Öncelikle, yeni baskıya güvenle yaklaşabilmeniz için içeriğini ayrıntılı olarak ele alacağız. Ardından ikinci seçeneği gerçek bir prekast kiriş üzerinde uygulayarak sürecin ne kadar kolay otomatikleştirilebildiğini göstereceğiz. (Madde numaraları, 2004 olarak belirtilmediği sürece EN 1992-1-2:2023'e aittir.)
Standartlarda neler değişti - Yangın dayanımı
1. Tablolar kalıyor – ancak çevresindeki kurallar sıkılaşıyor.
Tablo verileri hızlı ve güvenli tarafta kalan yöntem olmaya devam ediyor. Hesap yöntemleri ise tabloların kapsamadığı elemanlar için kullanılıyor. 2023 baskısı bu yaklaşımı korurken sınırları netleştiriyor. Tablo sonuçları, deneylere ve basitleştirilmiş veya ileri yöntemlere kıyasla genel olarak güvenli tarafta kabul edilir. Belirtilen aralığın dışına ekstrapolasyon yapılmasına izin verilmez (md. 6.1(2)).
Amaç ayrıca üç yaklaşımın birbiriyle daha tutarlı çalışmasını sağlamaktır. Önsöz, tablo hükümlerinin tablo, basitleştirilmiş ve ileri yöntemlerle uyumlu olacak şekilde güncellendiğini doğrulamaktadır.
Tablolar hangi değerlere göre kalibre edilmiştir?
Tablolardaki minimum boyutlar sabit varsayımlara dayanır. Temel referans değerleri büyük ölçüde değişmeden kalmıştır:
- ηfi = 0,7 — referans yük düzeyi (2004, md. 5.2(3); 2023, md. 6.2(1)).
- 500 °C — eğilme etkisindeki basit mesnetli elemanlar için kritik donatı sıcaklığı. ηfi = 0,7 ve γS = 1,15 olduğunda yaklaşık 0,60 fyk değerine karşılık gelir (2004, 5.2(4); 2023, md. 6.2(3), Not 1).
Bununla birlikte iki önemli değişiklik vardır:
- Isıl iletkenlik: 2004 baskısı, verilerin izin verilen ısıl iletkenlik aralığının tamamında kullanılmasına olanak tanıyordu. 2023 baskısı tek bir ısıl iletkenlik fonksiyonu sunar.
- ηfi: 2004'te bir Ulusal Ek bu değeri değiştirebiliyordu (2004, 5.2(3), Not). 2023'te md. 6.2(1)'de ηfi = 0,7 sabittir.
Aynı madde, temel varsayımların geçerli olmadığı durumlarda tablo verilerinin düzeltilmesini de şart koşar. Ayrıca EN 1992-1-1 Ek A kapsamında malzeme katsayılarının değiştirildiği durumlarda bu verilerin kullanılmasını hariç tutar.
2. Nem içeriği artık yalnızca bir yüzde değil – karar sürecinin bir parçası.
Temel ilke her iki baskıda da aynıdır: şiddetli parçalanmadan kaçınılmalı veya parçalanmanın performansa etkisi hesaba katılmalıdır.
Ancak nemin ele alınış biçimi değişmiştir:
- 2004: patlayıcı parçalanma, ağırlıkça yüzde olarak ifade edilen bir nem eşiğine bağlanıyordu. Önerilen değeri Ulusal Ek belirliyordu.
- 2023: sabit yüzde kaldırılmıştır. Nem içeriği artık parçalanmayı etkileyebilecek diğer faktörlerle birlikte değerlendirilir. Bu faktörler arasında maruz kalma koşulu, yük, kısıtlama, geometri, agrega, katkılar, hava içeriği, lifler, geçirimlilik ve dayanım yer alır.
2023 baskısı ayrıca özel bir karar tablosu (Tablo 10.1) getirir. Bu tablo değerlendirmeyi dört temel girdiye bağlar: yangın dayanım süresi, nem durumu, beton dayanımı ve silis dumanı oranı.
Başka bir deyişle, nem artık kontrol edilecek tek bir sayı değildir. Daha kapsamlı bir parçalanma değerlendirmesinin yalnızca bir parçasıdır.
3. 500 °C izotermi kalktı – sıcaklık grafiklerinin yerini formüller aldı.
2004 baskısı, bilgilendirici Ek B'de iki azaltılmış kesit yöntemi sunuyordu: 500 °C izoterm yöntemi ve bölge yöntemi (2004, 4.2.3, B.1.1(3) ile (4), B.2(3)). 2023 metni 500 °C izoterm yöntemi içermez ve md. 7.3.2 yalnızca bölge yöntemi mantığını kullanır.
