Redistribution of bending moments in multi – span R/C beams and slabs subjected to fire

This paper shows consideration of decrease in cross-section stiffness in commonly used in practice R/C beams and slabs in cases when only reinforcing bars or only concrete compressed zone is subjected to fire. Analyses were based on: a) standard fire curve, b) 500°C Isotherm Method assumptions, c) mechanical properties of reinforcing steel when heated to high temperatures. Afterwards, based on the estimated decrease of cross-sections stiffness, the redistribution of bending moments was calculated in some cases of two-span R/C beams and slabs subjected to fire from their bottom face. Due to the bending moment redistribution, one could expect a reduction of bending moments in span cross-sections and an increase of the support bending moment. As a result of this phenomenon, the ultimate limit state of the structural multi-span elements might occur after a shorter fire duration than could be expected when redistribution of bending moments is neglected.

---

W artykule rozważono zmniejszenie sztywności powszechnie stosowanych przekrojów belek i płyt żelbetowych w przypadkach, gdy tylko strefa prętów zbrojenia lub tylko strefa ściskana betonu wystawiona jest na działanie pożaru. Analizy oparto na: a) standardowej krzywej pożaru, b) założeniach metody izotermy 500°C [10], c) właściwościach mechanicznych stali zbrojeniowej w wysokiej temperaturze. Następnie, na podstawie oszacowania spadku sztywności przekrojów, obliczono redystrybucję momentów zginających w niektórych przypadkach dwuprzęsłowych belek i płyt żelbetowych, ogarniętych od spodu pożarem. Ze względu na redystrybucję momentów zginających można spodziewać się ich zmniejszenia w przekrojach przęsłowych oraz zwiększenia w przekrojach podporowych. W efekcie stan graniczny nośności wieloprzęsłowych elementów konstrukcyjnych może być osiągnięty po krótszym czasie trwania pożaru niż można byłoby się tego spodziewać w przypadku nieuwzględnienia redystrybucji momentów zginających.