivi UK• Obiettivi

– Confermare la buona prestazione in condizioni di incendiodi lunga durata (almeno 90 minuti di incendio ISO)

– Investigare l’influenza di differenti dettagli costrutti vi, comela disposizione della rete di armatura di acciaio e laprotezione al fuoco delle travi di bordo

– Validare differenti strumenti per la progettazione dellasicurezza in caso di incendio

Perchè altri test di incendio?

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

Maglia strutturale di un edificio reale

Struttura di acciaio impiegata per la prova di incendio 1

CORNER

• Test 1 (FRACOF)

Progetto dei campioni di prova

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

P A R T

• Test 2 (COSSFIRE)

Maglia strutturale di un edificio reale

Struttura di acciaio impiegata per la prova di incendio 2

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

Test 1

• Sistemi finali di solaio composto

Test 2

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Struttura di acciaio– Travi composte di acciaio-calcestruzzo

• Conformi a Eurocodice 4 parte 1-1 (EN1994-1-1)– Colonne corte di acciaio

• Soletta composta– Altezza totale

• Conforme a Eurocode 4 parte 1-2 (EN1994-1-2)– Rete di armatura di acciaio

• Dimensionata secondo ordinarie regole progettuali• Collegamenti di acciaio

– Usati collegamenti ordinari: doppio angolare e piastre di estremità

• Conformi a Eurocodice 3 parte 1-8 (EN1993-1-8)

Progetto degli elementi strutturali

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Disposizione dei pioli sulle travi di acciaio

Travi principaliTravi secondarie

• Tipo di connettori di acciaio– TRW Nelson KB 3/4" – 125 ( Φ = 19mm; h = 125 mm;

fy = 350 N/mm²; f u = 450 N/mm²)

109 207 m m 207 m m

125 m m

300 mm Test 2 100 mm Test 1

125 mm

Progetto degli elementi strutturali

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

Trave-colonnaTrave-trave

Trave secondaria Trave principale

Doppia squadretta in anima

Piastra di estremità flessibile

Doppia squadretta in anima

Grado dei bulloni di acciaio: 8.8Diametro dei bulloni di acciaio: 20 mm

Collegamenti di acciaio

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

Soletta composta

Lamiera di acciaio: COFRAPLUS60 – 0.75 mmQualità calcestruzzo: C30/37

Rete di armatura di acciaio

Misura rete: 150x150Diametro: 7 mmGrado di acciaio: S500Distanza asse da filo superiore soletta:• 50 mm Test 1• 35 mm Test 2

101 mm 107 mm

Misure degli elementi strutturali

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

15 sacchi di sabbia

di 1512 kgCarico

uniforme equivalente:

390 kg/m²

20 sacchi di sabbia di 1098 kgCarico

uniforme equivalente:

393 kg/m²

T e s t 1

Test 2

Condizione di carico statico

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

Preparatione della prova di incendio 2

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

Prima della prova

Unprote cted secondary beams

Composite slab

Dopo la prova

Comportamento del solaio durante l’incendio

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

La struttura della prova 3 (FICEB)

Trave-1

Trave-3Trave-4

Trave-5Travepiena

Colonna GL-D Colonna

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

Collegamenti Trave-Trave

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

Collegamenti Trave-Colonna

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

A393 Mesh Reinforcement, dia 10mm

Piena interazione: tra soletta e travi, ottenuta mediante connettori a taglio, dia 19, h=95mm

Sono state aggiunte barre-U rinforzo intorno alla soletta per assicurare adeguato rinforzo.

Dettaglio richiesto per temperatura ambiente

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

La struttura della prova 3

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

Densità di carico di incendio 700MJ/m2

Il carico di incendio è stato ottenuto usando 45 cataste di legna standard (1m x 1m x 0.5 m high), posizionate uniformemente nel compartimento (9.0m x 15.0m).

