Araştırma, soyuq formalaşdırılmış çelikten üretilen anbar rəf dikmelerinin yüksək sıcaklığa maruz kalıp tekrar ortam sıcaklığına soğutulduktan sonra nə qədər dayanımını koruduğunu deneysel kimi inceliyor. E250 və E350 çeliklerinden toplam 112 dartılma kuponu 300–900 °C arasında ısıtılıp soğutulmuş; həmçinin E250 kalite, 1,6 mm kalınlığındaki delikli omega kesitli rəf dikmeleri üzərində 10 kısa kolon sıxılma deneyi yapılmıştır. 900 °C'ye ulaşıldığında axma dayanımının müxtəlif nümunə gruplarında başlangıç değerinin təxminən %50–60'ına, dartılma dayanımının təxminən %57–69'una qədər düştüğü görülürken elastiklik modülü böyük ölçüde korunmuştur. Raf dikmelerinin ortalama sıxılma kapasitesi ortam sıcaklığındaki 120,5 kN'dan 900 °C bundan sonra 54,2 kN'a düşmüş və bütün sıxılma numunelerinde baskın göçme biçimi distorsiyonel burkulma olmuştur. Sonuçlar kontrollü elektrikli fırın ısıtma-soğutma deneylerine və tek bir rəf dikmesi geometrisine ait olduğundan həqiqi bir anbar yangınındaki bütün termik, mekanik və bağlantı etkilerini temsil etmez.
Çalışmanın mühendislik baxımından əsas sorusu, yanğın zamanı çökmemiş bir polad anbar rafının soğuduktan sonra yeniden kullanılmasının yalnız görünüşüne bakılarak değerlendirilip değerlendirilemeyeceğidir. Deney nəticələri bunun yeterli olmadığını gösteriyor: xüsusilə 600 °C'nin üzerindeki tepe sıcaklıklarda çeliğin axma və nihai möhkəmliyi aydın şəkildə azalırken rəf dikmesinin eksenel taşıma kapasitesi de düşmektedir. Buna karşılık elastiklik modülünün yüksək temperatur sonrası görece az değişmesi, “rijitlik böyük ölçüde geri geldiğine uyğun olaraq möhkəmlik da geri gelmiştir” şeklindeki bir varsayımın güvenilir olmadığını ortaya koymaktadır.
Araştırmacılar deneysel nəticələri yalnız ölçmekle kalmamış; artık elastiklik modülü, axma möhkəmliyi və nihai möhkəmlik üçün sıcaklığa bağlı qiymətləndirmə denklemleri geliştirmiş və delikli rəf dikmelerinin artık sıxılma dayanımını AS/NZS 4600:2018 ilə AISI S100:2024 Direct Strength Method hükümleri üzerinden değerlendirmiştir. Ayrıntılı karşılaştırmada distorsiyonel burkulmaya dayalı tahminler, standartların “minimum kapasite” yaklaşımına uyğun olaraq təcrübə sonuçlarına daha yaxın çıkmıştır.
Soyuq formalaşdırılmış anbar rəfi dikmələri nə üçün xüsusi problem yaradır?
Depo rəf sistemləri tipik kimi dikmeler, kirişler və çapraz elemanlardan oluşur. Mənbə tədqiqatın 2. sayfasındaki Şəkil 1 hem həqiqi bir palet rəf sistemini hem de bu əsas bileşenlerin taşıyıcı düzenini göstərir. Raf dikmeleri ince polad sacların oda sıcaklığında haddeleme və ya pres bükme ilə şekillendirilmesiyle üretildiğinden yüksək möhkəmlik/ağırlık oranına sahiptir; lakin ince cidarlı olmaları onları yerel, distorsiyonel və global burkulmaya duyarlı hâle getirir.
Problemi daha da zorlaştıran unsur, rəf dikmelerinin kiriş bağlantılarının müxtəlif yüksekliklerde yapılabilmesi üçün gövde və flanşlarında çok sayıda perforasyon bulunmasıdır. Bu delikler net kesit alanını və burkulma davranışını dəyişdirir. Dolayısıyla klasik dolu kesitli kolon varsayımları birbaşa yeterli deyil.
“Yanğından sonra” təcrübəsi tam olaraq necə aparıldı?
