Çelik, pek çok üstün özelliklere sahip olmasýna karþýn ýsýl deðiþimlere oldukça duyarlý bir yapý malzemesidir. Yangýn nedeniyle ortam sýcaklýðýnýn artmasý sonucunda çelik yapý elemanlarýnýn termal, mekanik ve kullanýlabilirlik özelliklerinde olumsuz etkiler gerçekleþir. Yüksek sýcaklýk etkisinde çelik malzemede, rijitliði etkileyen önemli parametrelerden biri olan Elastisite Modülü deðerinde önemli ölçüde azalma meydana gelir ve buna baðlý olarak sehimde büyük artýþ görülür. Yangýn, yanýcý maddeler, havadaki oksijen ve s üçgeni arasýnda gerçekleþen yanma olayýnýn zaman ve mekân olarak kontrolsüz bir þekilde yayýlmasýdýr. Bu çalýþmada, yangýn durumunda ortaya çýkan yüksek sýcaklýk etkisinde, çelik kiriþlerdeki mekanik davranýþ deðiþimi teorik olarak incelenmiþtir. Ortam sýcaklýðýnýn yangýn etkisindeki deðiþimi, ISO 834 standardýna göre “standart sýcaklýk-zaman eðrisi” olarak ifade edilmiþtir. Bu sýcaklýk deðerlerinin çelik kiriþler üzerindeki etkisini belirlemek için iletim ve taþýným transfer mekanizmalarý kullanýlarak üç boyutlu ve zamana baðlý ýsý transfer denklemi oluþturulmuþtur. Çeliðin termal özelliklerinin sýcaklýk artýþý ile deðiþmediði varsayýlmýþtýr. Eurocode 3’te bulunan, sýcaklýk deðiþimlerinin Elastisite Modülü deðerlerine olan etkilerine yönelik baðýntýlar kullanýlmýþ ve eleman boyunca belirli noktalarýn rijitlik deðerleri elde edilmiþtir. Kiriþ orta nokta sehim miktarý iki farklý yaklaþým ile hesaplanmýþ ve oda sýcaklýðýndaki duruma oranla meydana gelen deðiþim yüzdeleri incelenmiþtir. Özel olarak düzgün yayýlý yüklü basit mesnetli bir çelik kiriþin her tarafýndan yangýna maruz kalmasý durumunda; sýcaklýk deðiþimlerinin sonucu olarak, Elastisite Modülü ve Sehim miktarlarýnda oluþan deðiþimler sayýsal olarak ortaya koyulmuþtur. Çelik yapý tasarýmýnda, kiriþler özelinde olmak üzere, yangýn etkisinin ne denli önemli ve kritik olduðu teorik olarak irdelenmiþ ve hesapla gösterilmiþtir.
Anahtar Kelimeler: Çelik Yapýlar, Yangýn, Mekanik Davranýþ, Elastisite Modülü, Sehim
|
