Browsing by Author "Brahim, Lamri"
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- Behaviour of cellular beams protected with intumescent coatingsPublication . Brahim, Lamri; Mesquita, L.M.R.; Kada, Abdelhak; Piloto, P.A.G.A new engineering practice in modern buildings is to use beams with web openings to allow the passage of services within the depth of the beam instead of underneath the beam. This helps to reduce the floor height of the building and optimises the available space. The openings are cut in the web of a beam or a beam profile cut and re-welded to form the so called cellular beam. Usually the bending resistance is increased, in comparison to the original solid section, but the failure mode occurs generally at lower critical temperatures. The failure mode in fire is related to the distance between holes, web post slenderness in addition to the web and flange section factor. The loss of the beam strength with temperature promotes an early web post failure that occurs before the section reaches the critical temperature, reason why an increase in the fire protection may be required for these beams to achieve the same fire resistance time as the equivalent solid beams. Recent research on beams with closely spaced web openings has shown that the web posts between adjacent openings become significantly hotter than the bottom flange of the section, and that web post buckling can often be the failure mode for a member in the fire condition. The present study aims at investigating the behaviour of cellular beams under fire conditions when considering unprotected and intumescent protected cellular steel beams. Experimental tests are conducted in both cases with and without protection where temperature profiles are produced and analysed. The behaviour of the intumescent fire protection with different properties and thicknesses is studied and compared using fire resistance tests. Simplified method of analysis and finite element models are used to study and compare results from tests.
- Fire resistance of protected and unprotected cellular beamsPublication . Brahim, LamriAs vigas alveolares são vigas de aço estruturais que são mais profundas do que as secções laminadas convencionais com furos localizados na alma. Como o modo de colapso por encurvadura local da alma pode ocorrer antes da secção atingir a temperatura limite, normalmente é necessário um aumento do material de proteção dos elementos com aberturas na alma em comparação com as secções sólidas equivalentes. Verificando-se que a temperatura do aço da alma entre as furações é superior à temperatura das vigas sólidas motivou a realização de ensaios experimentais ao fogo. Estes ensaios foram maioritariamente realizados pelos fabricantes de tintas intumescentes devido à necessidade de fornecerem as suas próprias tabelas de espessuras, e os resultados mantidos confidenciais. A espessura de tinta intumescente requerida para fornecer a capacidade de resistência ao fogo definida regulamentarmente de uma viga alveolar depende da espessura da alma, das dimensões e forma das furações, da largura da alma entre furações (web post), do grau de utilização da seção e da eficiência de proteção da tinta intumescente. A avaliação de desempenho das tintas intumescentes aplicadas a vigas alveolares requer uma análise elementar da temperatura, da alma e dos banzos, considerando os resultados dos testes em vigas sólidas segundo a EN 13381-8. Estes resultados definem uma linha base que é complementada com os resultados de testes de resistência ao fogo de vigas alveolares, segundo a EN 13381-9, que permitem a avaliação de desempenho em função da largura da alma entre furações (web posts) e o fator de massividade da secção. Este trabalho apresenta uma investigação relativa ao comportamento de vigas alveolares em condições de incêndio com e sem materiais de proteção ao fogo. São analisadas vigas com diferentes geométricas ao nível do diâmetro da furação espassamento da furação e da espessura do material de proteção ao fogo. Estes ensaios de resistência ao fogo são ainda comparados ao nível da evolução da temperaura do aço com os resultados provenientes de vigas sólidas de perfis laminados com e sem proteção ao fogo. Os resultados experimentais da evolução da temperatura permite a análise da eficiência da tinta intumescente na proteção ao fogo de vigas alveolares em comparação com as vigas alveolares sem proteção e com as vigas sólidas.