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• Data di creazione 3 Agosto 2025
• Ultimo aggiornamento 4 Agosto 2025

SHALLOW COMPOSITE FLOOR BEAMS – PROPOSAL OF A SIMPLIFIED ANALYTICAL METHOD FOR STANDARD FIRE RATING (CM 3/2025)

Shallow composite floor beams are a widely accepted solution for office, residential and other types of buildings. In most of their applications a standard fire resistance between R30 to R120 is required. Several fire tests were carried out in different laboratories over the last decades with various structural configurations, showing that this structural solution exhibits an integrated fire resistance without additional fire protection. In the frame of various programs, extensive research has been done on the fire behavior, completed by numerical simulations. Several scientists have proposed analytical methods to assess the resistance. Nevertheless, the Eurocode does not contain a method for assessing the standard fire resistance of composite shallow floor beams. This paper presents a simplified analytical method to enable designers and practitioners the determination of the sagging moment resistance of Slim Floor Beams (SFB – being composed by a rolled section (or equivalent) with a wider plate welded below the bottom flange) under standard fire exposure. First, an FE model has been developed and validated on experimental tests. Afterwards, a parametric study covering various geometrical configurations and material choices has been performed. An analytical model for determining the sagging moment resistance is proposed and validated by comparison with results obtained by numerical simulation.

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.

 

 

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