YANGIN GÜVENLİĞİNDE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ

Mühendislik malzemelerinin dayanımı artan sıcaklık ile azalmaktadır. Bu durumda hemen hemen ne tür malzeme olursa olsun sıcaklık olumsuz bir şekilde etkilemektedir.  Çelik için de durum ayni iken, çeliğin avantajı yanıcı olmamasıdır. Buradan anlaşılan çeliğin sıcaklığa daha dayanıklı olduğu sonucuna ulaşılabilir. Ayrıca yangının ardından çelik dayanımını tamamen geri kazanabilmektedir. Yangın esnasında, çelik önemli bir miktar isi enerjisini emer. Yangının ardından, çelik ortam sıcaklığına soğuduğunda tekrar eski haline dönmektedir. Dolayısıyla yapılarda çeliğin kullanımı mümkün olan yerlerde çelik kullanımı yangın güvenliği açısından büyük önem arz etmektedir.

Bahse konu ısıtma ve soğutma çevrimleri esnasında, tekil olarak çelik elemanlar bükülebilir veya zarar görerek taşıyıcı özelliğini kaybedebilir.  Bu durum belli bir süre devam etmektedir. Çeliğin tekrar mevcut sıcaklığına kavuşması ile aynı özelliği devam edecektir.

Mevcut yangınların incelenmesi sonucunda, korumasız çelik elemanların yangın dayanımını konu alan deneyler ve hesaplama yöntemleri üzerinde çeşitli mühendislik ve akademik çalışmalar yapılmıştır. Burada bunlardan birisini biraz özetleyelim isterseniz.

Çelik yapılarda yangın güvenliği için belli özelliklerde çelik türleri geliştirilmiştir. Bu çelikler yangına dirençli çelikler diye adlandırılmaktadır. Bunlar temel olarak termomekanik olarak işlem görmüş, bu şekilde sıradan yapı çeliklerine göre daha iyi performans gösteren malzemelerdir.

Yangında dirençli çelik türleri de, sıradan çeliklerin ferrit-perlit mikro yapısına sahip olmak ile birlikte yapılarındaki molibden ve krom mevcudiyeti mikro yapıyı 600 °C'de bile kararlı hale getirmektedir.

Bu çelikler yaklaşık 600 °C sıcaklığa maruz kaldığında akma dayanımlarının en az içte ikisine kadar sergilerler. Bu acıdan bakıldığında, yangına dirençli çeliklerinin yangına karsı tabii bir koruması vardır.

Yangından korunma esas olarak, yangında binen yük, yangının şiddeti ve kullanılan yapı elemanların türüne bağlı olarak; çelik kolon ve kirişlerin boya koruma, çelik kolon ve kirişlerin tabanca ile püskürtülerek uygulanan koruyucu malzeme ile kaplanması, çelik kolon ve kirişlerin beton içine alınması veya sıva ile kaplanması, çelik kolon ve kirişlerin yangına dayanıklı alçıpen plakalara kaplanması çelik kolon ve kirişlerin yangına dayanıklı yalıtım plakaları ile kaplanması gibi yöntemlerle de yapısal direnç sağlanabilmektedir.