Sonuçlar Kısım 1-1 üzerinden neden değişir – EN 1992-1-2, normal sıcaklık tasarımının bir tamamlayıcısı olarak yazılmıştır. EN 1992-1-1'den farklılıkları veya ona eklemeleri belirtir ve söz konusu standardın 2023 baskısını tarihli bir normatif referans olarak gösterir (md. 1.1(1)).
Bu bağlantı, basitleştirilmiş eğilme kontrolünde özellikle açıktır:
- MRd,fi, As,prov/As,req > 1,3 olmadığı sürece geçerlidir (md. 7.3.3.2, Formül 7.18).
- Hem MEd hem de As,req EN 1992-1-1'den alınır.
- 2023 yöntemi, sıcaklığa bağlı azaltılmış dayanımın ortalamasını tek tek çekme donatıları üzerinden alır.
Başka neler değişti?
EN 1992-1-1'in kendisi de değişti. İkinci nesil; kesme ve burulma için revize edilmiş kurallar, köprüleri, sıvı tutucu ve muhafaza yapılarını, CFRP güçlendirmeyi ve çelik lifli betonu kapsayan daha geniş bir kapsam ve mevcut yapıların değerlendirilmesi ile güçlendirilmesi için yeni eklerle birlikte gelir.
Kesme ve burulma, bilgilendirici bir ekten ana metne taşındı. 2004'te kesme, burulma ve ankraj için hesap yöntemi bilgilendirici Ek D'de yer alıyordu. Bu ekte, yangın nedeniyle oluşan kesme göçmelerinin çok nadir olduğu ve verilen yöntemlerin tam olarak doğrulanmadığı belirtilen bir not bulunuyordu (2004, Ek D). 2023 baskısı kesme ve burulmayı basitleştirilmiş tasarım yöntemleri içinde md. 7.3.5'e yerleştirir. Ankrajı ise detaylandırma kurallarına taşır. Burada yangın ankrajı ve bindirme boyları ortam değerlerine eşit alınabilir (md. 9.2(1)).
Tablo yöntemi bu açıdan değişmemiştir. Madde 6'daki minimum boyutlara uyulduğunda kesme, burulma ve ankraj için ek kontroller atlanabilir (md. 6.1(7); 2004, 5.1(3)). Değişiklik hesapla doğrulanan elemanlarla ilgilidir. Madde 7.3.5 iki durumu birbirinden ayırır:
- Kesme donatısı bulunan elemanlar (md. 7.3.5.3). Md. 7.3.2'deki azaltılmış kesit uygulanır ve beton dayanımı M noktasında alınır. Etriyelerin dayanımı, P noktasındaki sıcaklık kullanılarak azaltılır. P noktası, etriyenin kesitle gövdenin orta yüksekliğinde kesiştiği noktadır. (Aşağıdaki resme bakınız.) Ardından EN 1992-1-1'in kesme yöntemleri azaltılmış kesite uygulanır. Kirişsiz döşemelerde düşey etriyeler veya pimler yalnızca azaltılmış geometrideki kontrol göçme yüzeyini kestikleri yerde hesaba katılır. Burulma da aynı mantığı izler (md. 7.3.5.3(6), 7.3.5.4).
- Kesme dayanımı betonun çekme dayanımına bağlı olan elemanlar (md. 7.3.5.2). Öngerilmeli elemanlar ile donatısız veya az donatılı elemanlarda, doğrusal olmayan sıcaklık dağılımlarının neden olduğu çekme gerilmelerinin özel olarak dikkate alınması gerekir. Örnek olarak boşluklu döşemeler ve kalın kirişler verilebilir. Çekme dayanımı aksi halde ihmal edilir. Kullanıldığı durumlarda azaltma, (5.21) ve (5.22) numaralı formülleri izler (md. 5.3.1.2).
