Çelik Konstrüksiyon

Kullanım alanları

Çelik konstrüksiyon; kolon, kiriş, makas, aşık, kuşak ve bağlantı elemanlarından oluşan taşıyıcı sistemin projeye göre imalatı ve montajıdır. Bu aile altında altı hizmet toplanır: çelik yapı, çelik çatı imalatı, çelik köprü, yangın merdiveni, cephe çelik imalatı ve panel kaplama. Talep edenler çoğunlukla ana yüklenici ve taşeron firmalar, fabrika ve depo sahipleri, mimarlık ve mühendislik ofisleri ile mevcut binasına ek yapı ya da kaçış yolu gerektiren işletme sahipleridir.

• Sanayi tesisleri ve depolar: yeni üretim holü, depo, sundurma, ek bina ve asma kat.
• Mevcut yapıya müdahale: betonarme bina üstüne çelik çatı, cepheye yangın merdiveni, iç mekâna platform.
• Altyapı ve tesis içi geçişler: yaya üst geçidi, boru ve kablo köprüsü, bakım yürüme yolları.
• Cephe ve kaplama: panel ve kompozit kaplama altı taşıyıcı, saçak, tabela ve tente konstrüksiyonu, sandviç panel ve trapez sac kaplama.
• Özel gövdeler: silindirik ve flanşlı çelik gövdeler; aşağıdaki deniz feneri gövdesi bu sınıfın bir örneğidir.

Ortak nokta şudur: parçalar atölyede kesilir, kaynaklanır ve yüzey işlemi görür; sahaya markalı gelir ve montaj resmine göre birleştirilir. İşin imalat kısmı Türkiye genelinde herhangi bir adrese sevk edilebilir; montajlı işlerde ekip Türkiye genelinde sahaya gelir ve montaj kapsamı adrese göre teklifte yazılır.

Alt hizmetler

Çelik yapı, ailenin çekirdeğidir: depo, atölye, ek bina, asma kat ve makine platformu için kolon-kiriş çerçeve ya da makaslı sistemler. Vinç yükü, kat adedi ve temel kapsamı bu hizmetin ana değişkenleridir.

Çelik çatı imalatı, yeni ya da mevcut binaların çatı taşıyıcısını kapsar: makas, kiriş, aşık ve kaplama altı sistem. Kar ve rüzgâr yükü ile kaplama türü kesiti belirler; mevcut betonarme üstüne çatı sık karşılaşılan bir taleptir.

Çelik köprü, yaya üst geçitleri ile tesis içi boru ve kablo köprülerinin ana kiriş, enleme ve tabliye elemanlarını içerir. Tasarım köprü mühendisinden gelir; kaynak muayenesi ve montaj lojistiği bu hizmetin ağırlıklı konusudur.

Yangın merdiveni, bina dışı kaçış merdivenleridir: Z tipi, döner ve kule tipi. Ölçüler yönetmeliğe göre belirlenir, yapı denetimi ve itfaiye süreci proje aşamasında planlanır.

Cephe çelik imalatı, kaplamanın arkasındaki alt konstrüksiyonu ve cepheye bağlı konsol, saçak, tente ve tabela taşıyıcılarını kapsar. Rüzgâr yükü ve mevcut yapıya ankraj belirleyicidir.

Panel kaplama, çelik iskelet üzerine sandviç panel ya da trapez sac çatı ve cephe kaplamasıdır; yalıtım ihtiyacı, mahya ve oluk detayları ile vidalama düzeni bu hizmette ele alınır.

Avantajlar ve sınırlar

Çeliğin taşıyıcı sistem olarak öne çıktığı yerler bellidir: geniş açıklık, hafiflik, hızlı saha montajı ve sonradan değiştirilebilirlik. Atölyede imal edilen parçaların sahada bulonla birleşmesi, betonarme kalıp ve kür sürelerini ortadan kaldırır; mevcut bir binaya ek yük getirmeden çatı ya da kat eklemek çoğu kez ancak çelikle mümkündür. Söküp taşınabilir olması geçici ya da kiralık tesislerde ayrıca değerlidir.

Sınırlar da var. Çelik yangına karşı korunmasız bırakılırsa mukavemetini sıcaklıkla kaybeder; yangın dayanımı istenen yapılarda boya, alçı levha ya da beton kaplama gibi pasif koruma projeye girer ve maliyete eklenir. Korozyon sürekli bir bakım konusudur; yüzey sisteminin ortama göre seçilmediği yapılarda birkaç mevsimde pas başlar. Kısa açıklıklı, düşük yüklü ve ses ya da ısı kütlesi isteyen yapılarda betonarme ya da yığma daha ekonomik olabilir. Çelik ile betonarme arasındaki seçimi ayrı bir rehberde ele alıyoruz.

Mühendislik yaklaşımı

Her taşıyıcı çelik işinin başlangıcı yük analizidir: zati ve hareketli yükler, kar ve rüzgâr yükleri ile deprem etkisi birlikte değerlendirilir. Türkiye'de yükler TS 498 ve TS EN 1991, deprem etkisi Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, çelik kesit ve birleşim hesabı ise Eurocode 3 (TS EN 1993) ve yönetmeliğin çelik yapı bölümü çerçevesinde ele alınır. Kesiti belirleyen girdiler açıklık, kolon aralığı, çatı eğimi, vinç ya da ekipman gibi özel yükler, zemin ve deprem koşulları ile kullanım amacıdır.

