Sensitivity analysis of prestressed-concrete sections under fire

The behaviour of Prestressed Concrete (PC) beams in fire is the subject of this paper, as in these extreme conditions materials nonlinearities are enhanced and section geometry plays an increasing role in guaranteeing structural strength. Numerical analyses are performed to investigate the role of the key parameters affecting structural response. The proposed numerical model is based on the well-known two-step approach. Heat-transfer from the environment to the structure is first investigated by solving Fou- rier’s equation by means of finite differences. Then, a fibre model is used to describe the structural response and to assess the role played by such parameters as reinforcement ratio, section shape, prestressing level/amount and stirrup spacing. The results may be useful in the preliminary design of Reinforced Concrete RC and PC structural design in fire.

In questa memoria si analizza il com- portamento strutturale del calcestruzzo precompresso sotto il carico da incendio. In questa condizione estrema, le non linearità mec- caniche sono evidenziate e la geometria della sezione ha un ruolo fondamentale nel garantire la resistenza strutturale. Con lo scopo di valutare quali siano i parametri chiave che influenzano la risposta strutturale è stata eseguita una serie di analisi numeriche non lineari. Il modello adottato si basa sul ben noto approccio seriale in due stadi: in primo luogo, il problema del trasferimento di calore è risolto tramite un approccio alle differenze finite, quindi la risposta strutturale viene valutata utilizzando un modello a fibre. Tra i parametri studiati vi sono rapporti di armatura, le proporzioni geometriche sezionali, tasso di precompressione e passo delle staffe. I risultati ottenuti possono essere utili nel progetto preliminare di strutture resistenti al fuoco.