On the adaptability of concrete‐filled steel tubular columns in the light of the post‐fire testing results

Abstract

The objective of this work is assessment of the applicability of the concrete‐filled steel tubular columns for their further maintenance after exposing to fire. The properties of steel and concrete after heating are briefly described, as well as the attributes of the structures indicating temperature reached during the fire. An experimental research on the HC‐FST (hollow concrete‐filled steel tubular) column behaviour under post‐fire conditions was performed. Behaviour of 16 axially loaded HC‐FST columns has been experimentally investigated and the results presented in this paper. The experimental values of the post‐fire resistance were measured and failure mode was determined for 4 axially loaded columns. For the comparison of test parameters, 4 axially loaded HC‐FST columns were tested under normal conditions. In addition, 8 hollow concrete‐filled steel tubular stub columns and 4 hollow concrete tubular stub columns under normal conditions were tested. One of the research objectives was preparing the experimental data for analysis and developing some analytical dependences between different test parameters influencing most significantly the post‐fire resistance of HC‐FST columns.

Vamzdinių plieno kolonų su betono šerdimi naudojimo galimybės, atsižvelgiant į liekamojo atsparumo kaitrai bandymų rezultatus

Santrauka. Šio tiriamojo darbo tikslas ‐ įvertinti plieno kolonų su betono šerdimi eksploatacijos po gaisro galimybes. Pateikiamos plieno ir betono, paveiktų kaitra, savybės, taip pat požymiai, pagal kuriuos galima spręsti, kokią temperatūrą buvo pasiekusi konstrukcija gaisro metu. Straipsnyje aprašytas HC‐FST (vamzdinių plieno kolonų su tuščiavidure betono šerdimi) eksperimentinis tyrimas. Eksperimentiškai buvo ištirti 16 centriškai apkrautų HC‐FST elementų, pateikti tyrimo rezultatai. Liekamojo atsparumo po eksploatacijos kaitros sąlygomis eksperimentinės reikšmės nustatytos 4‐ioms centriškai gniuždomoms kolonoms. Bandymo parametrams palyginti buvo išbandyti 4 trumpi HC‐FST elementai, 8 HC‐FST kolonos ir 4 trumpi betoniniai žiedinio skerspjūvio elementai. Vienas iš pagrindiniu straipsnyje aprašyto tyrimo tikslų ‐ paruošti eksperimentinius duomenis, reikalingus analizei atlikti ir priklausomybėms tarp bandymo parametrų, labiausiai veikiančių HC‐FST liekamąjį atsparumą kaitrai, išvesti.

Reikšminiai žodžiai: mechanines savybes, eksperimentinis tyrimas, vamzdines plieno kolonos su betono šerdimi, liekamasis atsparumas ugniai, laikomoji galia, ašine apkrova.

First Published Online: 21 Oct 2010

Keyword : mechanical properties, experimental investigation, concrete‐filled steel tubular columns, post‐fire resistance, load bearing capacity, axial loading