Ing. Riccardo Zanon
ArcelorMittal Global R&D
Le travi integrate nello spessore di solaio rappresentano una soluzione strutturale consolidata per edifici ad uso ufficio, residenziale ed altre destinazioni d’uso. Nella maggior parte delle applicazioni, è richiesta una resistenza al fuoco standard compresa tra R30 e R120. Numerose prove sperimentali al fuoco, condotte in vari laboratori nel corso degli ultimi decenni su configurazioni strutturali diverse, hanno evidenziato che tali travi possono garantire una resistenza al fuoco intrinseca, senza necessità di protezioni aggiuntive. Nel contesto di diversi programmi di ricerca sono stati condotti studi approfonditi sul comportamento al fuoco di queste travi, supportati da simulazioni numeriche. Vari autori hanno proposto approcci analitici per la valutazione della resistenza strutturale in condizioni di incendio. Tuttavia, l’Eurocodice non fornisce attualmente una metodologia specifica per la determinazione della resistenza al fuoco standard delle travi integrate nello spessore di solaio. Il presente contributo propone un metodo analitico semplificato per la determinazione della resistenza a flessione positiva delle travi Slim Floor (SFB), costituite da una sezione laminata (o equivalente) con una piastra inferiore saldata all’ala inferiore. Il metodo si basa su un modello agli elementi finiti (FE) sviluppato e validato mediante confronto con risultati sperimentali. Successivamente, è stato condotto uno studio parametrico che ha considerato diverse configurazioni geometriche e combinazioni di materiali. Il modello analitico proposto è stato infine validato attraverso il confronto con i risultati ottenuti dalle simulazioni numeriche.
1. INTRODUCTION
Core concept of shallow floor beams is to integrate the beam within the slab thickness so to maximize the space below the ceiling without any disturbance. If the idea itself is ancient, the modern version has been developed starting in the ’70 with a steel section supporting prefabricated slab elements (sheeting or concrete) [13],[2],[9]. The support during construction phase for the slab elements is provided by a larger bottom flange, which is therefore the only steel part underneath the slab and visible from beneath.
A specific case amongst shallow- are the so-called Slim Floor Beams (also called SFB), formed from hot-rolled section with a wider plate welded to the bottom flange to obtain an asymmetric cross-section. This solution is commonly used in combination with steel sheeting or prefabricated concrete elements. Composite action between steel and concrete can be activated either by headed shear studs [15], [42] or by composite dowels [32][33]. Amongst the various solutions as shallow floor beam, the SFB cross-section is one of the most popular thanks to the easiness of fabrication based on standard products readily available on stock. […]
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