Bu tədqiqat birbaşa alev altında taşıyıcı eleman testi yapmamıştır. Numuneler əvvəl kontrollü şəkildə ısıtılmış, daha sonra tekrar ortam sıcaklığına soğutulmuş və mekanik deneyler bundan sonra gerçekleştirilmiştir. Dolayısıyla ölçülen xüsusiyyətlər yüksək sıcaklıktaki anlık möhkəmlik deyil, post-fire residual yani ısıtma-soğutma döngüsü sonrasındaki artık mekanik özelliklerdir.
Mənbənin 6. sayfasındaki Şəkil 3 elektrikli mufla fırını, Şəkil 4 isə ısıtma-soğutma protokolünü göstərir. Isıtma hızı:
10 °C/dakika
kimi seçilmiştir. Hedef sıcaklığa ulaşıldıktan sonra nümunələr sıcaklığın homojenleşmesi amacıyla:
20 dakika
sabit sıcaklıkta tutulmuştur. Ardından fırın kapağı açılmış və nümunələr fırın içerisinde doğal kimi soğutulmuştur. Fırın ortam sıcaklığına indikten sonra nümunələr çıkarılmış, zımpara ilə temizlenmiş və ölçümleri tekrar alınmıştır.
Verianla Live: Qalıq möhkəmlik təcrübəsinin qızdırma-soyutma-sınaq zənciri
Aşağıdaki süreç, tədqiqatda hem dartılma kuponları hem de kısa kolon numuneleri üçün kullanılan təcrübə mantığını özetler.
| Aşama | Çalışmadaki uygulama | Mənbə |
|---|---|---|
| 1. Başlangıç numunesi | E250/E350 dartılma kuponları və ya E250 delikli omega kesitli rəf dikmesi hazırlanır. | Bölmə 3.1 və 3.2 |
| 2. Fırında ısıtma | Elektrikli mufla fırında temperatur 10 °C/dakika hızla hedef sıcaklığa yükseltilir. | Bölmə 3.1.1 |
| 3. Sıcaklıkta bekletme | Hedef sıcaklıkta 20 dakika stabilizasyon uygulanır. | Bölmə 3.1.1 |
| 4. Doğal soğutma | Fırın kapağı açık tutularak nümunə doğal şəkildə ortam sıcaklığına soğutulur. | Bölmə 3.1.1 / Şəkil 4 |
| 5. Yüzey və ölçü kontrolü | Numuneler temizlenir və təcrübə öncesi son geometrik ölçümler alınır. | Bölmə 3.1.1 |
| 6. Artık xüsusiyyət testi | Kuponlarda dartılma; rəf dikmelerinde eksenel sıxılma deneyi uygulanır. | Bölmə 3.1.2 və 3.2.1 |
| 7. Artık kapasite hesabı | Sonuçlar 20 °C referans değerlerine bölünerek indirgeme/korunum faktörleri hesablanır. | Bölmə 4 |
Verianla Live: Bu süreç kontrollü fırın maruziyetini ifadə edir; həqiqi bir anbar yangını və ya standart yanğın eğrisi kimi yorumlanmamalıdır.
Dartılma təcrübəsi neçə nümunə ilə aparıldı?
Toplam 112 dartılma kuponu test edilmiştir. E250 grubunda 48, E350 grubunda 64 kupon vardır.
| Çelik sınıfı | Nominal axma möhkəmliyi | Kalınlıklar | Sıcaklıklar | Soğutma | Toplam kupon |
|---|---|---|---|---|---|
| E250 | 250 MPa | 1,6; 2,5; 3,0 mm | 20 °C və 300–900 °C | Havada/doğal soğutma | 48 |
| E350 | 350 MPa | 1,6; 1,8; 2,5; 3,0 mm | 20 °C və 300–900 °C | Havada/doğal soğutma | 64 |
Mənbə metnin bir bölümünde kalınlık aralığı 1,6–3,5 mm kimi yazılmasına rağmen təcrübə matrisi və nəticə tablolarında 3,5 mm nümunə bulunmamaktadır. Bu nedenle deneysel məlumat üçün Tablo 2'deki 1,6–3,0 mm aralığı esas alınmalıdır.
Dartılma təcrübəsi necə aparıldı?
Kuponlar ASTM E8 və ISO 6892 çerçevesindeki geometrik və deneysel yaklaşıma uyğun olaraq hazırlanmıştır. Çekme testinde 100 kN kapasiteli MTS hidrolik Universal Testing Machine kullanılmış, 50 mm ölçü boyuna sahip temaslı ekstansometre ilə deformasyon izlenmiştir.
