Çelik Yapıların Avantajları gereğince günümüzde çoğu endüstriyel yapılarda, konut inşaatlarında, ticari bina inşasında Çelik Yapı uygulamaları yapılmaktadır. Bir yapı malzemesi olarak çelik, dayanımı yüksek, akma dayanımı yüksek, çekme dayanımı yüksek ve iyi bir ısı iletkenliğine sahiptir. Ek olarak çelik (Steel) kolay şekillendirilebilir bir yapı malzemesidir.
İnşaat sektöründe kullanılan çelik yapı malzemesi türleri şunlardır;
- Karbon çelikler
- Saç metal demirleri
- Yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelik türleri
- Galvanizli, yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelik çeşitleri
- Tavlanmış alaşımlı çelikler
- Epoksi kaplı çelikler
- Dövme çelik çeşitleri
Ticari Yapı Kat Planı Nasıl Olmalı, başlıklı yazımızı okumak için tıklayınız.
Çelik Yapı Nedir?
Farklı boyut ve şekildeki çelik bileşenleri ile kaynak, vidalama ve perçinleme gibi uygulamalar ile birbirine bağlanan, maruz kaldığı kuvvetlere dayanım gösteren yapılara Çelik Yapılar denir.
Yapısal Çelik uygulamaları, çelik yapı malzemesinden imal edilmiş yapılardır. Kolon, kiriş gibi taşıyıcı unsurlar çelikten imal edilir. Yapısal Çelik yüksek çekme dayanımına sahiptir. Çelik uygulamaları, betonarme yapılara kıyasla çok daha hızlı gerçekleşmektedir. Betonarme kullanılan yapılarda betonun kürlenmesi amacıyla beklenmesi gereken zamana Yapısal Çelik uygulamalarında ihtiyaç yoktur.
İnşaat sektöründe neden Çelik Konstrüksiyon Yapılar tercih edilir sorusunu kısaca cevaplayabiliriz. Çeliğin uzun ömürlülüğü, betonarmeye kıyasla daha yüksek mukavemet /ağırlık oranına sahip olması, geniş açıklıklara izin vermesi gibi sebepler ilk akla gelenlerdir.
Yapılarda kullanılan başlıca Çelik Taşıyıcı Bileşenleri ise şunlardır;
- Yapısal çelik
- Karkas, iskelet
- Flanş profilleri
- Kolon
- Kiriş
- Ön gerilmeli elemanlar
- Çatı bileşenleri
- Makaslar
- Kafes, uzay sistemleri
Yapısal Çelik Uygulama Türleri Nelerdir, başlıklı yazımız okumak için tıklayınız.
Çelik Yapıların Kullanım Alanları
Yapısal çelik uygulamalarını bir çok alanda görebiliriz. Sanayi faaliyetlerinden, spor alanlarına eğitim kurumları büyük depolama alanları gibi bir çok inşa türünde çelik konstrüksiyon yapılar kullanılmaktadır.
Çelik Yapıların Kullanım Alanları;
- Vinç taşıyıcı sistemleri
- Depolama alanları
- Silolar
- Petrol, gaz depolama alanları
- Demiryolu köprüleri
- Elektrik direkleri
- Fabrika, tesis binaları
- Sanayi yapıları
- Havaalanları
- Stadyum, spor salonları
- Yüksek katlı konutlar
- Geniş açıklıklı yapı türleri
gibi alanlarda yapısal çelik uygulamalarını sıklıkla görebiliriz. Yapı malzemesi özelliği olarak çelik, yüksek mukavemet / ağırlık oranına sahiptir. Bu nedenle geniş açıklıkların uygulanmasına imkan vermesiyle birlikte, yapı ne kadar büyük olursa olsun betonarmeye kıyasla çok daha yüksek bir dayanıma sahip olup aynı oranda hafif bir yapı olacaktır.
Golden Gate Köprüsü | Tarihi İnşası ve Tüm Detayları, başlıklı yazımızı okumak için tıklayınız.
Çelik Yapıların Avantajları Nelerdir?
