Eksenel Basınca Maruz Çelik Yapı Kolonlarının Yangın Direnci; (3. Bölüm) Yalıtımlı Kolonlar Prof. Dr. Ayşen HAKSEVER - Prof. Dr. Ataman HAKSEVER Trakya Üniversitesi Bu çalışmada, özellikle burkulmaya maruz çelik kolonların yangın direnci yalıtım malzemesinin ısıl özellikleri ve çelik profilde çevresel konuş şekline göre belirlenecektir. Çelik profilde, göçmeye neden olacak kritik sıcaklık belirlenirken, çeliğe ait mekanik malzeme özellikleri ve yalıtım malzemesinin ısıl özellikleri, değişen yangın sıcaklıklarına bağlı olarak göz önüne alınacaktır. 4. Yangın Durumunda Yalıtımlı Kolon Profil Sıcaklıkları: Yalıtım malzemesinin kuru olması durumunda, hafif yalıtılmış çelik profillerde sıcaklık artışı, basit olarak (4.1) bağıntısı ile hesaplanabilir. Yalıtım malzemesinin özgül ısısı (4.1) bağıntısında ihmal edilmektedir [8]. Yukarıdaki bağıntıda DTs Çelik profildeki Dt zaman aralığındaki sıcaklık artışını [C] Dı Zaman aralığını [s] d; Yalıtım malzemesinin kalınlığını [m] ki Yalıtım malzemesinin ısı iletim katsayısını [W/ mC] 5 2 YALITIM• ŞUBAT 2002 Vs Çelik profilin birim uzunluktaki hacmini [m3/m] As Çelik profilin kesit alanını [m2] Tı Yangın gazı sıcaklığını [C] Ts Çelik profilin sıcaklığını [C] göstermektedir. Bu durumda çelik profildeki sıcaklık artışı di/ki ye bağlı olarak As/Vs ifadesiparametre olarak kullanılarak gösterilebilir.Çeliğin özgül ısısı ortalama bir değer olarak cps=0.52 kJ/kgC ve birim kütlesi ps - 7850 kg/m3 alınacaktır. Şekil 4.l'de yalıtımının ısıl direnci d;/k; - 0.05, Şekil 4.2'de d;/k; -0.1 ve şekil 4.3'de d;/k; = 0.2 [m'C/W] olan çelik profiller için A/V ye bağlı olarak sıcaklık gelişimleri 1SO834 yangınına göre gösterilmiştir. Şekillerden görüldüğü gibi d/k oranı veya diğer bir deyişle yalıtım malzemesinin kalınlığı arttıkça, profil sıcaklıkları düşmektedir. Sıcakİıkların 1,,00 1.000 .., (J " ""' 2 < (J "'' .; 200 30 00 90 120 ZAMAN [d] Şekil 4,1. d/k·0.05 m'C/W olarak yalıtılmış çelik profillerde sıcaklık gelişimi. 1,200,-------,--~-~ 2 ; 1.000 •d/ks:o.1mcıw .. 1 •···········.,::-· (J .., " .., 2 ~ 400 .; 200 '''"' .ı~~~ıP~: 30 &O 90 ZAMAN (d) ,., Şekil 4.2. d/k·0.10 m'C/W olarak yalıtılmış çelik profillerde sıcaklık gelişimi. azalması aynı zamanda profil faktörü A/V ile de doğru orantılı olmaktadır. Verilen şekiller, aynı zamanda deneylerden yalıtım malzemesinin ısıl iletim katsayısının saptanmasında da kullanılabilir. Bu takdirde bulunacak ortalama k değerleri, her hangi bir şekilde yalıtımda bulunabilecek rutubet miktarının etkisini de göz önüne alabilecektir. Şekil 4.4 ve 4.5'de ise, pratikte çalışan mühendis için yararlı olabilecek iki grafik hazırlanmıştır. Bu grafiklerde, 1SO834 yangınının etkimesi durumunda, profillerde lh ve 2h lik bir süreç sonunda meydana gelebilecek maksimum sıcaklıklar, d/k yalıtım faktörüne göre verilmektedir. Parametre olarak A/V oranı kullanılmıştır. Genellikle çelik profillerde göçmeye neden olan kritik sıcaklık 500 C civarında bulunduğundan, yalıtılmış çelik profilin, Yangın Daya-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=