Numune yük ekseninde Leica çizgi lazeriyle hizalanmıştır. Kavramalarda kaymayı önlemek üçün 1000 psi sıkma basıncı, başlangıçta isə 1 kN ön yük uygulanmıştır.
Deney iki müxtəlif deplasman hızında yürütülmüştür:
- Akma noktasına qədər: 0,05 mm/dakika
- Akma bundan sonra kırılmaya qədər: 0,4 mm/dakika
Nümunələrin görünüşü temperaturla necə dəyişdi?
Mənbənin 9. sayfasındaki Şəkil 9, müxtəlif sıcaklıklara maruz bırakılan E250 və E350 kuponlarının görünüşünü yan yana göstərir. 300 °C numunelerinde mavi renkli və görece düzgün bir yüzey, 500–600 °C numunelerinde daha koyu gri və pürüzlü bir yüzey, 700 °C üzerindekilerde isə kahverengimsi renk değişimi raporlanmıştır.
Bütün kuponlar sünek şəkildə kırılmış; 700 °C üzerindeki numunelerde daha yüksək süneklik gözlendiği belirtilmiştir.
Gərginlik–deformasiya əyriləri nəyi göstərir?
Səhifə 10'daki Şəkil 10 yedi müxtəlif E250/E350 kalınlık grubunun 20–900 °C maruziyetlerinden sonraki gerilme–şəkil değiştirme eğrilerini birlikte gösterir. Temel eğilim temperatur yükseldikçe eğrilerin maksimum gerilme seviyelerinin aşağı kaymasıdır.
Özellikle 700–900 °C aralığında axma və nihai dayanımdaki azalma daha aydın hâle gelir. Buna karşılık başlangıçtaki elastik eğimin, yani elastiklik modülünün değişimi möhkəmlik kaybına uyğun olaraq çok daha sınırlıdır.
Elastiklik modulu yanğından sonra nə qədər dəyişdi?
Elastisite modülü, tədqiqatda en az bozulan mekanik özelliktir. ISO 6892-1 yaklaşımına uyğun olaraq gerilme–şəkil değiştirme eğrisinin axma dayanımının %10–50'si arasındaki eğiminden hesablanmışdır.
900 °C'de ölçülen elastiklik modülü korunum nisbətləri nümunə kombinasyonuna uyğun olaraq təxminən 0,88 ilə 1,02 arasında değişmektedir. E250 1,6 mm örneğinde oran 0,94; E350 1,8 mm'de 0,88; E350 3,0 mm'de isə 1,02'dir.
Dolayısıyla araştırmanın “yüksək temperatur bundan sonra elastiklik modülü böyük ölçüde korunuyor” sonucu, axma və nihai möhkəmlik sonuçlarından aydın şəkildə farklıdır.
Axma möhkəmliyi nə qədər azaldı?
Akma möhkəmliyi yüksək sıcaklıklara nihai dartılma dayanımından daha duyarlı bulunmuştur. 900 °C bundan sonra korunum faktörleri:
| Numune | 900 °C artık axma möhkəmliyi | 20 °C'ye uyğun olaraq korunum |
|---|---|---|
| E250 — 1,6 mm | 172,3 MPa | 0,50 |
| E250 — 2,5 mm | 193,1 MPa | 0,55 |
| E250 — 3,0 mm | 182,2 MPa | 0,60 |
| E350 — 1,6 mm | 215,2 MPa | 0,56 |
| E350 — 1,8 mm | 182,0 MPa | 0,52 |
| E350 — 2,5 mm | 194,0 MPa | 0,51 |
| E350 — 3,0 mm | 215,0 MPa | 0,57 |
Başka bir ifadeyle 900 °C maruziyetinden sonra bazı kuponlar başlangıç axma dayanımlarının yalnız təxminən yarısını koruyabilmiştir.
Son dartılma möhkəmliyi nə qədər qorundu?
Nihai dayanımda da aydın kayıp vardır; lakin yüksək sıcaklıkta axma dayanımına uyğun olaraq genellikle daha yüksək bir oran korunmuştur.
| Numune | 900 °C artık nihai möhkəmlik | 20 °C'ye uyğun olaraq korunum |
|---|---|---|
| E250 — 1,6 mm | 267,0 MPa | 0,57 |
| E250 — 2,5 mm | 296,5 MPa | 0,69 |
| E250 — 3,0 mm | 258,8 MPa | 0,68 |
| E350 — 1,6 mm | 300,0 MPa | 0,63 |
| E350 — 1,8 mm | 298,5 MPa | 0,62 |
| E350 — 2,5 mm | 279,2 MPa | 0,65 |
| E350 — 3,0 mm | 306,7 MPa | 0,69 |
Səhifə 13'teki indirgeme qrafikləri, xüsusilə təxminən 600 °C'den sonra axma və nihai dayanımdaki düşüşün hızlandığını açık şəkildə göstərir.
