Standart 2-boyutlu çubuk sonlu elemanların yüksek sıcaklık analizine adaptasyonu

Abstract

Çelik yapı yangınlarında yapılan gözlemler, çelik taşıyıcı elemanların öngörülenden daha yüksek yangın dayanımlarının olduğunu göstermektedir. Ayrıca, çelik yapıların yangında davranışlarının yeterince bilinmemesi, bazı durumlarda gereğinden fazla yangın koruması uygulanmasına yol açmaktadır. Deneysel çalışmalar tekil eleman testlerinden tam ölçekli test yapılarına uzanan bir süreci içermektedir. Ancak deneysel çalışmalar yüksek bütçeler gerektirmekte ve bu amaçla geliştirilen analitik yöntemlerin doğrulanmasında bir veri kaynağı olarak kullanılmaktadır. Bir çoğu akademik olan bu yazılımlar sayesinde yangında çeliğin davranışı hakkında değerli bilgiler elde edilebilmektedir. Tez, çelik elemanların yüksek sıcaklıklardaki davranışını standart sonlu elemanlar yazılımlarına adapte edebilecek analitik bir yöntemin araştırılmasını amaçlamaktadır. Yöntem, LUSAS sonlu elemanlar yazılımına uygulanmakta, British Steel tarafından gerçekleştirilen tekil kiriş eleman testleri ve akademik maksatlı özel sonlu eleman yazılımların en çok kabul görenlerinden biri olan INSTAF tahminleri ile karşılaştırılmak suretiyle doğrulanmaktadır. Geliştirilen yöntemle, yangın davranışı hakkında uluslararası literatürde neredeyse hiçbir bulguya rastlanmayan, hafif-çelik yapı panellerinin yangın davranışı modellenmektedir.| Observations on building fires have shown that structural steel elementslhave more fire resistance than anticipated. Furthermore, the behaviour of steel structures in fire is very little known, causing unnecessary fire protection applied. Experimental studies are investigating the behaviour of steel structural elements had begun with single element tests and progressed towards full scale structures. However, experimental research necessitates great funds and therefore these studies are used to generate the data to validate analytical work. A large extent of these analytical studies are for academic purposes and provide a useful insight of the problem. The main objective of this thesis, however is to adopt a standard finite element software to perform fire analysis on structural steel members. The approach was applied to LUSAS finite element software and, later compared with the findings of a well established academic finite element software INSTAF, as well as some fire tests. After that, the approach was used to investigate the behaviour of cold-formed light weight steel panels under fire conditions.