IYANGIN GÜVENLiĞi Betonarme döşeme 1500x550x200 = =:!=.=--' ı:,:.:,:•:•:•:•:... ,,:::::::::::::::::::: !!l!lii!i!l!i!l!!Ii}:: :::ı:l:itf::i:f :f :I1 / "<'--......ç elik kriş Betonarme dö~eme 1500x550x200 v 6 Yangın 6 Yangın Beton briket Yangı~ b 'Slim- oor' kiri . ekil 3. Kolon dol ıı ve duvar temas ekil/eri. resi 0.43-0.53 yükleme oranları için 29 dakikadan 94 dereceye artmaktadır. Göçme sıcaklığında artış ise % 35 dolaylarında gerçekleşmekte ve 733 °C'den 992 °C'ye yükselmektedir. Kompozit klasik kirişlerle karşılaştırıldığında dayanım sıcaklıklarının h=180 mm düzeyine düşmesiyle önemli artışların elde edilebileceği görülmektedir. 'Slim-floor' kirişlere bakıldığında, kazanımların 'Shelfangle' kiriş tiplerinin h=182 mm olanlarıyla benzer oldukları tespit edilmektedir. 0.5 yükleme oranı için bu kirişler 94 dakika boyunca yangın dayanımı sağlayabilmekte ve 948 °C göçme sıcaklığı sergileyebilmektedir. 2.2. Kolon Test Bulguları Kolon testleri yangın dayanımında iki unsurun etkili olduğu iddia edilmektedir: 1. Kesit faktörü 'Hp/A' (ısıya maruz kalan kesit çevresinin kesit alanına oranı), 2. Bölücü duvarların kolona göre konumları. Kesit faktörü (m· 1) azald ı kça kesitin birim yüzeyine etkiyen ısıl güç (heat flux) azaldığından sıcaklıklar düşmekte yangın dayanımı da buna bağlı olarak artmaktadır. Bölücü duvarların konumu kesitin ısıya maruz kaldığı yüzeyleri azaltabileceği gibi, duvar malzemesinin ısıl kapasitesinin yüksek oluşuyla da çeliğe ısı transferini yavaşlatabilmektedir. Bilinçli bir tasarımla Şekil 3'te gösterilen kolon-duvar yada dolgu temasları kolon yangın dayanımlarını bir ölçüde arttırabilmektedir. Dört tarafından ısıya maruz mafsallı bağlanmış kolonlarda kesit faktörü Hp/A=180m·1 iken dayanım süresi 23 dakika olup göçme anında çelik s ıcakl ığı 686 °C'ye ulaşmaktadır. Kesit faktörü 23m·1 düşürüldüğünde dayanım süresi IYANGIN ve GÜVENLİK SAYI 87 80 46 dakikaya gelişmekte, ancak göçme anındaki çelik sıcaklığı değişmemekte ve 620 °C seviyelerinde ölçülmektedir. İki tarafından ısıya maruz mafsallı bağlanmış kolonlarda kesit faktörü Hp/A=111 ve 69m·' iken dayanım süresi ve göçme sıcakl ığı dört tarafından ısıya maruz numunelere göre önemli gelişmeler kaydetmemektedir. Dayanım süreleri her iki kesit faktörü için 23 dakika ölçülmektedir. Buna karşılık göçme sıcaklıklarında % 24'Iük bir artış kaydedilmektedir. İki farklı kesit faktörü için s ı rasıyla 565 ve 701 °C'lik çelik sıcakl ı kları rapor edilmektedir. ısıya maruz kalan yüzey bire indirildiğinde aynı özelliklerdeki kolonlarda önemli dayanım artışları sadece düşük kesit faktörü Hp/A=24m·1 için gözlemlenmektedir. Dayanım süresi 180 dakikaya uzamakta, çelik sıcaklığı ise 1048 °C'ye ulaşabilmektedir. Bununla birlikte Hp/A=79m·1 arttırıld ığ ı nda dayanım süresi 30 dakika seviyelerine düşmekte, göçme sıcaklı ğı da 736 °C seviyelerine gerilemektedir. Anlaşılacağı üzere konumun etkisi az da olsa yangın dayanımına bir katkı sağla ~a da, kesit faktörü daha önemli bir parametre olarak karşımıza çıkmaktadır. Ancak burada da kesit faktörünün belli bir limitin üzerinde iken elde edilebilecek kesit faktörü azaltma larının fazlaca bir fayda sağlamayacağı anlaşılmaktadır. 2.3. Tekil Eleman Testlerinin Genel Söylemi Kiriş elemanlarda basit tasarım kriterleriyle yangın dayanım sürelerinde ve göçme sıcaklıklarında önemli artışlar elde edilmektedir. Özellikle yükleme oranının yapıda azaltılması (0.5 civarı) ve özel kiriş tiplerinin kullanılması sayesinde 1 saate yakın korumasız uygulamalar mümkün olabilmektedir. Kolon elemanlarda ise kesit faktörü Hp/A=30m·1 seviyelerinin altına düşmedikçe önemli kazanımlar elde edilememektedir. Bu kriterin sağlanamadığı durumlarda çelik kolonların korumasız kullanımı mümkün gözükmemektedir. Bahsi geçen limit kesit faktörünün üzerindeki kolonların dayanım süreleri 30 dakikalık minimum yangın dayanım kriterini sağlayamamaktadır. Son olarak, hem kolon hem de kiriş elemanların rahatl ıkla 600 °C'nin üzerindeki sıcakl ıklarda mukavemetlerini sürdürebildikleri anlaş ılmaktadır. 3. Tam-Ölçekli Binalar Üzerinde Kompartıman Yangını Test Bulguları Tekil eleman testleri yapısal elemanlar üzerinde gerçek bina yangınlarında oluşabilecek etkileri vermekten uzaktırlar. Bu gerçek özellikle 1990 yılında Londra'da 14 katlı bir çelik ofis binasında meydana gelen Broadgate yangını sonrasında yapılan gözlemlerden anlaşı lmıştır (12]. Yapı beklenenden çok daha iyi bir mukavemet sergilemiş ve tekil eleman test bulgularından elde edilen sonuçları doğrulamamıştır. Bu yüzden İngiltere Cardington'da eski bir zeplin hangarı içine 8 katlı 45x21 m2 taban alanlı ve 33m yüksekliğe sahip bir çelik bina çerçevesi inşa edilmek suretiyle kompartıman yangın testleri uygulanmıştır. Yapının aks sistemi, kolon-kiriş birleşim tipleri (flushend plate) (yarı-rijit -0.3), kompozit kirişdöşeme şekli (fully composite metaldeck floor) (kayma kamalarıyla çeliğe bağlanmış metal trapez profilli beton döşeme) ve yüklemeleri (5.58 kN/m2 ) tipik bir ofis binasını yansıtacak biçimde düzenlenmiştir. Yapının genel görüntüsü
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=