Rəf dikməsi sıxılma təcrübələri hansı həndəsə ilə aparıldı?
Basınç təcrübələri E250 kalite çelikten üretilmiş, nominal 90 × 65 × 1,6 mm omega biçimli delikli kesit üzərində yapılmıştır. Numune uzunluğu 300 mm kimi verilmiştir.
Mənbənin 7. sayfasındaki Şəkil 6, kesit geometrisini və dikmə ərzində devam eden perforasyonları göstərir. Gövdedeki açıklıklar dörtgen, flanşlardakiler dairesel yapıdadır.
Toplam 10 kısa kolon numunesi ətraf mühit temperaturu ilə 300, 500, 700 və 900 °C koşullarına karşılık gelecek şəkildə incelenmiştir.
Sıxılma sınağı necə ölçüldü?
1200 kN kapasiteli Zwick Roell elektromekanik test makinesi istifadə edilmişdir. Üst və alt uçlara 110 × 85 mm polad plakalar kaynaklanmış və yükün kesit ağırlık merkezinden geçmesi hedeflenmiştir.
Yükleme deplasman kontrollü və 0,05 mm/dakika hızında yapılmıştır. Dört LVDT ilə eksenel kısalma və gövde/flanşların enine yer değiştirmeleri izlenmiştir. Səhifə 8'deki Şəkil 7 test düzeneğini, Şəkil 8 isə LVDT konumlarını göstərir.
Sıxılma qabiliyyəti temperaturla necə dəyişdi?
300 °C'ye qədər aydın kapasite kaybı görülmemiştir. Bundan sonra temperatur arttıkça artık sıxılma kapasitesi düzenli kimi azalmıştır.
| Maruziyet temperaturu | Ortalama təcrübə kapasitesi | 20 °C'ye uyğun olaraq korunum | Kapasite kaybı |
|---|---|---|---|
| 20 °C | 120,5 kN | 1,00 | Referans |
| 300 °C | 120,6 kN | 1,00 | ≈ %0 |
| 500 °C | 108,9 kN | 0,90 | ≈ %10 |
| 700 °C | 94,5 kN | 0,78 | ≈ %22 |
| 900 °C | 54,2 kN | 0,45 | ≈ %55 |
700 °C grubundaki ikinci nümunə kaynakta “premature failure” kimi işaretlenmiştir. Bu nedenle 94,5 kN değeri diğer temperatur noktalarındaki iki geçerli nümunə ortalamalarıyla aynı deneysel tekrar gücüne sahip deyil.
Rəf dikmələri necə çökmüşdür?
Çalışmanın mühüm sonuçlarından biri, bütün kısa kolon numunelerinde əsas göçme biçiminin distorsiyonel burkulma olmasıdır.
Səhifə 15'teki Şəkil 14; 20, 300, 500, 700 və 900 °C maruziyetlerinden sonraki kısa kolonları yan yana gösterir. Kesit dudakları və flanşların birlikte dönüp yer değiştirdiği distorsiyonel biçim temperatur değişmesine rağmen baskın göçme mekanizması kimi korunmuştur.
CUFSM və ABAQUS nə üçün istifadə edildi?
Direct Strength Method ilə kapasite hesaplamak üçün əvvəl elastik yerel, distorsiyonel və global burkulma yüklerinin belirlenmesi lazımdır.
Çalışmada iki yanaşma istifadə edilmişdir:
- CUFSM: Finite Strip Method ilə elastik burkulma analizi.
- ABAQUS: Delikleri birbaşa içeren lineer özdeğerli sonlu eleman burkulma analizi.
CUFSM delikli kesitleri birbaşa modellemediği üçün literatürde önerilen “reduced thickness” yanaşması uygulanmıştır. Yerel, distorsiyonel və global burkulma üçün gövde və flanşta müxtəlif indirgenmiş kalınlıklar istifadə edilmişdir.
| Burkulma türü | Gövde indirgenmiş kalınlığı | Flanş indirgenmiş kalınlığı |
|---|---|---|
| Yerel | 1,14 mm | 1,09 mm |
| Distorsiyonel | 1,21 mm | 1,36 mm |
| Global | 0,94 mm | 1,05 mm |
ABAQUS modelinde həqiqi təcrübə geometrisi kullanılmış, delikler çevresinde ağ inceltilmiş və təxminən 2 × 2 mm dörtgen kabuk elemanlar uygulanmıştır. Səhifə 20'deki Şəkil 19 lokal ağ inceltmesini, Şəkil 20 uç MPC bağlantısını; sayfa 21'deki Şəkil 21 isə hesaplanan yerel və distorsiyonel burkulma modlarını göstərir.
Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr
- E250 və E350 aşağı dayanımlı soyuq formalaşdırılmış çeliklerde ısıtma-soğutma bundan sonra elastiklik modülü, axma və nihai dayanımdan çok daha az etkilenmiştir.
- Akma və nihai dayanımdaki azalma xüsusilə təxminən 600 °C üzerindeki tepe sıcaklıklarda belirginleşmiştir.
- E250 1,6 mm delikli omega kesitli rəf dikmesinin artık sıxılma kapasitesi 300 °C'ye qədər təxminən korunmuş, 900 °C maruziyetinden sonra başlangıç kapasitesinin təxminən %45'ine düşmüştür.
- Test edilen bütün kısa kolonlarda baskın göçme mekanizması distorsiyonel burkulmadır.
- DSM içində distorsiyonel kapasiteye dayalı nəticələr, “minimum local/distortional/global kapasite” yaklaşımına uyğun olaraq təcrübə sonuçlarıyla genel kimi daha yaxın uyuşmuştur.
- AS/NZS 4600:2018'in FE tabanlı distorsiyonel tahminleri incelenen numunelerde deneysel kapasiteye yaxın nəticə vermiştir.
- Artık mekanik özellikleri sıcaklığa bağlayan yeni ampirik qiymətləndirmə denklemleri mevcut deneyler ilə aşağı dayanımlı CFS literatür məlumatlarından türetilmiştir.
Tədqiqatın dəstəkləmədiyi və ya sınaqdan keçirmədiyi nəticələr
- Gerçek bir anbar yangınından sonra bütün rəf sisteminin güvenle yeniden kullanılabileceği gösterilmemiştir.
- Deneyler standart ISO 834 yanğın eğrisi və ya həqiqi yanğın atmosferi altında yürütülmemiştir.
- Tam ölçekli rəf çerçevesi, kiriş-dikmə bağlantıları, çaprazlar, taban plakaları və ya palet yükleri yanğın sonrası birlikte test edilmemiştir.
- Basınç təcrübələri yalnız bir E250, 1,6 mm, 90 × 65 mm omega dikmə geometrisine aittir.
- Su ilə ani soğutma və ya itfaiye müdahalesini temsil eden müxtəlif soğutma senaryoları incelenmemiştir.
- DSM'nin bütün sıcaklıklarda və bütün hesablama varyantlarında konservatif olduğu gösterilmemiştir.
- Geliştirilen qiymətləndirmə denklemlerinin yüksək dayanımlı bütün CFS sınıflarına birbaşa uygulanabileceği doğrulanmamıştır.
Türkiye baxımından yorum: Çalışmanın nəticələri Türkiye'deki rəf sistemləri üzərində gerçekleştirilmiş deyil və belirli bir Türk standardı, üretici profili və ya yanğın senaryosu değerlendirilmemiştir. Bununla birlikte yöntem, yanğın sonrası rəf değerlendirmelerinde yalnız görünür deformasyona deyil; tahmini tepe sıcaklığına, artık malzeme dayanımına, perforasyonlu kesitin burkulma davranışına və numuneye özgü taşıma kapasitesine birlikte bakılması gerektiğini göstərir. Çalışmadaki 54,2–120,6 kN kapasite değerleri başka bir rəf profilinin tasarım kapasitesi kimi istifadə oluna bilməz.
