Bài nghiên cứu thực nghiệm được sử dụng cho mô hình số thực hiện bởi Dwaikat và Kodur [2].Bài toán kiểm nghiệm một dầm bê tông cốt thép được đốt trong lò nung thử nghiệm. Dầm bê tông cốt thép có kích thước L3952mm x W254mm x D406mm như hình.
Hình 3. 1. Mô hình thực nghiệm dầm bê tông cốt thép của Kodur.
Cốt thép trong dầm gồm 3 thanh cốt thép chịu kéo có đường kính 19mm và 2 thanh cốt thép chịu nén có đường kính 13mm. Bao ngoài các thanh cốt thép là các cốt đai chịu ứng suất tiếp có đường kính 6mm, khoảng cách giữa 2 cốt đai kế nhau là 150mm.
Hình 3. 2. Mặt cắt ngang dầm bê tông cốt thép.
Ứng suất nén tới hạn của bê tông hiện tại là 58.2 MPa. Ứng suất chảy dẻo của cốt thép là 420 MPa và của cốt đai là 280 MPa.
Mô hình này mô phỏng lại các yếu tố cấu trúc trong một tòa nhà điển hình trong một trận hỏa hoạn thực sự. Vì vậy, lò nung trong bài kiểm tra này sử dụng 2 thành phần: khung tải lực và buồng lửa để áp tải nhiệt như hình.
Kịch bản đốt trong lò theo tiêu chuẩn ASTM E119, với nhiệt độ tăng dần theo thời gian được liệt kê dưới đây:
Thời gian
( phút) 0 15 30 60 90 120 150 180 210 240
Nhiệt độ
(°C) 20 760 843 927 978 1010 1031 1052 1072 1093
Bảng 3. 1. Nhiệt độ trong lò thử nghiệm thay đổi theo thời gian
Hình 3. 4. Đồ thị nhiệt độ trong lò thử nghiệm thay đổi theo thời gian theo tiêu chuẩn ASTM E119