Published June 22, 2022 | Version v1
Publication Open

Analysis of Lightweight Polystyrene Foam Concrete Flat Slabs under Fire Condition

  • 1. Al Jouf University
  • 2. El Shorouk Academy
  • 3. Higher Institute of Engineering
  • 4. Al Azhar University
  • 5. Delta University for Science and Technology
  • 6. Badr University in Cairo

Description

Lightweight reinforced concrete (LWC) is widely used in various reinforced concrete (RC) applications, such as its use in diverse types of reinforced concrete slabs. The aim of this study is to analyze the behavior of reinforced foam concrete slabs (flat slab type) that are exposed to fire conditions under the influence of eccentric loads as well as concentric loads. This analysis has been done using the finite element method by a (ANSYS) software program. The validity of the adopted models was verified through comparison with a previous experimental study. The studied specimens were eleven reinforced concrete flat slabs with a thickness of 150 mm. The lightweight polystyrene foam concrete was used in these specimens with a density of 1820 kg/m3. The results showed that the fire effect lead to a decrease in the maximum carrying load of foam concrete slabs by 25%. Also, by comparing the finite element results with the selected experimental study, the results showed a great agreement with the analytical study used in this research.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تستخدم الخرسانة المسلحة خفيفة الوزن (LWC) على نطاق واسع في مختلف تطبيقات الخرسانة المسلحة (RC)، مثل استخدامها في أنواع مختلفة من ألواح الخرسانة المسلحة. الهدف من هذه الدراسة هو تحليل سلوك الألواح الخرسانية الرغوية المسلحة (نوع البلاطة المسطحة) التي تتعرض لظروف الحريق تحت تأثير الأحمال اللامركزية وكذلك الأحمال متحدة المركز. تم إجراء هذا التحليل باستخدام طريقة العناصر المحدودة بواسطة برنامج (ANSYS). تم التحقق من صحة النماذج المعتمدة من خلال المقارنة مع دراسة تجريبية سابقة. كانت العينات المدروسة أحد عشر بلاطة مسطحة من الخرسانة المسلحة بسماكة 150 مم. تم استخدام خرسانة البوليسترين الرغوية خفيفة الوزن في هذه العينات بكثافة 1820 كجم/م 3. وأظهرت النتائج أن تأثير الحريق يؤدي إلى انخفاض في الحد الأقصى لحمل ألواح الخرسانة الرغوية بنسبة 25 ٪. أيضًا، من خلال مقارنة نتائج العناصر المنتهية بالدراسة التجريبية المختارة، أظهرت النتائج توافقًا كبيرًا مع الدراسة التحليلية المستخدمة في هذا البحث.

Translated Description (French)

Le béton armé léger (LWC) est largement utilisé dans diverses applications de béton armé (RC), telles que son utilisation dans divers types de dalles de béton armé. Le but de cette étude est d'analyser le comportement des dalles en béton mousse armé (type dalle plate) qui sont exposées à des conditions d'incendie sous l'influence de charges excentriques ainsi que de charges concentriques. Cette analyse a été effectuée à l'aide de la méthode des éléments finis par un logiciel (ANSYS). La validité des modèles adoptés a été vérifiée par comparaison avec une étude expérimentale antérieure. Les échantillons étudiés étaient onze dalles plates en béton armé d'une épaisseur de 150 mm. Le béton mousse de polystyrène léger a été utilisé dans ces échantillons avec une densité de 1820 kg/m3. Les résultats ont montré que l'effet incendie entraînait une diminution de 25 % de la charge portante maximale des dalles de béton mousse. De plus, en comparant les résultats des éléments finis avec l'étude expérimentale sélectionnée, les résultats ont montré un grand accord avec l'étude analytique utilisée dans cette recherche.

Translated Description (Spanish)

El hormigón armado ligero (LWC) se utiliza ampliamente en diversas aplicaciones de hormigón armado (RC), como su uso en diversos tipos de losas de hormigón armado. El objetivo de este estudio es analizar el comportamiento de las losas de espuma de hormigón armado (tipo losa plana) que están expuestas a condiciones de fuego bajo la influencia de cargas excéntricas así como de cargas concéntricas. Este análisis se ha realizado utilizando el método de elementos finitos mediante un programa de software (ANSYS). La validez de los modelos adoptados se verificó mediante la comparación con un estudio experimental previo. Los ejemplares estudiados fueron once losas planas de hormigón armado de 150 mm de espesor. En estas muestras se utilizó el hormigón de espuma de poliestireno ligero con una densidad de 1820 kg/m3. Los resultados mostraron que el efecto del fuego conduce a una disminución en la carga máxima de carga de las losas de espuma de hormigón en un 25%. Además, al comparar los resultados de los elementos finitos con el estudio experimental seleccionado, los resultados mostraron una gran concordancia con el estudio analítico utilizado en esta investigación.

Files

1964903.pdf.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:2d0dbe91f56b75e253112c4a5b2a0c5a
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحليل ألواح خرسانية مسطحة خفيفة الوزن من البوليسترين تحت ظروف الحريق
Translated title (French)
Analyse des dalles plates en béton mousse de polystyrène léger dans des conditions d'incendie
Translated title (Spanish)
Análisis de losas planas de hormigón de espuma de poliestireno ligero en condiciones de fuego

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4283380794
DOI
10.1155/2022/1964903

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1969520036
  • https://openalex.org/W2043064211
  • https://openalex.org/W2049231315
  • https://openalex.org/W2101235240
  • https://openalex.org/W2159052608
  • https://openalex.org/W2298027384
  • https://openalex.org/W2724573055
  • https://openalex.org/W2734899439
  • https://openalex.org/W2751793142
  • https://openalex.org/W2772383032
  • https://openalex.org/W2901921854