Tədqiqatın metodu və nəticələri
Eksperimental proqramın texniki xülasəsi
| Deney bileşeni | Çalışmadaki uygulama |
|---|---|
| Çekme kuponu sayısı | 112 |
| Çelik sınıfları | E250 və E350 |
| Kupon kalınlıkları | 1,6–3,0 mm; təcrübə matrisindeki həqiqi aralık |
| Kupon temperaturları | 20, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 °C |
| Isıtma hızı | 10 °C/dakika |
| Bekletme | 20 dakika |
| Soğutma | Fırın kapağı açık, doğal soğutma |
| Çekme makinesi | 100 kN MTS hidrolik UTM |
| Kupon ölçü boyu | 50 mm |
| Kısa kolon numunesi | 10 |
| Raf dikmesi | E250, 90 × 65 × 1,6 mm, omega kesit, delikli |
| Kısa kolon uzunluğu | 300 mm |
| Kısa kolon temperaturları | 20, 300, 500, 700, 900 °C |
| Basınç makinesi | 1200 kN Zwick Roell |
| Basınç yükleme hızı | 0,05 mm/dakika |
| Başlıca göçme modu | Distorsiyonel burkulma |
AS/NZS 4600:2018 nəticələri nəyi göstərdi?
AS/NZS 4600 Direct Strength Method hesaplarında CUFSM və FE tabanlı burkulma yükleri ayrı ayrı istifadə edilmişdir.
| Sıcaklık | Deney (kN) | CUFSM minimum / təcrübə | CUFSM distorsiyonel / təcrübə | FE minimum / təcrübə | FE distorsiyonel / təcrübə |
|---|---|---|---|---|---|
| 20 °C | 120,5 | 0,86 | 0,89 | 0,80 | 0,97 |
| 300 °C | 120,6 | 0,84 | 0,84 | 0,78 | 0,94 |
| 500 °C | 108,9 | 0,89 | 0,89 | 0,80 | 0,97 |
| 700 °C | 94,5 | 0,84 | 0,84 | 0,74 | 0,89 |
| 900 °C | 54,2 | 1,05 | 1,05 | 0,90 | 1,08 |
FE tabanlı minimum kapasite nisbətləri 0,74–0,90 arasında kalmış və bütün sıcaklıklarda konservatif nəticə üretmiştir. FE distorsiyonel kapasite nisbətləri isə 0,89–1,08 aralığındadır və mənbə bu yöntemin deneylere en yaxın genel uyumu sağladığını qeyd edir.
Burada mühüm bir ayrıntı vardır: 900 °C'de hem CUFSM distorsiyonel/minimum kapasite hem de FE distorsiyonel kapasite təcrübə değerini aşmaktadır. Bu nedenle “AS/NZS DSM bütün durumlarda konservatiftir” demek ayrıntılı tablonun desteklediğinden daha güclü bir iddia olur.
AISI S100:2024 nəticələri nəyi göstərdi?
| Sıcaklık | Deney (kN) | CUFSM minimum / təcrübə | CUFSM distorsiyonel / təcrübə | FE minimum / təcrübə | FE distorsiyonel / təcrübə |
|---|---|---|---|---|---|
| 20 °C | 120,5 | 0,73 | 0,90 | 0,71 | 1,06 |
| 300 °C | 120,6 | 0,71 | 0,87 | 0,69 | 1,03 |
| 500 °C | 108,9 | 0,74 | 0,91 | 0,71 | 1,07 |
| 700 °C | 94,5 | 0,69 | 0,87 | 0,65 | 1,00 |
| 900 °C | 54,2 | 0,86 | 1,12 | 0,79 | 1,23 |
AISI minimum-kapasite tahminleri aydın şəkildə konservatiftir. Buna karşılık distorsiyonel kapasite kullanıldığında nəticələr deneye yaklaşır; FE tabanlı distorsiyonel çözüm yüksək sıcaklıklarda deneyi giderek daha fazla aşmaktadır və 900 °C'de təcrübə kapasitesinin 1,23 katına çıkmaktadır.
Mənbə, iki standardı karşılaştırdığında AS/NZS 4600 FE distorsiyonel oranlarının 0,89–1,08 və ortalama təxminən 0,97 olması nedeniyle bu təcrübə serisi üçün daha dengeli olduğunu qeyd edir. AISI S100 FE distorsiyonel nəticələri isə 1,00–1,23 aralığında olup xüsusilə yüksək sıcaklıklarda daha az konservatiftir.
Qalıq elastiklik modulu üçün təklif olunan tənlik
Çalışma aşağı dayanımlı CFS məlumatları üçün temperaturu əsas değişken kabul eden parçalı bir model önermektedir:
\[ K_E=1,\qquad T\leq600^\circ C \]
\[ K_E= 1-0.13 \left( \frac{T-600}{1000} \right), \qquad T>600^\circ C \]
Burada \(K_E\), artık elastiklik modülünün ortam sıcaklığındaki elastiklik modülüne oranıdır. Mənbənin nəticə bölümünde bu model üçün \(R^2=0,92\) raporlanmıştır.