Yeni baskı, yeni yapı: ihtiyacınız olanı nerede bulacaksınız
| EN 1992-1-2:2004 | EN 1992-1-2:2023 |
| 4.2 Basitleştirilmiş hesap yöntemi | 7 Basitleştirilmiş tasarım yöntemleri |
| 4.3 İleri hesap yöntemleri | 8 İleri tasarım yöntemleri |
| 4.5 Parçalanma | 10 Parçalanma kuralları |
| 5 Tablo verileri | 6 Tablo halinde tasarım verileri |
| 6 Yüksek dayanımlı beton | Ayrı bir bölüm yoktur. Tablo 5.1'de fck ≥ 70 MPa için bir sütun bulunur. Sınırlar 6.1(5) ve 10. bölümde verilmiştir. |
| Ek A Sıcaklık profilleri (bilgilendirici) | 7.2 Sıcaklık profilleri |
| Ek B.1 500 °C izoterm yöntemi | Karşılığı yok |
| Ek B.2 Bölge yöntemi | 7.3.2 Kesitin azaltılması |
| Ek C Kolonların burkulması (bilgilendirici) | Ek D, artık normatif, ve 6.3.3 |
| Ek D Kesme, burulma ve ankraj (bilgilendirici) | 7.3.5 Kesme ve burulma; ankraj 9.2'de |
| Ek E Kirişler ve döşemeler için basitleştirilmiş hesap yöntemi (bilgilendirici) | 7.3.3 Eğilme |
Ve ardından yenilikler
- Ulusal tercihler azaltıldı – 2004 önsözü, ulusal tercihe açık on altı maddeyi listeler. 2023 önsözü ise üç madde listeler. Artık ulusal tercih olmayanlar: iletkenlik aralığı, nem eşiği, Yöntem A dış merkezlik sınırı, referans yük düzeyi ηfi ve ileri yöntemlerin kullanılıp kullanılamayacağına dair karar. (2023 0.5; 2004 önsöz, 3.3.3, 4.1, 4.5.1, 5.2(3), 5.3.2)
- Yöntem A, dış merkezlik – Yangın durumunda birinci mertebe dış merkezlik, kesit boyutunun dörtte biri ile sınırlandırılmıştır ve standartta sabittir. 2004'teki önerilen değer 0,15h idi. (2023, 6.3.2.2(2)b; 2004, 5.3.2(2))
- Soğuma evresi – Formüller, tepe sıcaklığa kadar ısıtılıp tekrar 20 °C'ye soğutulan betonun dayanımını verir. 2004 metni yalnızca soğuma sırasında oluşabilecek olası dayanım artışının hesaba katılmaması gerektiğini belirtiyordu. (2023, 5.3.1.1(5), 4.3(1); 2004, 3.2.2.1(7))
IDEA StatiCa yaklaşımı: bugün ve gelecekte kesit kontrolü
RCS neleri kapsar
IDEA StatiCa RCS uygulaması tek bir soruyu hızla yanıtlar: kesit tablo verilerini sağlıyor mu? Bu sınırı net biçimde belirtmek gerekir, çünkü ikinci nesil standart tablo yöntemini hesap yöntemlerinden tam bu noktada ayırır. RCS'de yangın dayanımı kontrolü döşemeler, duvarlar, kirişler, kolonlar ve narin kolonlar için mevcuttur. Bu işlev proje sihirbazında Yangın dayanımı EN 1992-1-2:2006-11 olarak seçilir.
- Kolonlar – Yöntem A ve Yöntem B
- Kirişler – Yalnızca dikdörtgen, T kesit ve I kesit. Tek açıklıklı ve sürekli kirişler ayrı tanımlanmalıdır. Sürekli kirişte kesitin kiriş boyunca konumu da belirlenmelidir, çünkü bu konum kontrol sonucunu önemli ölçüde etkiler. Kontrol edilen değerler gövde genişliği ile en dıştaki donatı sırasından en yakın maruz yüzeye olan mesafedir.
- Döşemeler – Tek doğrultuda ve çift doğrultuda çalışan döşemeler, duvarlarla mesnetlenen sürekli plak ve kolonlarla mesnetlenen sürekli plak.
- Duvarlar – Taşıyıcı duvarlar ve taşıyıcı olmayan duvarlar
Gerçek sıcaklığı hesaplayabilecekken neden tablolara güvenilsin?
Tablolar yangın dayanımını kontrol etmenin hızlı bir yoludur, ancak yalnızca belirli kesit şekillerini, boyutlarını, eksen mesafelerini ve yangın koşullarını kapsar.
Bu yaklaşım yeni tasarımlarda işe yarar, çünkü kesit yetersiz kaldığında değiştirilebilir. Ancak mevcut elemanlarda geometri zaten sabittir. Tablo değerlerini birkaç milimetre ıskalayan bir kesit için tablo tabanlı bir çözüm yoktur.
