cv_ahmet
Group : Üst Düzey Üye
|
Çelik yapıların avantajlarının yani sıra, yangına olan hassasiyeti
hepimiz tarafından bilinmektedir. Betonarme veya ahşap yapıların
yangına karşı korunmasında kullanılan donanım ve metodların aynıları
çelik yapılarda da kullanılmaktadır. Betonarme içindeki donatının beton
tarafından korunmuş olması nedeniyle korunan çeliğin, korunmamış çeliğe
nazaran yangındaki davranışı daha farklıdır.
Bilindiği üzere, yapılardaki yangına dayanım tanımı, "yangın yükü"
tanımı ile anlam kazanmaktadır. Öncelikle yapıdaki yangın yükünün
tanımı yapılmalıdır ki, yangına dayanım süreleri ve bu süreleri
sağlayan donanımın tanımı da buna göre yapılabilsin. Yangın yükü bir
hacim içinde yer alan yanıcı maddelerin bir kilogramının yanması
halinde açığa çıkan kilokalori cinsinden isi değerinin o hacmin alanına
bölünmesi ile bulunur. Başka bir değişle, hacim içinde bulunan ve
yanabilen maddelerin miktarlarını değiştirilmesi ya da hacmin yangın
yükünün değişimine etki etmektedir.
Yangın araştırma enstitüleri ve laboratuarlarında standart malzemeler,
kullanılarak yapılmış olan denemeler sonucunda yangın yüklerine ait
bazı ortalama değerler tespit edilmiştir. Örnek verilmesi gerekirse, 30
Psf (pouns per square foot) yangın yüküne sahip bir yapı yangına
dayanım süresi üç saat olan yapı elemanlarından yapılmış olmalıdır.
standart bir konuttaki yangın yükü 8-10 Psf kütüphane 36 Psf, arşiv
odalarında rafların korunma sınıfına göre 4 ile 86 arasında
değişmektedir. Ofislerde ise 2 ile 45 arasındadır.
Örneğin, 30 Psf yangın yüküne sahip olan yapı eğer standart katkılarla
üretilmiş betonarme ise minimum 15 cm, hafif betondan üretilmiş ise 12
cm, harman tuğlası ise 16 cm ve her iki tarafı sıvalı tuğla ise 12.5 cm
kalınlıkta olması yeterlidir.
Aynı yangın yükünde olan yapıyı çelik olarak inşaa edecek olursak, 1000
F (537 C derece) kritik sıcaklık dikkate alınarak, kullanacağımız
profil niteliklerine göre, yangına karşı dayanımını tespit edip,
korunması için izolasyon kalınlığı hesabı yapmalıyız.
Çelik yapı elemanının kolon olarak kullanılması ve hiç korunmamış halinde ;
R= 10.3 (W/D) (W/D küçük 10 ise )
R= 8.3 (W/D) (W/D büyük ve eşit 10 ise )
Aynı kolon eğer korunmuş ise
R= ( C1(W/D)+C2)h
Yukarıdaki açıklamalarda R= Dk olarak yangına dayanım
W= Lb/feet cinsinden ağırlık
D=inç cinsinden ısınan kesitin çevresi
h= inç cinsinden izolasyon kalınlığı
C1= İzolasyon maddesinin koruma faktörü
Çelik yapı elemanı kiriş olarak kullanılıyorsa;
h1= ((W2/D2+0.6)/(W1/D1+0.6))h2
Yukarıdaki formülde , (1) değerleri, izolasyonlu
(2) değerleri, referans malzeme değerleridir.
yangına müdahale eden ekiplerin en önemli risklerinden biri içeride
kurtarma operasyonu yaparken, çatının çökmesi veya seğim yapmasıdır.
Özellikle endüstriyel amaçlı yapılarda, depolarda veya kamuya ait olan
büyük alışveriş merkezlerinde kullanılan çelik kafes ve uzay kafes
sistemleri korunmalıdır. Yangın anında, korunmuş olan kafes sistemleri,
yangınla mücadele ve kurtarma operasyonları için bir sigortadır.
Günümüzde sayıları giderek çoğalan büyük alışveriş merkezlerinde aynı
anda yüzlerce kişinin bulunduğu dikkate alınacak olursa, çatıyı taşıyan
çelik sistemin korunması kaçınılmazdır.
Çeliğin korunması için yapılacak olan çalışmaları bir bütün olarak ele
almak doğru olacaktır. Yapının kullanım amacı, yeni yapı veya mevcut
bir yapı olup olmadığı, mimari detaylar ve yapının havalandırma
tesisatındaki prensipler ve detaylar, çatı detayları ve yapı içindeki
trafik, yangın yükleri... yapıya ait yangın senaryosu dikkate alınarak
yangın önlemleri için bir proje yapılmalıdır.
Alınacak olan önlemler iki ayrı başlık halinde özetlenebilir.
AKTİF ÖNLEMLER
Aktif önlemlerden maksat, soğutma ve söndürme çalışmaları ile taşıyıcı
elemanların ısıya karşı korunması ve yangının söndürülmesidir.
Sprinkler sistemi,
Dünyada en yaygın söndürme ajanı olarak kullanılan suyun
basınçlandırılarak ve yangın yüklerine uygun nozullardan efektif olarak
kullanılmasıdır.
Tesisat mühendisleri genellikle yapının içindeki mal ve donatının
korunmasını dikkate alarak dizayn yaparlar. Ancak bu dizayna ilave
olarak yerinde yapılacak olan değerlendirmeye göre çelik kirişlerin ve
kolonların da korunması gerekir.
