Çelik Konstrüksiyon Projesi
Çelik konstrüksiyon yapılar, taşıyıcı sistemi çelik malzemeden oluşturulmuş yapılardır. Çelik konstrüksiyon yapılar genellikle çatı sistemlerinde, endüstriyel yapılarda, spor tesislerinde, köprülerde, depo ve hangar gibi yapılarda tercih edilir. Bu yapıların genel ortak özellikleri düşey taşıyıcıları geniş aralıklar ile kullanarak, geniş açıklıklar geçilmesidir. Çelik yapı malzemesi hafif olmasından dolayı kendi ağırlığını betonarme malzemeye göre rahat taşıyabilmektedir. Betonarme bir sistem tasarlanırken özellikle geniş açıklık geçen yapılarda, üzerindeki yükler ile birlikte kirişin kendi ağırlığı da tasarımda belirleyici olmaktadır. Çelik yapı tasarımında ise geniş bir açıklık geçen çelik kiriş yada makas kendi ağırlığını rahatlıkla taşıyabilmekte, tasarımda belirleyici yükler üzerine gelen yükler olmaktadır. Bu sebeple özellikle geniş açıklıklara sahip yapılarda çelik konstrüksiyon yapılar tercih edilir. Geniş açıklılarda çeliğin bir diğer avantajı ise kesit boyutlarının betonarmeye göre çok daha küçük olmasıdır. Bu sayede mimari olarak daha uygun çözümler sunulabilmektedir.
Çelik yapılar, deprem bölgeleri için daha uygun yapılardır. Bunun başlıca sebeplerinden birisi birim alana düşen yapı ağırlığının düşük yani hafif olmasıdır. Buna karşın, çelik yapılar depreme karşı daha dayanıklı yapılardır, diyerek genellemek de doğru olmaz. Her yapı, taşıyıcı sistemi ister betonarme, ister çelik, ister ahşap malzeme kullanılarak oluşturulmuş olsun, doğru mühendislik hizmeti almaz ve doğru projelendirilmez ise dayanaksız bir yapı olur. Ancak, çelik yapıların hafif yapılar olmasından dolayı depremden daha az etkileneceğini rahatlıkla söyleyebiliriz. Bu sebeple çelik konstrüksiyon yapılar depremde daha güvenlidir, diyebiliriz. Yapının ağırlığı ne kadar çok olursa yapıya etkiyecek olan deprem kaynaklı yatay yükler doğru orantılı olarak artmaktadır. Birim alana düşen yapı ağırlığının fazla olduğu yüksek yapılarda taşıyıcı sistemi çelik konstrüksiyondan oluşturmak daha uygun olacaktır.
Çelik konstrüksiyon binalar kaynaklı ve cıvatalı olmak üzere 2 farklı şekilde şantiyede teşkil edilirler. Hafif malzemelerden oluşan çelik konstrüksiyon çatı sistemleri (konut çatısı gibi) kaynaklı imalata, diğer çelik konstrüksiyon sistemlerine nispeten daha uygundur. Bu tarz küçük yapılarda kaynaklı imalat tercih edilsede, tüm çelik konstrüksiyon yapıların sahada cıvatalı olarak teşkil edilmesi daha doğru olacaktır. Kaynak işlemleri mümkün olduğunca atölye ortamında yapılmalıdır. Eğer şantiyedeki kaynaklı imalat kaçınılmaz ise, eğitimli kaynakçılar tarafından kaynaklama işlemi gerçekleştirilmelidir. Kalite kaynağın sağlanması için saha da gerekli önlemler alınmalıdır. Çelik konstrüksiyon yapının şantiyede kaynaklı şekilde imal edilmesi aynı zamanda montaj süresini de uzatmaktadır. Şantiyede cıvatalı olarak montajı yapılacak çelik konstrüksiyon yapıların, tüm kaynaklı imalatları atölyede yapılmaktadır. Atölyede yapılan kaynak, kaynak işlemine daha müsait bir ortam sağladığı ve hava şartlarından bağımsız olduğu için her hâlükârda şantiyede yapılan kaynaktan daha sağlıklıdır.
