Models of steel and fibre concrete composite columns exposed to fire
Project goals
The recent development in technology of production and transport of the steel fibre reinforced concrete enables its utilisation in composite steel-concrete structures. This project is focused on one of the shortcomings of such use, which is absence of adequate models of behaviour of composite steel-concrete columns. The models developed in the frame of the project will be available in two levels of accuracy/complexity, allowing for simplified or advanced approach to design. Using current knowledge of mechanical and thermal behaviour of the material, preliminary FE simulations will be performed, based on which a limited number of tests at ambient and elevated temperatures will be prepared. The results enable to validate the numerical models. Based on the following numerical simulations, the numerical experiments on the main parameters will be performed and the proposed analytical models of behaviour refined, thus enabling utilisation of good performance of steel fibre reinforced concrete at both ambient and elevated temperatures in design.
Keywords
Composite steel concrete structuresComposite steel concrete columnsMulti-storey building structuresSteel fibre reinforced concreteGlobal bucklingLocal bucklingModelling at ambient temperatureModelling at elevated temperatureTransport processesNumerical modellingAnalytical model
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
15-19073S
Alternative language
Project name in Czech
Modely ocelobetonových sloupů s rozptýlenou výztuží při požáru
Annotation in Czech
Rozvoj technologie výroby a dopravy betonu s rozptýlenou výztuží umožňuje jeho využití v ocelobetonových konstrukcích. Práce projektu je zaměřena na jedno z úskalí jeho využití, kterou je absence modelu zohledňující chování spřaženého ocelobetonového sloupu s rozptýlenou výztuží. Plánuje se příprava modelů ve dvou úrovních přesnosti/náročnosti, jako jednoduché a pokročilé řešení. Práce využije stávající poznatky o mechanickém a teplotním chování materiálu. Podle výsledků počátečních numerických studií bude připraven omezený počet zkoušek sloupů za běžné a za zvýšené teploty. Zkoušky umožní ověření numerických modelů MKP. Pomocí numerické simulace problematiky bude řešena citlivost chování na hlavní parametry a bude upřesněn v projektu navržený obecný analytický popis předpovědi chování. Model umožní využít dobrých vlastností betonu s rozptýlenou výztuží v tahu za běžné teploty i za zvýšené teploty.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project was focused on modeling of steel-concrete column in a fire. Experimental and theoretical methods on investigation of fibre reinforced concrete at elevated temperatures were used to achieve the objectives. Mathematical models were created by Matlab, Ansys-FEM, ATENA. The analysis of the solution presented in final report is relatively brief as list of activities from original proposal.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2015
Realization period - end
Dec 31, 2017
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 5, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP18-GA0-GA-U/02:1
Data delivery date
May 4, 2018
Finance
Total approved costs
5,111 thou. CZK
Public financial support
5,111 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
5 111 CZK thou.
Public support
5 111 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JN - Civil engineering
Solution period
01. 01. 2015 - 31. 12. 2017