Post-fire response of different steel grade materials
Farklı kalitedeki çelik malzemelerin yangın etkisi sonrasındaki davranışı
- Tez No: 886719
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZER ZEYBEK, DOÇ. DR. YASİN ONURALP ÖZKILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Geleneksel düşük karbonlu yapısal çelik, düşük karbon içeriği ile bilinen ve genellikle yapı sektöründe kullanılan çelik türüdür. Kolay şekillendirilebilir ve kaynak yapılabilir özellikleri bu çeliği, binalar, köprüler ve çeşitli inşaat projelerinde yaygın olarak tercih edilen bir malzeme yapar. Düşük maliyeti ve iyi mekanik özellikleri nedeniyle, düşük karbonlu çelik yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Yüksek dayanımlı çelikler, yüksek dayanım/ağırlık oranı ve iyi deprem dayanımı gibi üstün özelliklere sahip olduklarından köprülerde ve yüksek binalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek sıcaklıklara maruz kalmak bu malzemelerin mukavemetini ve rijitliğini etkiler. Yangın sırasında çelikler, yüksek sıcaklıkların etkisiyle önemli mikroyapısal değişikliklere uğrar. Çeliklerin mekanik özellikleri, yüksek sıcaklıkların etkisiyle genellikle zayıflar. Bu amaçla düşük karbonlu çelik ile yüksek dayanımlı çeliklerin yangın sonrası davranışlarının değerlendirilmesi güvenlik açısından önemli bir konudur. Bu amaçla yapı alanının önemli bir konusu olan çelik binaların yangın hasarlarını değerlendirmek için deneysel ve parametrik birleştirilmiş bir çalışma yapılmıştır. Öncelikle kalınlıkları 2,5 mm ile 15 mm arasında değişen yüksek dayanımlı S700MC çelik saclardan kesilen çekme testi kuponları ile kalınlıkları 6 mm ile 12 mm arasında değişen düşük karbonlu S235JR çelik çekme testi kuponları 1200 °C'ye kadar farklı sıcaklıklara maruz bırakılmıştır. Bu numuneler daha sonra test edilmeden önce doğal hava soğutması yoluyla normal oda sıcaklığına soğumaya bırakılmıştır. Elastisite modülü, akma mukavemeti ve nihai çekme mukavemeti gibi yangın sonrası mekanik davranış parametrelerini belirlemek için bu kuponlar üzerinde bir dizi çekme testi gerçekleştirilildi. Test sonuçları, yüksek mukavemetli S700MC çeliği ile düşük mukavemetli S235JR çeliğinin yangına maruz kaldıktan sonraki mekanik davranışlarının, ısıtma sıcaklığı 600 °C'yi aştığında önemli ölçüde değiştiğini göstermiştir. S700MC çeliğinin akma dayanımı kaybı kalınlıkla birlikte artma eğiliminde olsa da kalınlığın S235JR çeliği üzerinde önemli bir etkisinin olmadığı tespit edilmiştir. En yüksek akma dayanımı kaybı S235JR çeliğinde 8 mm kalınlıkta ve 1200 °C sıcaklıkta %50, S700MC çeliğinde ise 12 mm kalınlık ve 1200 °C sıcaklıkta %70 olarak ölçülmüştür. Kalınlığın en yüksek çekme dayanım kaybına etkisi her iki çelik için de sınırlı olduğu gözlemlenmiştir. Yüksek sıcaklıklara maruz kalma durumunda nihai dayanım kaybı S235JR çeliği için genellikle %30 civarında olurken, S700MC çeliği için bu oran değişmekle birlikte %50'ye kadar çıktığı tespit edilmiştir. Deneysel bulgulara dayanarak, S700MC ile S235JR çeliklerinin mekanik parametrelerindeki değişiklikleri tahmin etmek için yeni bir denklem seti geliştirilmiştir. Bu yeni tahmin denklemleri, yüksek dayanımlı S700MC çeliği ile geleneksel düşük karbonlu S235JR çeliğinden yapılmış binaların yangın olaylarına maruz kaldıktan sonra doğru şekilde değerlendirilmesine olanak tanır. Ayrıca önerilen bu ampirik denklemler geneldir ve akma dayanımı 235 MPa - 420 MPa aralığındaki düşük karbonlu çelikler ile 700 MPa'ya kadar olan yüksek dayanımlı çelikler için geçerlidir. Önerilen denklemler, pratik tasarım standartlarına hemen uyarlanabilecek bir biçimde sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Conventional carbon mild steel is a type of steel known for its low carbon content and generally used in the construction industry. Its easily formable and weldable properties make this steel a widely preferred material for buildings, bridges and various construction projects. Due to its low cost