Burada gerçek sıcaklık alanının hesaplanması fark yaratır. Önceden tanımlı değerlere güvenmek yerine, ısının gerçek kesit içinde nasıl yayıldığını hesaplayabilir ve bu sıcaklıkları kesitin kapasitesini kontrol etmek için kullanabilirsiniz. Section uygulaması tam olarak bunu yapar: gerçek kesiti ve donatı yerleşimini analiz eder, ardından hesaplanan sıcaklıklara göre yangın dayanımını kontrol eder.
Yeni Section uygulaması neler sunuyor
Section'da bir çatı kirişi örneğine bakın. Bir tablo kontrolü, tek bir eksen mesafesi için evet veya hayır yanıtı verir. Section uygulaması kullanıldığında aynı kesit için bir kullanım oranı elde edilir. İleri yöntemin gerçek bir elemanda nasıl göründüğünü görmek için bir çatı kirişini Section uygulamasında (BETA) analiz ettik. Yangın durumu, normal sıcaklık kontrolleriyle aynı projede etkinleştirilir; dolayısıyla ikinci bir model gerekmez. Yangın yük etkileri, ULS ve SLS etkilerinden ayrı bir grup olarak girilir, çünkü yangındaki iç kuvvetler normal sıcaklıktaki iç kuvvetlerden farklıdır.
Modellenen kesit, 1140 mm yüksekliğinde bir prekast I kirişidir. Kesitte birden fazla donatı çapı vardır ve yerleşim üreticinin ihtiyaçlarına göre optimize edilmiştir. Yangın dayanım sınıfı R60'tır. Yangın eğrisi, EN 1991-1-2'deki standart yangın eğrisidir. Yangına maruz kalan yüzeyler alt, sol ve sağ taraflardır. Kullanıcı maruz kalan tarafları dört seçenek arasından seçer (üst, alt, sol, sağ – aşağıdaki resimlere bakınız). Uygulama, gerçek maruz kenarları türetir ve kırmızı ile çizer. Gövde-başlık birleşim yerleri gibi içe dönük köşeler de buna dahildir. Kesit orta kesittir ve gösterimde yalnızca eğilme momenti etkisindedir.
Sıcaklık dağılımı – Uygulama kesiti daha sık bir mesh ile böler ve sıcaklık alanını 60 dakikaya kadar zaman adımlarıyla hesaplar (bu örnekte 60 dakika, genel olarak 240 dakikaya kadar). Isı haritasında en sıcak bölgeler alt yüzey ve alt köşelerdir. Sıcaklık gövde merkezine doğru hızla düşer. Veri görünümünde beton elemanların ve her bir donatı çubuğunun sıcaklığı listelenir. Örneğin en alttaki köşe çubuğu 480 °C'ye ulaşırken üst başlık ortasındaki çubuklar neredeyse oda sıcaklığındadır. Bir tablo bu dağılımı gösteremez, çünkü tek bir nominal eksen mesafesiyle çalışır.
Uygulama bu sıcaklıklardan, beton dayanımı, donatı akma sınırı ve orantılılık sınırı ile elastisite modülü için azaltma katsayılarını kullanarak azaltılmış malzeme özelliklerini türetir. EN 1992-1-2'deki azaltma katsayılarını kullanır. Katsayı haritası, kontrolü gerçekte neyin belirlediğini gösterir. Bu kirişte en alttaki çubuk akma dayanımının %60'ını korurken alt başlık köşelerindeki beton dayanımının yaklaşık %6'sını korur. Son olarak Section uygulaması, sonuçlar arasında kolayca gezinmeyi sağlamak için formüllerden yararlanır. Örneğin eğilme kontrolü, normal sıcaklıktaki ile aynı tepkidir ve burada azaltılmış dayanımlarla değerlendirilir.
Sonuç
Bir mühendis EN 1992-1-2'nin ikinci neslini doğrudan okusa da işi yazılıma bıraksa da başlangıç noktası aynıdır. Tablo verileri, yeni ve düzenli elemanlar için hızlı ve güvenli tarafta kalan bir kontrol olmaya devam eder. Standardı inceleyenler için yukarıda ele alınan değişiklikler, 2023 kurallarının 2004 baskısından nerede ayrıldığını gösterir. Tablo yetersiz kaldığında veya uygulanamadığında standart ileri hesap yöntemlerine yönlendirir. Section uygulaması da bu yolu işletir: her bir çubuğun ve beton elemanın sıcaklığını türetir, azaltılmış malzeme özelliklerini uygular ve başarılı/başarısız sonucu yerine bir kullanım oranı verir. Kesitin gerçek davranışını yansıttığı için tablo yöntemine kullanışlı, hızlı ve hassas bir alternatiftir.
