ISI BARİYERLİ PROFİLLERDE ETKİN ATALET MOMENTİ HESABI

Statik, inşaat sektöründe hemen hemen her noktada kullanılmaktadır. Betonarme hesabı, temel hesabı, merdiven hesabı vb. birçok noktada statik hesap kullanılmaktadır. Kapı, pencere ve giydirme cephe hesapları da bu hesaplar içerisinde önemli bir yere sahiptir. Bu ürünler, binamızı binamız örtmek ve boşlukları kapatmak dışında yağmur, rüzgâr gibi dışarıdan gelen etkilere karşı da yapımızı korumaktadır. Dolayısıyla bu ürünlerin dayanıklılığı çok önemlidir. Dayanıklılık dediğimiz anda ilk akla gelen ise profillerin “Atalet Momenti”dir. Peki Atalet Moment’ i nedir?

Atalet Momenti (Eylemsizlik Momenti); katı cisimlerin kendi dönme hareketlerindeki değişime karşı eylemsizliğidir. Yani katı cisme dışarıdan bir kuvvet geldiğinde, o cismin dönmeye karşı gelmesidir.

Atalet momentini üç farklı yolla bulabilmemiz mümkündür. Bunlar:

Bileşik Alan: Eğer bir alan atalet momentleri bilinen basit alanlara bölünebiliyorsa, her bir basit alanın atalet momentleri toplamı, toplam atalet momentine eşittir.

I_x=I_x1+I_x2+I_x3+……+I_xn

I_y=I_y1+I_y2+I_y3+……+I_yn

İntegrasyon: Eğer bir cismin alanı matematiksel denklemlerle tanımlanabiliyorsa, atalet momenti integrasyon yoluyla belirlenebilir.

I_x=  ∫ y².dA

Katı Model Programı: AutoCad gibi programlarla cisimlerin katı modeli oluşturulabilir, cismin geometrik merkezini, hacmini, atalet momentlerini ve diğer özelliklerini hesaplayabiliriz. Tabi ki profillerin atalet momentlerini hesaplamada en hızlı ve etkili yol budur.

Peki Isı Bariyerli Profillerde etkin atalet momenti nasıl hesaplanır?

Bu konuda bize en önemi bilgiyi TS EN 14024 standardının Ek C kısmı bize bilgi vermektedir. Standarda göre, sehim hesabında kullanılan atalet momenti için, metal profil parçaların elastik bağlantısı dikkate alınarak “Etkin Atalet Momenti” kullanılır.

Etkin atalet momenti şu şekilde hesaplanır:

Burada;

I_{s :} Rijit Atalet Momenti

𝓥 : Rijit Atalet Momentinin birleşik sisteme ait kısmı

C : Elastik bağlantı etkisinin ölçüsü

𝓥  ve C değerlerini aşağıdaki formüller ile bulabiliriz.

λ değeri, profilin geometrisine, kullanılan ısı bariyerin elastik sabiti c’ ye, metalin(alüminyum) elastisite modülü E’ ye ve kiriş açıklığı olan l’ ye bağlıdır. Kiriş açıklığı en önemli değişkendir. Geniş kiriş açıklığında, etkin atalet moment değeri, rijit atalet momenti değerine yaklaşır.

Bir örnek verelim. Aşağıdaki gibi bir profilimiz var.

Bu profilin normal şartlarda rijit atalet moment değeri şu şekildedir:

Fakat TS EN 14024 standardına göre Etkin Atalet Momenti değerini hesapladığımızda, profilin boyuna göre şu değerleri buluyoruz:

Bu değerlere baktığımızda profil boyunun Etkin Atalet Momentinde ne kadar etkin olduğunu fark edebiliriz.

Sonuç olarak şu yorumları yapabiliriz.

-Isı bariyerli profillerde Etkin Atalet Momenti hesabı oldukça önemlidir. Etkin Atalet Momenti, kısa kirişlerde Rijit Atalet Momenti değerinin yarı değerine çok yaklaşmaktadır. Daha uzun boylarda ise Rijit Atalet Momentine yaklaşmaktadır. Bu da statik hesaplara göre belirlediğimiz profil ebatlarını etkilemektedir.

-Kullanılan Isı bariyerinin niteliği ve profile uygulama ve bağlama şekli önemlidir.