2. nesil EC2'ye göre betonarme kesitlerin yangın tasarımı

Sıcaklık dağılımını hesaplar, malzeme özelliklerini ayarlar ve muhafazakâr geçti/kaldı sonuçları yerine gerçekçi kullanım oranı elde etmek için Eurocode 2'nin gelişmiş yöntemini kullanır. Bu sayede yeni tasarımlar daha ekonomik olur ve mevcut elemanlar güçlendirme gerekmeden kontrolü geçebilir.

Yangın tasarımı nasıl çalıştırılır

Yangın tasarımı yalnızca etkinleştirildiğinde hesaplanır. Bu, proje oluşturulurken sihirbazda işaretlenerek ya da daha sonra Proje ayarları'ndan etkinleştirilerek yapılır. Yangın tasarımına ihtiyaç duymayan projeler bundan etkilenmez. Etkinleştirildiğinde uygulama buna uyum sağlar: ek eleman verileri ve proje ayarları görünür, kesitlerde yeni bir Yangın etkisi sekmesi belirir, yük etkileri iki gruba ayrılır ve Kontrol sekmesine ısıl analiz sonuçları ile Genel kontrol içinde özel bir Yangın tasarımı bloğu eklenir.

Girdiler

• Yangın dayanım sınıfı – analiz süresini belirleyen R30 ile R240 arasındaki sınıf.
• Yangın eğrisi – EN 1991-1-2'deki standart, dış ortam ve hidrokarbon nominal eğrileri ile ASTM E119 standart zaman-sıcaklık eğrisi.
• Başlangıç beton nemi ve eleman sıcaklığı – elemanın yangından önceki durumu.
• Isı transferi parametreleri – konvektif katsayı ile elemanın ve yangının yayma katsayısı. Bu değerler yangın eğrisine göre önceden ayarlanmıştır, dolayısıyla varsayılan değerler zaten yönetmelik değerleridir.
• Yangına maruz kalan kenarlar – her kesit için yeni Yangın etkisi sekmesinde dört basit seçenekle (üst, alt, sol, sağ) tanımlanır. Bir algoritma, içbükey köşeli şekiller dahil olmak üzere bunun hangi kesit kenarlarına karşılık geldiğini belirler ve maruz kalan kenarlar sahnede kırmızı ile çizilir.

Yangın yük etkileri

Yangın durumu için iç kuvvetler ULS ve SLS için olanlarla aynı değildir, bu nedenle yük etkileri ikiye ayrılır. Yeni Kombinasyon tipi özelliği her etkiyi ULS + SLS ya da Yangın tasarımı grubuna atar ve ağaç yapısı etkileri buna göre gruplandırır. Yangın iç kuvvetlerinin toplu girişi, olağan etkilerde olduğu gibi grup üzerinden yapılabilir.

Malzeme özellikleri

Kesit mesh'e bölünür ve sıcaklık alanı, gereken dayanım sınıfına kadar zaman artımlarıyla hesaplanır. Bu hesapta, kesit analizi için kullanılandan daha ince olan kendi mesh ayarları kullanılır. Uygulama, her beton elemanının ve her donatı çubuğunun sıcaklığından yola çıkarak azaltılmış malzeme özelliklerini türetir. Bunlar beton dayanımı, donatı akma ve orantılılık sınırı dayanımı ile elastisite modülüdür ve EN 1992-1-2'deki azaltma katsayıları kullanılır. Azaltma katsayısı tabloları Proje ayarları'nın bir parçasıdır ve silisli ile kalkerli agregalı betonlar için ve sıcak haddelenmiş ile soğuk işlenmiş donatı için ayrı ayrı verilir. Tablolar yönetmelik değerleriyle önceden doldurulmuştur ve düzenlenebilir durumdadır. Düzenlenen bir tablonun fiziksel olarak anlamlı kalması için sıralama ve aralık kuralları uygulanır.

Sıcaklık alanı için sonuç türleri

• Sıcaklık – kesit üzerindeki sıcaklık dağılımını, renk paletiyle birlikte ısı haritası olarak gösterir.
• Azaltma katsayıları – kontrolü asıl belirleyen dayanım azalmasını aynı görünümle gösterir.

Her ikisi de seçilebilir bir zaman artımı için gösterilir ve varsayılan olarak son artım görüntülenir. Sahnenin yanında, veri görünümü beton elemanları için ve ayrıca her donatı çubuğu için sıcaklık ve azaltma katsayılarını listeler. Böylece mühendis, önem taşıyan belirli donatı çubuğunun değerini okuyabilir.

Yangın durumunda yönetmelik kontrolleri

Yangın tasarımı durumu, olağan tasarımdan bilinen kontrol türleriyle kontrol edilir: Özet, N-M-M Tepkisi, Kesme, Burulma ve Etkileşim. Sonuçlar, Genel kontrol içinde ULS + SLS bloğunun yanında ayrı bir Yangın tasarımı bloğunda görünür, böylece her iki durum yan yana görülebilir. Kesme kontrolü, yönetmeliğin yangın için öngördüğü özel yaklaşımı izler. Kontrol azaltılmış bir kesit üzerinde yapılır. Beton dayanımı ağırlık merkezindeki referans sıcaklıktan, etriyelerin dayanımı ise gövde yüksekliğinin ortasındaki kesitte yer alan referans sıcaklıktan alınır. Bu yaklaşım, bir etriyenin farklı sıcaklıktaki bölgelerden geçtiğini ve ısıyı boyu boyunca dengelediğini dikkate alır. 

Section'ın diğer bölümlerinde olduğu gibi, ayrıntılı sonuç tabloları genişletilerek ara değerleriyle birlikte denklemler görüntülenebilir ve her şey rapora yazdırılabilir.

IDEA StatiCa 26.1 sürümünde yayımlandı.