WOODEN CRIBS LOCATION

La struttura della prova 3

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Temperatura dell’incendio

• Riscaldamento delle travi di acciaio non protette

• Riscaldamento delle travi di acciaio protette

• Riscaldamento della trave composta

• Inflessione del solaio

• Osservazioni del comportamento dei sistemi di solai o composto

– Fessurazione del calcestruzzo e schiacciamento del calcestruzzo

– Rottura della rete di armatura di acciaio durante i l test

– Collasso delle travi di bordo

Risultati sperimentali

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Temperatura dell’incendio

0 30 60 90 120 150 180 210 240

Time (min)

ISO834

FRACOF

COSSFIRE

Test 1

Test 2

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Temperatura dell’incendioTest 3

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Riscaldamento delle travi di acciaio non protette

Test 1 Test 2

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Test 3 Riscaldamento delle travi di acciaio non pro tette

Beam 4 Zone 3 Centre

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Time (min)

)A B C D E F

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Riscaldamento delle travi di acciaio protette

• Osservazione– Travi molto più calde nel Test 2 ≈≈≈≈ 550 °C e una trave

secondaria di bordo riscaldata fino a > 600 °C

Test 1

Test 2

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Riscaldamento della soletta composta

Test 1 Test 2

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Test 3 Riscaldamento dellasoletta composta

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Spostamento dei trasduttori per inflessione

800 mm

D5 D2 D1

1300 mm

1660 mm

1300 mm

Test 1 Test 2

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Inflessione dei solai

100150200250300350400450500550600

0 30 60 90 120 150 180 210 240

Time (min)

100150200250300350400450500550600

0 30 60 90 120 150 180 210 240

Time (min)

D6D7 D8

Extrapolated results

Test 1 Test 2

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Test 3 Spostamento dei trasduttori per inflessione

Experimental results

POSIZIONE DEGLI STRUMENTI DI MISURA (T/C & LVDT)

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Test 3 Inflessione del solaio

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Fessurazione del calcestruzzo(Test 1)

• Osservazione– Buona stabilità globale del solaio malgrado la

rottura della rete di armatura di acciaio

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Fessurazione del calcestruzzo (Test 3)

Concrete

• Osservazione– Buona stabilità globale del solaio malgrado la

presenza delle fessurazioni

Experimental results

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Instabilità dell’anima della trave (Test 3)

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Schiacciamento del calcestruzzo (Test 2)

• Osservazione– Stabilità globale del solaio mantenuta in modo

appropriato malgrado il collasso di una trave di bordo

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

Test 1 Test 2

TestMetodi

di calcolo semplificato

TestMetodi

di calcolo semplificato

Resistenza al fuoco

(min)> 120 120 > 120 96

Inflessione (mm)

450 366(*) 510 376(*)

• Osservazione– Risultati sperimentali:

� Resistenza al fuoco > 120 minutes

Confronto con le regole di calcolo semplificato

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

• Conclusioni generali relative alle nuove prove sperimenta lidi incendio

– Eccellente prestazione dei sistemi di solaio compostiin presenza dell’azione membranale per una lungaesposizione all’incendio ISO (>120 minuti)

– Elevato livello di robustezza del sistema di solaiocomposto nonostante alcuni collassi locali

– Attenzione specifica deve essere prestata ai dettaglicostruttivi per quanto riguarda la rete di armatura diacciaio in modo da assicurare una buona prestazionedel criterio di tenuta

– Il metodo di calcolo semplificato è conservativorispetto ai risultati sperimentali

– Nessun segno di collasso dei sistemi di solaiocomposto durante la fase di raffreddamento

Nuove prove sperimentali

Obiettivi

Configurazione

della prova

Risultati

sperimentali

e osservazioni

Confronto con i

metodi di calcolo

semplificato

Conclusioni

Azione membranale nelle strutture composte acciaio ...

Documents

Transcript of Azione membranale nelle strutture composte acciaio ...

Legami di aderenza in strutture composte acciaio ... · interfaccia acciaio-calcestruzzo oltre che alle irregolarità nelle dimensioni interne della sezione di acciaio Legami di aderenza

PROGETTO DI SOLAIO CON TRAVI COMPOSTE ACCIAIO … DI SOLAIO CON... · - 3 - PROGETTO DI SOLAIO CON TRAVI COMPOSTE ACCIAIO-CALCESTRUZZO E SOLETTA SU LAMIERA GRECATA COLLABORANTE In

Progettazione di strutture composte acciaio-calcestruzzo · 2015. 9. 7. · Progettazione di strutture composte acciaio-calcestruzzo / Emidio Nigro, Antonio Bilotta. - Palermo : D.