Axma və son möhkəmlik üçün üç əmsallı model
Akma və nihai möhkəmlik üçün ortak şəkildə bir kübik polinom istifadə edilmişdir:
\[ K_x=1,\qquad T\leq200^\circ C \]
\[ K_x= 1 - A \left( \frac{T-200}{700} \right) + B \left( \frac{T-200}{700} \right)^2 - C \left( \frac{T-200}{700} \right)^3, \quad 200
| Artık xüsusiyyət | A | B | C | Mənbədə raporlanan R² |
|---|---|---|---|---|
| Akma möhkəmliyi, KY | 0,23 | 0,58 | 0,80 | 0,88 |
| Nihai möhkəmlik, KU | 0,32 | 0,52 | 0,55 | 0,86 |
Bu denklemler yalnız mevcut təcrübə setine deyil, araştırmacıların seçtiği yayımlanmış aşağı dayanımlı CFS verilerinin birleşimine uyğun olaraq regresyonla oluşturulmuştur. Literatürde 1'in üzərində bulunan korunum faktörleri tasarım amacıyla 1'e sınırlandırılmıştır.
Bu tənliklər nə üçün istifadə oluna bilər, nə üçün oluna bilməz?
Mənbə, denklemleri konvansiyonel aşağı dayanımlı soyuq formalaşdırılmış çeliklerin yanğın sonrası değerlendirilmesi üçün pratik qiymətləndirmə modelleri kimi önermektedir. Bununla birlikte bunların təcrübə kapsamı dışındaki yüksək dayanımlı çeliklere, müxtəlif soğutma yöntemlerine, bütün perforasyon geometrilerine və ya həqiqi yanğın zamanı yük altında bulunan tam rəf sistemlerine aynı doğrulukla uygulanabileceği deneysel kimi doğrulanmamıştır.
Tədqiqatın ən mühüm mühəndislik nəticəsi nədir?
Bu təcrübə serisinin en güclü sonucu, soğuduktan sonra çeliğin elastik rijitliğinin görece iyi korunmasının taşıma dayanımının da aynı ölçüde korunduğu anlamına gelmemesidir. 900 °C maruziyetinden sonra elastiklik modülü birçok grupta təxminən %90 və ya daha fazla korunurken, axma möhkəmliyi təxminən %50–60'a və test edilen rəf dikmesinin sıxılma kapasitesi %45'e qədər düşmüştür.
Dolayısıyla bir yanğın bundan sonra rafın görünür kimi ayakta kalması və ya ilk elastik davranışının böyük ölçüde geri dönmesi, yeniden kullanım kararı üçün tek başına yeterli bir kanıt deyil. Bununla birlikte tədqiqat belirli bir yeniden kullanım prosedürünü və ya kabul/red temperatur sınırını tam ölçekli kimi doğrulamamıştır.
Gələcək tədqiqatlar üçün nə təklif olunur?
Yazarlar daha geniş kesit geometrileri və malzeme parametrelerini kapsayan kapsamlı ədədi çalışmaların yanı sıra, tam ölçekli anbar rəf dikmelerinin ısıtma və soğutma sonrasındaki davranışının deneysel kimi incelenmesini önermektedir. Bu öneri, mevcut tədqiqatın kısa kolon və tek kesit geometrisiyle məhdud olduğunun da birbaşa göstergesidir.
Mənbə və metod qeydi
PDF'deki tam özgün tədqiqat adı: Post-Fire Mechanical Properties and Compression Capacity of Cold-Formed Steel Storage Rack Uprights – An Experimental Study
Yazarlar — PDF sırası: Nithish Reddy Pandiri, Jashnav Pancheti.
Eş katkı / eş birinci yazar: Mənbədə belirtilmemiştir.
Sorumlu yazar: Jashnav Pancheti. PDF'de yıldız ilə işaretlenmiştir.
Kurum: Department of Civil and Environmental Engineering, Indian Institute of Technology Tirupati, India.
DOI: 10.2139/ssrn.7199168
Platform: SSRN.
SSRN kayıt tarihi: 28 Temmuz 2026.
Dergi / cilt / sayı: İncelenen sürüm üçün hakemli bir dergi, cilt və ya sayı bilgisi doğrulanmamıştır.
Mənbə türü və hakemlik durumu: Bu tədqiqat hakem değerlendirmesinden geçmemiş bir preprinttir; bulgular bu yayın aşaması dikkate alınarak değerlendirilmelidir.
