Yüksek Sıcaklığa Maruz T-Kesitli Betonarme Kirişlerin Eğilme Taşıma Gücü

Yıl 2010, Cilt: 21 Sayı: 102, 5023 - 5036, 01.07.2010

Hakan Erdem

Öz

Can ve mal kaybına neden olan yangınlar, hem beton ve çeliğin malzeme dayanımının ve
hemde betonarme elemanların moment taşıma kapasitelerinin azalmasına neden olurlar.
Betonarmeden yapılan kirişler de sıcaklıktan etkilenmekte ve taşıma gücünde büyük
azalmalar meydana gelmektedir. Yüksek sıcaklığın zararlı etkilerinin araştırılabilmesi için
ele alınan kesitlerde, sıcaklık dağılımı ve kuvvetlerin belirlenmesi gerekir. Bu çalışmada,
ISO834’de verilen bağıntı ile kesit yüzeylerine etkiyen sıcaklık hesaplanmıştır. Laplace ısı
iletim bağıntısı kullanılarak kesit içindeki sıcaklık dağılımı ve Eurocode2’de verilen
bağıntılarla malzeme dayanımlarındaki kayıplar belirlenmiştir. Isı iletim bağıntısı sonlu
farklar yöntemi ile çözülerek küçük parçalara bölünen kesit içindeki sıcaklık dağılımı
bulunmuştur. Kesit içindeki küçük parçalarda oluşan azalan malzeme dayanımları
kullanılarak çekme ve basınç kuvvetleri elde edilmiş ve daha sonra kuvvetlerin dengesinden
moment taşıma kapasiteleri bulunmuştur. Ayrıca, T-kesitli betonarme kirişlerdeki sıcaklık
dağılımının belirlenmesi için de pratik bir yöntem önerilmiştir. Bu çalışmada, önerilen
pratik yöntemin yeterliliği ve yüksek sıcaklığın kirişlerin taşıma gücüne olumsuz etkisi
incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, önerilen pratik yöntemin tablalı kesitlerde
sıcaklık dağılımının hesaplanmasında oldukça etkili olduğu ve yangın etkime süresinin
uzamasıyla kesit taşıma gücünde büyük kayıplar meydana geldiği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Yangın, betonarme, tablalı kesit, ısı transferi, taşıma gücü momenti