Çelik yapılar, ülkemizde günümüze kadar genellikle endüstriyel tesislerde uygulanmış da olsa yavaş yavaş okul, alışveriş merkezi ve hastane projelerinde de karşımıza çıkmaya başladı. Nadiren de olsa konut ve rezidans gibi çok katlı yapılarda, çeliğin ana malzeme olarak kullanıldığını görmekteyiz. Ancak bu yapıların sayıları neredeyse yok denecek kadar azdır. Bizlerde bu yazımızda çelik yapılarda nelere dikkat etmeliyiz, uygulama aşamaları nelerdir gibi sorulara cevap vermeye çalışacağız.

Çelik kullanımının en önemli tercih edilme sebeplerinden birisi hızlı bir şekilde montajının tamamlanıp, iş tesliminin yapılmasıdır. Her türlü koşulda montaj sürecinin, iş sağlığı ve güvenliği şartlarına uygun ve konuyla ilgili tüm sertifikalara sahip personeller tarafından sürdürülmesi yaşanabilecek olumsuz durumları en aza indirecektir. Montajı yapacak elemanların yeterliliği kadar, kullanılacak olan iş makinelerinin de tam performanslı bir şekilde çalıştığından emin olmalıyız.

Çelik Yapıların Montaj Detayları Nelerdir?

Öncelikle çelik yapı elemanları atölyelerde imal edildikten sonra taşınabilecek boyutlarda bir araya getirilmiş parçalar şeklinde şantiyeye getirilip montajına başlanır. İlk olarak kolonların montajı yapılmaktadır. Kolonlar, betonarme temellerin üzerinde ankraj bulonları ile bir araya gelir. Şantiyede montaja başlanmadan önce yapılması gereken ilk iş; bulonların çaplarının ve malzeme kontrolünün yapılmasıdır. Bu işlemden sonra bulonların, binanın enine ve boyuna aks kesişim noktalarında, projeye uygun şekilde doğru aralıklarla yerleştirilebilmesi için şablon plakalar hazırlanmalıdır. Bu plakalar mafsallı kolonlar için ince levhalardan yapılabilir. Bunun yanı sıra çok sayıda ankraj bulonu ihtiva eden anksatre kolonlarda da kutu profiller ile yapılmış ankraj grup şablonları kullanılabilir. Bunlar çeşitli aletler yardımıyla hassas bir şekilde yerine konulup hareket etmesi engellenmelidir.

Bu bulonların betonun kenarına olan mesafesi standartlardan daha küçükte yapılabilmektedir. Ama böyle bir durumda, sistemimizi tamamladıktan sonra krenli bir yapıda kolonlarımıza kren yatay yükleri, rüzgar veya deprem yatay yükleri iletilince; beton ankraj bulonu kenarlarından çatlama yaparak bulonlar ile kolonlar arasındaki aderansı ortadan kaldırdığı için çekme kuvvetlerini iletemez hale gelmektedir. Bu tür sonuçlarla karşılaşmamak için gerekli hesaplamaları yapmamız ve güvenlikten taviz vermememiz gerekmektedir.

Ankraj bulonları güvenlik sebebiyle taban plakalarına çift somunlu olarak birleşim yapılmalı ve ikinci somunun üzerinde de en az bir somun kadar daha mesafe bırakılmalıdır. Bazen ankrajların diş boyutunun yeteri kadar olmaması sebebiyle bu payın kalmadığı durumları görebilmekteyiz. Böyle durumlarla karşılaşmamak için mümkün olduğunca bu olumsuzlukları göz önünde bulundurarak bulonlarımızı seçmemiz ve tasarımımızı yapmamız gerekir.

Ankrajlarla birlikte kalıbımıza yerleştirmemiz gereken bir diğer eleman ise kayma kaması kutularıdır. Bunlar kayma kaması için gerekli boşluğu sağlayacaktır. Bu elemanlar ise beton dökümünden sonra kolay çıkabilecek şekilde tasarlanmalıdır. Ankrajların sabitlenip beton dökümlerinin de tamamlanmasından sonra kolonlarımızın yerleştirilmesine başlayabiliriz.