Lezione 20 Ponti (Sezioni composte acciaio-calcestruzzo ...

PROGETTAZIONEDI TRUTTURE COMPOSTE ACCIAIO- ALCESTRUZZO - SECONDA PARTE 2006... · 2007-01-24 · 2 2 1 ( ) φ +λ χλ = φ=0.5⋅[1+α⋅()λ−0.2 +λ2] (α, parametro di imperfezione,

PROPOSTE TESI 2013 LEGNO - ing.unitn.ittomasir/tesi/2013-PROPOSTE-TESI.pdf · strutture composte); VALIDAZIONE DI MODELLI DI LINEARI E NON LINEARI DI STRUTTURE COMPOSTE ATTRAVERSO

04.3 Costruzioni Composte Acciaio-calcestruzzo

C O M U N E D I M O N Z A...Norme Tecniche CNR 10016/85. Travi composte di acciaio e calcestruzzo. Istruzioni per l'impiego nelle costruzioni. Norme Tecniche CNR 10024/86. Analisi

TRAVI COMPOSTE ACCIAIO-CALCESTRUZZO parte 1 composte acciaio... · La trave composta fa parte di un solaio oggetto del corso “ESDEP WG 10 : Composite construction ... = 14,12 cm2/m

Norme Tecniche per le Costruzioni D.M. 16 gennaio 2008web.unibas.it/ponzo/Files/Acciaio/Dispensa 9- Sezioni... · 2020. 12. 7. · Costruzioni composte acciaio-calcestruzzo Norme

V- PRODOTTI DERIVATI - promozioneacciaio.it · PRODOTTI SIDERURGICI V- PRODOTTI DERIVATI 1b – Travi composte con profili piatti Generalità Le travi composte saldate sono realizzate,

lows. - Metal Bushings Italy · Teste a Snodo (rilubrificabili) L’accoppiamento di queste teste a snodo è in acciaio e bronzo e richiede manutenzione. Le teste sono composte da

TRAVI COMPOSTE ACCIAIO-CALCESTRUZZO parte 2 · La resistenza della connessione può essere valutata con la teoria elastica (sezioni di classe qualunque) o con la teoria plastica (sezioni

Capitolo 7 Travi composte Acciaio-Calcestruzzo · nettamente competitivo, rispetto al cemento armato precompresso, per luci superiori ai 50 m o quando la tortuosità dei tracciati

TRAVI COMPOSTE ACCIAIO-CALCESTRUZZO parte 1 · La trave composta fa parte di un solaio oggetto del corso “ESDEP WG 10 : Composite construction ... = 14,12 cm2/m Carichi di progetto:

PROGETTAZIONE SISMICA DEI COLLEGAMENTI FLANGIATI - Collegio dei Tecnici dell'Acciaio · 2020. 6. 26. · materiali, come accade nelle strutture composte acciaio-calcestruzzo, rendono

SCHELETRO PORTANTE di ACCIAIO - people.unica.itpeople.unica.it/emanuelemura/files/2012/04/Scheletro-Acciaio.pdf · Le travi sono di norma composte da un profilato IPE a C o doppio

TRAVI COMPOSTE ACCIAIO-CALCESTRUZZO...- per rottura dei connettori (fragile) anche per problemi di fatica. b] Stabilità: in genere la soletta rende sufficientemente stabile l’ala

MOCU modulo cubo - perifericaproject.org · struttura portante in legno rivestita in osb elementi aggiunti strutture composte da tubolari 20x20 mm in acciaio brunito arredo flessibile

Strutture composte acciaio- calcestruzzo: calcolo ed applicazioni · 2012-09-10 · una o più travi di acciaio a parete piena e da una soletta di estradosso di c.a. normale o ...