Betonarme yapılarda yangın ve yangın tasarımlarının bir model üzerinde incelenmesi

Abstract

Diğer yapılar gibi betonarme yapıların da yangın etkisinde kaldığı ve bu nedenle kullanılmaz duruma gelerek can ve mal kaybına neden olduğu bilinmektedir. Durum böyle olmakla beraber, dünyanın birçok ülkesinde olduğu gibi Türkiye'de de henüz betonarme yapıların tasarımlarında yangın koşullarının dikkate alınmasını ve bu koşullara göre boyutlandırılmaların öngören bir standart bulunmadığı gibi bu amacı gerçekleştirmeye imkan veren yeterli kaynak da bulunmamaktadır. Bu çalışmanın temel amacı, yapılarda yangın ve yangın güvenliği, yangın şiddeti ve başarımı, betonarme kesitlerdeki sıcaklık dağılımlarının belirlenmesi ve betonarme yapıların yangına göre tasarımı konusunda çeşitli kaynaklardan yararlanarak hazırlanan bir sentez çalışması ışığında, seçilen bir model üzerinde gerçek sıcaklık-zaman eğrisinin elde edilebilirliğini, betonarme kesitlerdeki çeşitli yöntemlerle belirlenen sıcaklık dağılımların ve bazı betonarme yapı elemanlarının kesitlerinin yangın koşullarındaki taşıma güçlerini araştırmaktır. Bu amaçla birinci bölümde yapılarda yangın güvenliği, yangın ve ısı, yangın şiddeti ve yangın başarımı üzerinde durulmakta, daha sonra yangın koşullarında yapısal tasarım, beton ve donatı özeliklerinin yüksek sıcaklıkla değişimleri, betonarme kesitlerin sıcaklık dağılımlarının belirlenmesi ve betonarme yapıların Eurocode'da verilen yaklaşık yöntemle yangın tasarımlarına ilişkin bazı bilgiler verilmektedir. İkinci bölümde bu sentez çalışmasından da yararlanarak, geliştirilen bilgisayar programlan yardımıyla seçilen betonarme bir model yapının gerçek sıcaklık-zaman eğrisi, kesitlerindeki sıcaklık dağılımları ve elemanlarının yangında taşıma güçleri belirlenmektedir. Çalışmanın bütününden çıkartılan bazı sonuçlar ve öneriler ise üçüncü bölümde özetlenmekte ve bu son bölümü kaynaklar dizini, özgeçmiş ve bilgisayar program listelerine ilişkin ekler bölümü izlemektedir. Elde edilen sonuçlar, betonarme yapıların tasarımında, yangın koşullarının dikkate alınmaması durumunda, özellikle uzun süreli yangınlarda bu yapıların taşıma gücü sınır durumuna göre emniyetlerinin sağlanamayacağım ortaya koymuş bulunmaktadır. Fire in Reinforced Concrete Structures and Investigation of Fire Design on a Model It is known that reinforced concrete structures like other structures are exposed to the fires and become out of service which may cause life and property losses. However, in most of the countries in the world like Turkey, there is not got a code to take into account the fire effect and to design the reinforced concrete structures to the these effect. Additionally there is not got enough source to provide realizing this aim. The main purpose of this study is to investigate the load capacities of some reinforced concrete structural element sections under fire conditions, the temperature distributions of reinforced concrete sections with various methods and to obtain the real temperature-time curve on a selected model by making use of some references about the fire on structures, fire safety, fire severity and resistance, determination of temperature distributions in reinforcing concrete sections and design of reinforced concrete structures under the fire. With this purpose, as a first step of chapter one fire safety of structures, fire and heat, fire severity and resistance are mentioned. This chapter is followed by some instructions about structural design under fire conditions, variation of the properties of concrete and reinforcing bar with high temperature, determination of temperature distributions of reinforced concrete sections and fire design of reinforced concrete structures with the simplified method given in Eurocode. In chapter two, with the use of this synthesis work, the real temperature-time curve of a chosen reinforced concrete structural model and the temperature distributions of its sections as well as the load capacities of its elements under the fire are determined by using the modified computer codes. Conclusions drawn from this study and recommendations are summarised in chapter three, and this chapter is followed by the list of references and appendix which is related to modified computer codes. Result drawn from this study imply that when the fire effects are not taken into account, the safety of this structures according to ultimate limit state can not be satisfied especially in long term fires.