and good mechanical properties, low-strength steel is commonly employed. High-strength steels are widely utilized in bridges and high-rise buildings since they have superior properties such as a high strength/weight ratio and good earthquake resistance. However, exposure to high temperatures affects the strength and stiffness of these materials. During fire, steels undergo significant microstructural changes under the influence of high temperatures. The mechanical properties of steels generally weaken under the influence of high temperatures. For this purpose, evaluating the post-fire behavior of conventional structural mild steel and high-strength steel is an important issue in terms of safety. For this purpose, a combined experimental and parametric study was conducted to evaluate fire damage of steel buildings, which is an important issue in the construction field. Tensile test coupons were cut from high-strength S700MC steel sheets (thicknesses: 2.5 mm to 15 mm) and conventional structural S235JR mild steel sheets (thicknesses: 6 mm to 12 mm). These samples were exposed to varying temperatures up to 1200 °C. After exposure, the specimens were allowed to cool to room temperature naturally through air cooling before being tested. A series of tensile tests was conducted on these coupons to identify the parameters of post-fire mechanical behavior such as the elastic modulus, yield strength and ultimate tensile strength. Test results demonstrated that the mechanical behavior of high-strength S700MC steel and conventional structural S235JR mild steel after exposure to fire changed significantly when the heating temperature exceeded 600 °C. It was observed that while the yield strength loss of S700MC steel tends to increase with thickness, thickness has no significant effect on the yield strength loss of S235JR steel. The highest yield strength loss for S235JR steel was measured as 50% for a thickness of 8 mm at 1200 °C. For S700MC steel, the highest yield strength loss was measured as 70% for a thickness of 12 mm at 1200 °C. The effect of thickness on the ultimate tensile strength loss is limited for both steels. In the case of exposure to high temperatures, the ultimate strength loss is generally around 30% for S235JR steel, while for S700MC steel, it varies but can reach up to 50%. Based on experimental findings, a new set of equations has been developed to estimate changes in the mechanical parameters of S700MC and S235JR steels. These novel predictive equations allow the accurate evaluation of buildings made of high strength S700MC and conventional structural S235JR mild steel after exposure to fire events. Furthermore, these proposed empirical equations are general and valid for low-strength steels with yield strengths in the range of 235 MPa - 420 MPa and high-strength steels up to 700 MPa. The proposed equations are presented in a form that is immediately useful for adoption into practical design standards.
Benzer Tezler
- Doğuştan kalça çıkıklı hastalarda kalça patolojilerinin bilgisayarlı tomografi ile değerlendirilmesi
Başlık çevirisi yok
NECDET ŞÜKRÜ ALTUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Ortopedi ve TravmatolojiGazi ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ORHAN ASLANOĞLU
- IgM, IgG ve lgA romatoid faktörlerin değişik artritli hasta gruplarında mikro-ELISA test yöntemiyle ölçülmesi
Başlık çevirisi yok
BAHRİYE KEŞ
- Çukurova bölgesinde biyoklimatik veriler kullanılarak açık ve yeşil alan sistemlerinin belirlenmesi ilkeleri üzerinde bir araştırma
A research on the determination of the principles in open and green spaces systems by using the bioclimatic data in Çukurova region
MEHMET FARUK ALTUNKASA
Doktora
Türkçe
1987
Çevre MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDOĞAN GÜLTEKİN
- Uzun zincirli bazı alkil aromatik hidrokarbonların yüzey aktif madde olarak kullanım alanlarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
SAADET YAPAR