Çelik Konstrüksiyon Yapılar teknik özelliklerinden ötürü en çok kullanılan yapı malzemelerinden birisidir. Yapısal çelikler, deprem gibi sismik konularda betonarme yapılara kıyasla daha dayanıklıdır. Çelik İnşaat türlerinin avantajları şunlardır;
- Çelik yapılar diğer yapı türlerine kıyasla daha dayanıklıdır
- Çeliğin malzeme maliyeti, tasarımı ve uygulaması betonarmeye kıyasla ekonomiktir
- Bakım, yenileme maliyetleri nispeten düşüktür
- Geniş açıklıklara uygundur. Mimari tasarım için harika bir çözümdür
- Çelik fabrika ortamında, sabit olarak belirli standartlarda üretilmektedir. Dolayısıyla, kalitesi bellidir
- Paslanmaya karşı dayanıklıdır
- Sert hava koşulları, doğal afetler gibi durumlarda daha dayanıklıdır
- Ahşap yapılara kıyasla, böceklenme, küf gibi doğal etmenlere maruz kalmazlar
gibi nedenleri Yapısal Çeliğin avantajları olarak sıralayabiliriz. Özetlemek gerekirse, Çelik Konstrüksiyon Yapıların imalatı ve uygulamaları betonarmeye kıyasla daha ucuzdur. Bakım, yenileme ve yerine koyma maliyetleri diğer yapı çeşitlerine kıyasla oldukça düşüktür.
Çelik Yapı Dezavantajları Nelerdir?
Çelik Konstrüksiyon Yapıların tercih edilmesinin bir çok nedeni olduğu gibi, dışarıda gördüğümüz yapıların çoğunun Betonarme Yapılar olmasının bazı nedenleri vardır. Çelik Yapılar, bazı doğal etmenlere diğer yapı türlerine kıyasla daha duyarlıdır. Yapısal Çelik Uygulamalarının dezavantajları ise şunlardır;
- Bir demir alaşımı olan çelik, korozyona karşı dayanıksızdır
- Paslanmaya önlem olarak boyanması gerekir. Korozyon koruyucu bileşenler pahalıdır
- Yüksek sıcaklıklarda, yangın gibi durumlarda dayanıksızdır
- Çelik çok iletken bir malzemedir. Yangına karşı ekstra önlemler alınması gerekir
- Sıcaklık durumunda genleşme yaşanabilir, çelik malzeme özelliklerini kaybedebilir
- Çelik Konstrüksiyon Yapılar burkulmaya karşı dayanıksızdır. Bu sorun yapı uzunluğu ile doğru orantılıdır
- Sünekliği azalması ve kırılganlığının artması doğru orantılıdır
- Betonarmeye kıyasla erişimi daha zordur (fabrikada imal edilir)
- Türkiye özelinde, yapısal çelik tasarımı, projelendirilmesi noktalarında eksiklikler
gibi nedenler Çelik Binaların tercih edilmiyor olmasının bazı nedenleridir. Özetlemek gerekirse, Çelik Konstrüksiyon Yapılar kullanmak, bazı bakım maliyeti kalemleri, burkulma riski, sünekliğini kaybetme riski, yangına karşı dayanıksız olması gibi sebeplerdir.
Çelik Konstrüksiyon Uygulama Örnekleri
Ülkemizde ve dünyada bir çok önemli inşaat projesinde çelik konstrüksiyon yapılar kullanılmaktadır. İnsanlık tarihine adını yazdırmış bir çok mühendislik harikası yapı projesinde yapısal çelik uygulamaları görülmektedir.
Dünyadaki en önemli çelik konstrüksiyon yapılar şunlardır;
- Eyfel Kulesi (Paris, Fransa)
- Brooklyn Köprüsü (New York, USA)
- Taipei 101 Kulesi (Taiwan, China)
- Empire State Binası (New York)
- Burj Khalifa (Dubai)
- Willis Kulesi (Chicago, USA)
- Beijing Ulusal Stadyumu (Beijing)
- Seagram Binası (Chicago, USA)
- Sidney Boğaz Köprüsü (Sydney, Autralia)
- Batıya Açılan Geçit (Gateway Arch) (Missouri, USA)
Geçmişten günümüze çelik etkileyici yapıların inşasında kullanılmış bir metal olmuştur. Dayanımı, gücü, zaman ve enerji bakımından verimliliği, özel mimari tasarım uygulamalarına efektif çözümler sunabilmesi gibi nedenlerden ötürü uzun vadede çoğu mühendislik harikası yapıda kullanılacağı aşikar bir gerçektir.