Cıvatalı çelik konstrüksiyon yapıların projeleri mutlaka imalata yönelik, imalat ve montaj safhaları da düşünülerek hazırlanmalıdır. Mümkünse yapının 3 boyutlu modeli hazırlanarak imalat çizimleri oluşturulmalıdır. Yapının 3 boyutlu modeli oluşturulmadan proje hazırlanır ise montaj esnasında aksaklıklar yaşanabilir. Bunlar çakışan elemanlar, cıvataların tam oturmaması şeklinde olabilir. Cıvatalı yapının imalat projeleri 3 gruptan oluşur. Bunlar parça kesimleri, çatımlar ve montaj paftasıdır. Parça kesimlerinde tüm elemanlar pozlanır, levha, kolon, kiriş gibi elemanların kesim ölçüleri, açıları ve adetleri gibi bilgiler yer alır. Tüm elemanlar bu parça kesim çizimlerine göre hazırlanır ve pozlanır. Tüm levha ve diğer elemanların parça kesim işlemleri bittikten sonra çatım işlemlerine geçilir. Bunun için hazırlanmış olan çatım paftalarına bakılır. Bu paftalar birden çok parçanın kaynaklanarak atölye ortamında birleştirilmesini gösterir. Örneğin bir kolon elemanı oluşturulurken kolon ana profiline taban levhası, çapraz levhası ve üst alın plakası gibi elemanlar kaynaklanır. Bu levhaların kolon profilinin tam olarak hangi noktasından kaynaklanacağı, bir kolonun toplam kaç parçadan oluştuğu gibi özellikler çatım paftalarında yer alır. Çatımlar, çatım paftalarında yer alan parçaların pozlarına göre yapılır ve her eleman bir çatım pozuna sahiptir. Montaj sırasında da parça pozları yerine çatım pozlarına bakılır. Montaj paftalarında genellikle çatım pozları yer alır. Montaj paftaları yapının genel plan, kesit ve görünüşlerini içeren paftalardır. Çelik konstrüksiyon yapı elemanlarının imalatı atölyede bittikten sonra üzerine çatım poz isimleri yazılarak şantiyeye sevk edilir. Şantiyede montaj esnasında montaj paftalarında yer alan bu poz numaralarına göre montaj yapılır. Elemanların şantiyede birleşimi cıvata ile sağlanır. Bu şekilde imalatı ve montajı gerçekleştirilmiş bir yapıda işçilikten kaynaklanabilecek kusurlar en aza iner. Bu sayede daha sağlıklı ve projesine uygun yapılar elde edilmiş olur. Bu tarz yapılarda kontrol elemanlarının yapıyı kontrol etmesi de daha kolay olacaktır. Cıvatalı olarak montajı yapılmış bir yapı kolaylık ile sökülerek başka bir yere taşınabilir.
Çelik malzeme geri dönüşümü olan bir malzemedir. Bu sayede yapı kullanım ömrü bittiğinde yada işlev değişikliği kaynaklı olarak yapının kullanımından vazgeçildiğinde geri dönüşüme gönderilerek kazanç elde edilebilir. Hurda değeri vardır. İstenirse yeni kullanım amacına göre kolaylıkla ekleme çıkarma yapılarak yeni duruma adapte edilebilir.
Çelik konstrüksiyon yapılar yukarıda da bahsedildiği gibi hafif yapılardır. Hafif yapılar olduğu için temel sistemi birim alanına etkiyecek olan yük de az olacaktır ve temel kesitleri daha az çıkacaktır. Bu sayede kullanılacak olan demir ve beton miktarı dolayısı ile işçilik miktarı da azalacak ve temel maliyetleri düşecektir.