Örneğin endüstriyel alanlarda ve akaryakıt iskelelerindeki çelik kolon
ve kulelerin korunmasında özel sprinkler sprey nozulları
kullanılmaktadır.
Gaz, toz ve köpük kullanımları
İçinde gazlı, tozlu veya köpüklü otomatik söndürme sistemi bulunan,
geniş açıklıklı depo, fabrika veya hangarlarda taşıyıcı sistemi korumak
üzere yapılacak uygulamalarla ayrıca bir soğutma sistemine gerek
olmayabilir. örneğin NFPA 11 kuralları gereğince uçak hangarları 2,5
dakika gibi çok kısa bir sürede tamamen yüksek genleşmeli köpükle
doldurularak yangına karşı korunmaktadır. Hangar içinde yer alan yüksek
riske sahip donanım korunurken, taşıyıcı sistemde korunmak üzere
önlemler alınabilir.
Otomatik yangın söndürme sisteminin olmadığı, manual sistemlerin lokal
olarak kullanıldığı tesislerde, taşıyıcıların yangına karşı korunması
için mevcut proje uygun olması halinde yapılacak olan ilavelerle aktif
bir soğutma sağlanabilir.
Mevcut tesiste yangın söndürme sistemi olmaması halinde, korunacak olan
insan, mal ve döküman ile taşıyıcı sistem ayni proje içinde
çözülebilir. Böyle bir bütçe ayrılamıyor veya sistemin tatbiki herhangi
bir nedenle gerçekleştirilemiyorsa, çelik donanım pasif önlemlerle
korunmalıdır.
PASİF-AKTİF ÖNLEMLER
Pasif-aktif önlemlerden maksat, ısı ve dumanın yatayda yayılmasını
engellemek, düşeyde yayılımı kolaylaştırmak üzere önlemler almaktır.
Kompartıman oluşturulması
Yangın yükü fazla olan hacimlerde kompartıman oluşturularak yangın
çıkmasıyla beraber yükselen dumanın yatayda dağıtılmasını önlemek,
diğer hacimleri tehdit etmesine engel olmak, düşeyde yayılmasını
sağlamak için yangın duvarları ve yangın kapıları kullanmak, yangın
duvarını tatbik edemeyeceğimiz alanlarda, duman ve yangın perdeleri
uygulamak, yangın damperleri uygulamak ve biriken dumanı emniyetli bir
şekilde otomatik veya manuel açılan ventilasyon kapakları ile atmosfere
vermektir.
PASİF ÖNLEMLER
Pasif önlemlerden maksat aktif önlemler ile soğutma ve söndürme
yapamıyor, pasif aktif önlemler ile kompartıman oluşturup konveksiyonu
yönlendiremiyorsak, çelik yapı elemanlarını ısıya olan dayanımını
artırarak yapı içindeki sorumluluğunu bir süre daha uzatmaktır.
Bunun en kolay yolu, çelik elemanların boyalarla veya alçı esaslı ürünlerle korunmasıdır.
Özel boyaların başarılı olması için iyi bir yüzey temizliği yapmak ve
primer uygulamalar ile aderansı arttıracak tabakayı elde etmek, koruma
sağlayacak olan son katı başarılı bir şekilde tatbik etmektir.
Uygulamaları, pratik ve süratlidir. Pistole veya rulo, fırça kullanılabilmektedir.
Yapılan laboratuar çalışmalarında çelik kiriş ve kolonlarda yük altında
ve yüksüz olarak homojen dağılımda ısıtılmış fırın içinde film tabakası
olarak tatbik edilmiş olan boyaların reaksiyonları sıra ile
izlenmiştir. Laboratuarda yük altında bulunan bir çelik kolon üzerinde
yapılan testte, 20'inci dakikada fırın sıcaklığı 760 ºC korunmamış
çeliğe gelen ısı 600 ºC derece ve korunmuş çeliğe gelen isi 280 ºC
derece olarak tespit edilmiştir. korunmamış çelik korunmuşa göre 2.14
misli daha fazla ısı almaktadır. Keza, 40'inci dakikada fırın sıcaklığı
860 ºC korunmamış çeliğe gelen ısı 740 ºC ve korunmuş çeliğe gelen isi
350 ºC olarak tespit edilmiştir. korunmamış çelik korunmuşa göre 2.11
misli daha fazla ısı almaktadır.
70'inci dakikada fırın sıcaklığı 960 ºC korunmamış çeliğe gelen ısı 920
ºC ve korunmuş çeliğe gelen ısı 560 ºC olarak tespit edilmiştir.
Korunmamış çelik, korunmuşa göre 1.64 misli daha fazla ısı almaktadır.
Krauf patenti ile Türkiye'de üretilen alçı yapı elemanları ile çelik
kolon ve kirişlerin kullanımında da kolay isçilik ve hafif elemanlarla
güvenli bir koruma sağlanmaktadır.
Çelik elemanlar giydirilerek yangına karşı koruma sağlanırken; iç
mekanlarda profilin soğuk yüzünü görmek istemeyen mimarlar içinde daha
kolay kullanılabilecek kesitler ve geometriler elde edilmektedir.
Özet olarak, Çelik yapı elemanları korunmalı ve sadece çelik malzeme
için yapılmak yerine yapının tamamına hitap eden aktif önlemlerden
yararlanılarak gerekirse ilave yapılmalı, yangın senaryosunda kritik
hacmi oluşturan noktalarda aktif önlemlere ilave olarak pasif önlemler
getirilmelidir. çatı özellikle korunmalıdır.
Alıntıdır
|