Çelik kolonların kotlarının ayarlanıp, montajının yapılabilmesi için şu birkaç detay bize çok yardımcı olacaktır.

  • Kolon taban plakalarının altlarında birer adet ilave somun bulundurmak.
  • Kolonlarımızın taban kotlarının altlarına fazladan şimler eklenmesi.

Kolonlarımızın taban plakalarıyla bağlantısı projesine birebir uyumlu olmalıdır. Çoğu zaman ana kolonlar, taban plakalarına ağzı açılmış küt kaynaklarla veya kalınlıkları belirli hesaplamalarla bulunmuş köşe kaynaklarla bağlanır. Montajların yapılmadan önce bu bağlantıları mutlaka kontrol etmeliyiz. Kolon ekleri şartnamelerin izin verdiği ölçüde taban plakasının veya kat döşemelerinin hizalarından itibaren en az kat yüksekliklerinin 1/3’ü kadar uzakta olmalıdır. Ancak bu mesafe köşe kaynağı veya tam penetrasyonlu olmayan küt kaynaklarla yapılan ekler için 1,2 metreden az olamaz. Bu ek yerleri mesnet bölgelerimizden uzakta yapılmalıdır. Bu detaya çok dikkat etmemiz gerekmektedir.

Kolonlarımızın bir bölümünün montajının tamamlanmasından sonra başka bir ekip ile çaprazların ve çerçeve kirişlerin montajına geçilebilir. Endüstriyel kullanım amaçlı yapılan tek katlı yapılarda, yapımızın boyuna yönünde etki eden yatay yükler çoğu zaman merkezi veya dış merkez çaprazlı perdelerle temele kadar iletilecek şekilde tasarlanır ve uygulanırlar.

Yapının enine yöndeki kolonlarla birlikte moment çerçevesi oluşturacak çatı makasları veya dolu gövdeli çerçeve kirişleriyle teşkil edilir. Moment aktaran kolonların kirişlerle olan birleşimleri yapılan statik hesaplamalar sonucunda tasarlanmış olmalı ve uygulaması da aynı şekilde olmalıdır.

Çatı çerçeve kirişlerimizin montajlarının yapılabilmesi için kolonlar arasındaki boyuna yöndeki yer alan duvar çaprazlarının bağlanmış ve kolonlarımızın ankrajlarının temel bağlantısını yapan taban plakalarının yerleştirilmiş olması gereklidir. Bu aşamalar yapılmadan önce montaja başlarsak kirişlerimizin montajında sorunlar yaşayabiliriz.

Mümkün olduğunca çatı kirişleri veya makaslarımız, üst başlık düzleminde sürekli kiriş olması amacıyla kaynaklı aşık eklerinden uzaklaşıp; bu eklerin bulonlarla yapılmasını tercih etmeliyiz. Aşıklar, deprem ile rüzgar yüklerinin etkisinde çatı düzleminde bulunan yatay çaprazların dikmesi olarak, oluşan basınçları aktarırlar. Bu sebeple çatı kirişleriyle bağlantılarında bu detayda dikkate alınmalı ve hesapların buna göre yapılması gereklidir.

Çelik Yapılarda Kaynak Detayları Nelerdir?

  • Farklı bir kaynak belirtilmedikçe sadece elektrik kaynağı kullanılır.
  • Kaynaklanacak elemanın türüne göre elektrotlar seçilir. Nemli ve soğuk havalarda kullanılmadan önce mutlaka fırınlanmalıdır.
  • Kaynak yapılacak olan yüzeylerde pürüz ve yağ gibi maddeler bulunmamalı ve öncesinde dikkatli bir şekilde temizlenmesi gereklidir.
  • Küt kaynaklarda kaynak ağzı açmamız gerekmektedir.
  • Kaynak yaptıktan sonra herhangi bir deformasyon olmamalıdır.
  • Sonrasında oluşan cürufları iyice temizlememiz gerekmektedir.
  • Tüm bu işlemlerden sonra kaynakları temizleyip kontrol eder ve boya işlemine başlarız.