Başlık notu: Temel PDF'nin görünür başlığı “– An Experimental Study” alt başlığını içermektedir. SSRN bibliyografik kayıt başlığında bu alt başlık bulunmamaktadır. Verianla makalesi əsas elmi mənbə olan PDF başlığını aynen korumuştur.
Lisans: İncelenen mənbə və doğrulanan bibliyografik kayıtta açık bir Creative Commons yeniden kullanım lisansı doğrulanamamıştır. Bu nedenle mənbə şekiller birbaşa çoğaltılmamış, elmi məlumatları və süreçleri Verianla Live tabloları üzerinden özgün şəkildə temsil edilmiştir.
Finansman / ayni destek: Ayrı bir finansman beyanı bulunmamaktadır. Teşekkür bölümünde Amara Raja Automation'ın təcrübə numunelerini ayni kimi sağladığı, IIT Tirupati'nin təcrübə altyapısı və destek sunduğu belirtilmiştir.
Veri erişilebilirliği: Yazarlar verilerin talep üzrə sağlanacağını qeyd edir.
Çıkar çatışması: Yazarlar çalışmayı etkileyebilecek bilinen mali çıkar və ya kişisel ilişki bulunmadığını beyan etmektedir.
Yazar katkıları: Nithish Reddy Pandiri; kavramsallaştırma, metodoloji, məlumat kürasyonu, biçimsel analiz, tədqiqat, yazılım, yoxlama, görselleştirme və ilk taslak yazımını üstlenmiştir. Jashnav Pancheti; kavramsallaştırma, metodoloji, biçimsel analiz, proje yönetimi, kaynaklar, gözetim, yoxlama və gözden geçirme/düzenleme rollerini üstlenmiştir.
Yapay zekâ kullanım beyanı: Yazarlar ChatGPT'yi makalenin dil düzenlemesi amacıyla kullandıklarını, bundan sonra içeriği gözden geçirip düzenlediklerini və tədqiqatın içeriği üçün tam sorumluluk üstlendiklerini qeyd edir.
Mənbə içi kalınlık tutarsızlığı: Bölmə 3.1 metninde kupon kalınlıklarının 1,6–3,5 mm arasında olduğu yazılmasına rağmen Tablo 2 və təcrübə sonuçlarında en böyük kalınlık 3,0 mm'dir. Bu makalede təcrübə matrisi üçün Tablo 2 esas alınmıştır.
DSM yorum notu: Özet DSM'yi genel kimi konservatif diye nitelendirmektedir. Ayrıntılı Tablo 7 və 8 isə bazı distorsiyonel tahminlerin təcrübə kapasitesini aştığını göstərir. Özellikle AS/NZS CUFSM sonucu 900 °C'de deneyin 1,05 katı, AISI FE distorsiyonel sonucu isə 900 °C'de 1,23 katıdır. Bu nedenle Verianla metninde mutlak “DSM konservatiftir” sonucu kullanılmamıştır.
Deneysel kapsam sınırı: Isıtma təcrübələri həqiqi yanğın və ya ISO 834 yanğın eğrisi yerine 10 °C/dakika kontrollü elektrikli fırın ısıtmasına, 20 dakikalık beklemeye və doğal soğumaya dayanır. Basınç təcrübələri yalnız E250 kalite, 90 × 65 × 1,6 mm, 300 mm uzunluklu bir delikli omega kesit üzərində yapılmıştır. Tam rəf sistemi və ya bağlantı sistemi test edilmemiştir.
Tekrar sayısı notu: Basınç programında toplam 10 nümunə mövcuddur. 700 °C grubundaki bir nümunə premature failure kimi işaretlenmiştir; deməli o sıcaklıktaki artık kapasite sonucu daha məhdud tekrar verisine dayanmaktadır.
Bilimsel mənbə sınırı: Bu Verianla makalesindeki təcrübə geometrileri, sıcaklıklar, ısıtma-soğutma protokolü, mekanik xüsusiyyətlər, artık kapasite değerleri, burkulma biçimleri, CUFSM/ABAQUS yöntemi, DSM karşılaştırmaları və qiymətləndirmə denklemleri yüklenen 28 sayfalık çalışmaya dayanmaktadır. Dış web kontrolü yalnız DOI, SSRN tarihi, bibliyografik başlık və sorumlu yazar durumunu doğrulamak üçün istifadə edilmişdir; dışarıdan yeni elmi təcrübə sonucu əsas metne eklenmemiştir.
Şərh yazın
E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib