Çelik konstrüksiyon ile taşıyıcı sistemler, yapı sektöründeki diğer taşıyıcı sistemlerinin malzemelerine göre avantajlıdır. Hem mekanik hem statik öngörülebilirlik hem de montaj kolaylığı açısından daha çok tercih edilmektedir. Diğer metallerden farkı elastikiyet değerleri ve yük taşıma kapasitesindeki üstün özellikleridir.
Çelik konstrüksiyon Üretim Aşamalarında Kullanılan Çelik Malzeme Özellikleri
Çelik konstrüksiyonda kullanılan her parça çelikten üretilir. Çelik malzeme ister çatıların ister yapıların ister yangın merdivenlerinin ister köprülerin taşıyıcı sistemlerinde kullanılsın demirin işlenmesinden üretilen bir malzemedir. Demirin bakır, krom, nikel, karbon, alüminyum, manganez, silisyum gibi elementler ile oluşturduğu bir alaşımdır. Mühendisler tarafından yapılan statik hesaplamalara uygun üretim yapabilme imkanı sağlar.
Profiller, levhalar, bulonlar, cıvatalar, bağlantı plakaları her şeyden çelik malzemenin üstün özellikleri ile üretilir. Çatı, hafif çelik ve ağır çelik bina sistemi olmasına göre farklı taşıyıcı profil malzemeleri kullanılır. Ana kolonlarda ve kirişlerde kutu, Boru, NPI, NPU, HEA, ve IPE profilleri kullanılır. Bu kolon ve kirişlerin yükü direkt dikey olarak zemine biner. Ara kirişlerde ise ana kirişlere binecek yükü azaltan ince kesitli profiller kullanılır. Bağlantı elemanları için yüksek mukavemetli cıvatalar üretilir. Proje yapımında kullanılacak profiller ve levhalar, yapının veya çatının kullanım amacına, yüklerine ve projenin ihtiyacı olan taşıyıcı özelliklerine göre belirlenir.
Çelik profiller ve levhalar yüksek mukavemetli, yüksek taşıma kapasiteli ve esnektir. Çelik malzemenin içeriğindeki alaşımlara göre mukavemeti, taşıma kapasitesi, esnekliği farklılık gösterir. S235, 355,420,690,960 gibi isimlerle sınıflandırılırlar. Bu sınıflama isimlerine göre belirli elastikiyet ve mukavemet değerleri vardır. Profil ve levhalara sıcak haddeleme işlemi yapılarak daha esnek veya yüksek mukavemetli olması sağlanır.
Çelik Konstrüksiyon Taşıyıcı Sistemlerinin Üretiminde Etkili Olan Unsurlar
Yapı ve çatı projelerinde coğrafik bölge, iklim, jeolojik, hava koşulları, mimari tasarımın özellikleri, geniş açıklık ile yükseklik ölçüleri seçimde etkili unsurlardır. Çatılarda ayrıca eğim derecesi ve kullanılacak üst kaplama malzemesi ile yalıtım malzemelerinin özellikleri de önemlidir. Tüm bu koşullar fabrikalarda nasıl bir çelikten çelik konstrüksiyon üretileceğini belirler.
Proje bir fabrika ise içeride üretilen ürünün özellikleri de dikkat edilecek unsurlar arasındadır. Korozyon riski ve yangın dayanımı ihtiyacına göre karar verilmelidir. Bölgenin iklim koşullarına ve hava ile temasına göre yüzey koruma uygulamasının nasıl olması gerektiği belli olur. Paslanmaya karşı önlem alınır.
Malzemenin aşınma riskleri ve kırılmadan kaç kapasite yüke dayanacağı da üretimde etkili değerlerdir.
Projenin statik hesaplarına göre parçalarının ölçülerine, kalınlıklarına, taşıma kapasitesine ve hangi alaşımlardan oluşan çelik malzeme kullanılacağına karar verilir.
İmalat toleransları TS EN 1090 standartlarına uyumlu olmalıdır.
Çelik Konstrüksiyon Üretim Süreci
Çelik konstrüksiyon fabrikalarda kesim, şekillendirme, kaynak, birleştirme, pas temizleme ve galvaniz kaplama gibi üretim aşama aşamalarından geçirilerek üretilir. Çelik profillerin Bütün parçalar projede kullanılacağı yere göre etiketlendikten sonra şantiye de hızlı monta edilebilir durumdadır.
- Projelendirme
- Malzeme Belirleme ve Temini
- Kesme, Delme ve Şekil Verme
- Birleştirme
- Yüzey Koruma İşlemleri
Projelendirme Aşaması
Saha ölçüm ve hazırlık çalışmalarının yapıldığı aşamadır. Yapılacak olan uygulamanın kullanım amacına göre statik hesaplamalar yapılır ve detaylandırılır. İnşaat alanı ölçülerinden içerideki açıklık ve yüksek ölçülerine kadar her şey hesaplanır. Zeminin taşıma gücü ölçülür. Kat sayısı ve talep edilen yükseklik ölçüleri belirlenir. Statik hesaplamalar kapsamında ana yatay ve dikey taşıyıcılarda, ara taşıyıcılarda, aşıklarda hangi profiller kullanılacaksa taşıma kapasiteleri hesaplanır. Birleşim noktaları ve parçaların kesit kalınlıkları belirlenir. Kaplama malzemelerinin de yükleri de detaylandırılır. Detaylandırmak için 3D modelleme bilgisayar yazılım programları kullanılır. Kolonlar, kirişler ve bağlantı elemanlarının tamamı modellenir. Hepsinin yükleri birlikte analiz edilir. İskelet sisteminin geometrisi de bu süreçte belirlenir.
Güvenli ve dayanıklı yapılar iyi mühendislik analizlerinin ve tasarımlarının sonucudur…
Uygulama bölgesindeki ortam, hava, iklim, deprem riski gibi maruz kalınacak yükler hesaplanır. Buna göre yüksek mukavemet ve esneklik kapasiteleri belirlenerek hangi sınıf çelik kullanılacak karar verilir.
Bilgisayar yazılım programları sayesinde projeye uygun parçaların eksiksiz ve hatasız ölçüleri hesaplanabilmektedir. Ayrıca kat planları, açıklıklar ve yüksekliklerde modellenir. Bu hesaplarla şantiyedeki montaj süreci de planlanabilmektedir. Sonrasında makine parkında bu tasarıma göre imalata başlanır.
Malzeme Belirleme ve Temini
Kullanılacak çelik sınıfı ve profil türlerinin aşamasıdır. Çelik profiller öncelikle standartlara uyumlu olmak koşulu ile projelendirme ve detaylandırma aşamasına göre belirlenir ve temin edilir. Genellikle üretilen malzemeler, I,H,U,Z, kutu ve boru profilleri, çelik makas elemanları ve köşebent malzemeleridir.
I, H, C, Z ve kutu profilleri çatılarda, hangarlarda, geniş açıklıklı salonlarda, fabrikalarda ve alışveriş merkezlerinde kullanılır. H profili olmasına göre HEA, HEB ve HEM, I olmasına göre IPE profilleri kullanılır. H'ler genellikle yüksek taşıma kapasiteli projelerde kullanılır. IPE'ler daha hafif yapılarda ve ara taşıyıcılarda kullanılır. Ama hafif olmasına rağmen diğer taşıyıcılara göre çok daha yüksek mukavemetlidir.
Çelik makas sistemlerinde kutu profiller, I, boru ve köşebent profilleri kullanılır.
Sandviç panel çatı sistemlerinde Z aşık profilleri kullanılır.
Çerçeve oluştururken, çapraz destek oluştururken ve köşe detaylarında L profiller kullanılır.
Çatı veya yapıların taşıyıcı sistemlerinde statik hesaplamalara göre hafif çelik kullanılabilmektedir. U,C,Z profillerinden üretilir. Ağırlığı az olmasına rağmen çok güçlü taşıyıcı sistemler kurulabilmektedir. Esnek ve sünek özelliği ile projelerde uzun yıllar iskelet sisteminin bütünlüğünü koruyan profillerdir.
Ağır Çelik ile üretilen profiller tonlarca ağırlığı taşıma kapasitesindedir. Kalın profillerdir. Büyük endüstriyel tesislerde, yapılarda NPI ve NPU malzemeleri imal edilir. Katlı yapılarda ara katlarda da makineleri taşıyabilecek dayanım ve ağırlık oranına sahip profillerdir.
Kesme, Bükme, Delme ve Şekil Verme
Projelendirme ve detaylandırma aşamasına göre belirlenen ve tedarik edilen malzemelerin CNC kesim makineleriyle kesildiği, bükme, delik açma ve şekil verme işlemlerinin yapıldığı aşamadır. Bu üretim aşamasında kullanılan lazer kesim teknolojileri sayesinde milimetrik hassasiyetle kesme, bükme ve şekil verme işlemleri yapılabilmektedir. Cıvata delikleri de hatasız ve kusursuz üretilebilmektedir. Bu makineler sayesinde insan hatası minimuma indirilmiş olur.
Kesim işlemi hem hassasiyet ister hem de kaliteli hizmet ister. Böylece şantiye kusursuz montaj gerçekleştirilebilir.
Projelendirme kısmında yapılan modellemelere göre taşıyıcı sistemde kullanılacak her parça kesilir ve şekil verilir. Raporlamaya göre delme işlemleri gerçekleştirilir. Bunlar birleşim noktalarındaki bulonlu sistemler içindir.
Bükme işlemi çeliğin belirlenen açılarda bükülerek istenilen şeklin verildiği süreçtir. İster yapı sektörü ister diğer sektörler olsun çelik malzeme kullanılan tüm sektörlerde malzemenin elastikiyet özelliğine ve istenilen açıya göre kalıplarla şekil verilir. Çelik sünek bir malzemedir. İstenilen şekillerin kolayca verilebilmesi mimari de özgün tasarımların olmasına katkı sağlar.
Tüm mimari projelere uygun güvenli ve dayanıklı parçalar üretildiğinde şantiyede montaja hazır hale gelmiş olur. Parçalar etiketlenir ve montaj aşamalarına göre paketlenir. Direkt şantiyede kolayca zamandan tasarruf ederek monte edilir.
Birleştirme Aşaması
Bu süreçte parçalar bir araya getirilir. Kesme, delme, bükme ve şekil verme işlemleri ile üretilen parçaların birleştirildiği aşamadır. Kaynak veya cıvata bağlantıları hazırlanır. Sertifikalı kişiler tarafından yapılmaktadır.
Kalıcı ve geçici olmak üzere iki şekilde bir araya getirme işlemi yapılır. Fabrika koşullarında üretilen bu parçaların uyumu öncelikle geçici olarak üretim tesislerinde kontrol edilir.
Yüzey Koruma ile Paslanmayan Parçalar
Üretilen parçaların korozyona uğramaması, deforme olmaması, yıpranmaması, çatlamaması, paslanmaması ve oksitlenmemesi için yüzey koruma işleminin yapıldığı üretim aşamasıdır. Öncelikle paslanma sonra boyama işlemleri tamamlanır.
Paslanma olmaması için yüzeyde kumlama işlemleri yapılır. Bu aşamada hassas temizleme yapılarak boyama işlemi için uygun yüzey hazırlanır.
Projenin koşullarındaki tüm korozyon risklerine karşı yüksek direnç özelliğinde koruma sağlamak için boya ve galvaniz kaplama yapılmaktadır. Özellikle kıyı bölgeleri korozyon riski en yüksek bölgelerdir. Buna göre boyama işlemleri yapılarak maksimum koruma özelliği kazandırılır.
Demah Tasarım olarak projelendirmeden yüzey koruma aşamalarının sonuna kadar tüm süreçleri büyük bir hassasiyetle yöneterek belirlenen takvim sürecine bağlı kalma ilkesi ile çelik konstrüksiyon üretimi gerçekleştirmekteyiz.
Sıkça Sorulan Sorular
1-Çelik Konstrüksiyon Nerelerde Kullanılır? Fabrikalar, AVM'ler, Hangarlar, Depoların İç ve Dış Alanları, Fuar Alanları, Köprüler, Stadyumlar, Terminaller, Sanayi Tesisleri, Yangın Merdivenleri, Asma ve Ara Katlar, Konutlar, Pazarlar, Spor Salonları, Otoparklar, Çatı Sistemleri.
2-Çelik Konstrüksiyon Depreme Dayanıklı Mı: Dayanımı yüksektir. Deprem anında enerji sönümleyerek savrulma riskini azaltır. Esneme özelliği ile eski haline geri döner. Gelen yükleri tamamen kırılmadan karşılayabilir. Sünek bir malzemedir.
3-Çelik Taşıyıcı Sistem Tüm Çatı Sistemleri İçin Uygun Mu? En çok tercih edilen güvenli taşıyıcı sistemlerden. Çatılar 8 katmandan oluşur. Ağır olmayan çok dayanıklı, yüksek taşıma kapasitelidir. Korozyona karşı yüksek direnç gösterir.