İmalatta TS EN 1090 yaklaşımı izlenir; uygulama sınıfı projenin türüne ve önem derecesine göre proje mühendisi tarafından belirlenir ve kaynak muayenesinin kapsamını da bu sınıf yönlendirir. Kaynaklı imalatın kalite gereklilikleri EN ISO 3834 mantığıyla ele alınır: kaynak yöntemi, sarf malzemesi, kaynakçı yetkinliği ve muayene planı imalat resmine bağlıdır. Tahribatsız muayene istenen işlerde bu hizmet bağımsız laboratuvardan alınır.

Kesit türü seçimi de mühendislik kararıdır:

Proje aşamaları

1. Keşif ve girdi toplama: saha ölçüsü, mevcut yapının rölövesi, zemin ve temel bilgisi, vinç erişimi ve şantiye koşulları.
2. Tasarım ve onay: statik proje inşaat mühendisinden gelir; imalat ve montaj resimleri, bulon listeleri ve parça markaları bu projeden çıkarılır, onaylı resim imalatın tek referansıdır.
3. İmalat: kesim, delik, kaynaklı montaj ve ölçü kontrolü; kaynak dikişleri görsel kontrolden geçer, proje istiyorsa tahribatsız muayene yaptırılır.
4. Yüzey işlemi: kumlama sonrası astar ve son kat boya ya da sıcak daldırma galvaniz.
5. Sevkiyat ve montaj: parçalar markalı ve paketli sevk edilir; montajda vinç ve platform kullanılır, bulonlu birleşimlerde tork kontrolü, saha kaynağı olan yerlerde muayene ve boya rötuşu uygulanır. Montaj kapsamı teklifte belirlenir.
6. Teslim: montaj tamamlandığında bağlantılar, ankrajlar ve yüzey son kez kontrol edilir; imalat ve montaj resimleri arşiv için teslim edilir.

Malzeme ve yüzey işlemi

Yapısal çelik olarak TS EN 10025 kapsamında S235 ve S355 sınıfları kullanılır; yüksek gerilmeli kesitlerde S355 daha hafif çözüm verir. Malzeme belgeleri tedarikçiden alınır ve proje dosyasına eklenir. Bulonlar proje sınıfına göre seçilir; öngerilmeli bulon istenen birleşimlerde tork ya da kombine (tork + dönme) yöntemi montaj resmine yazılır.

Yüzey sistemi ortamın korozivite sınıfına göre seçilir; bu sınıf EN ISO 12944'te kuru iç mekândan (C1) deniz ve ağır endüstri ortamına (C5) kadar kademeli korozivite kategorileri olarak tanımlanır. Kapalı ve kuru hacimlerde tek katlı astar yetebilirken, kıyı ya da kimyasal buharlı ortamda çok katlı boya sistemi ya da galvaniz üzeri boya (dubleks sistem) gerekir. Sıcak daldırma galvaniz kapalı kesitlerde delik ve akıtma detayı ister ve parça boyutu galvaniz banyosuyla sınırlıdır; bu sınır tasarım aşamasında ekleme yerlerini belirler.

Standartlar ve yönetmelik

Yük ve deprem hesabında TS 498, TS EN 1991 ve Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği; çelik yapı tasarımında Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik ile Eurocode 3 (TS EN 1993); imalatta TS EN 1090 ve EN ISO 3834; malzemede TS EN 10025; yüzey korumada EN ISO 12944 korozivite kategorileri esas alınır. Ruhsata bağlı projeler yapı denetiminde çelik yapı yönetmeliği ve deprem yönetmeliği üzerinden kontrol edilir. Yangın merdivenlerinde ayrıca Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik bağlayıcıdır. Yapı ruhsatı, yapı denetimi ve itfaiye görüşü gibi idari süreçler proje sahibinin ve mühendisinin sorumluluğundadır; imalat bu belgelerde tanımlanan projeye göre yapılır. Buradaki liste yol gösterici bir özettir; hangi maddenin ve hangi sınıfın uygulanacağı projeye ve şartnameye göre netleşir.

Fiyatı etkileyen faktörler

• Toplam çelik ağırlığı ve kesit türü (hadde profil, yapma kesit, kafes)
• Açıklık, yükseklik ve kat adedi; vinç ya da ekipman gibi özel yükler
• Birleşim tipi ve bulon sınıfı; saha kaynağı olup olmaması
• Kaynak muayene kapsamı ve uygulama sınıfı
• Yüzey işlemi: boya sistemi kat sayısı ya da galvaniz; dubleks sistem
• Çatı ve cephe kaplaması, yalıtım ve ışıklık kapsamı
• Montaj koşulları: vinç erişimi, yükseklik, çalışma saatleri, şantiye kısıtları
• Temel ve ankraj kapsamının kimde olduğu; nakliye mesafesi

Teklif için mimari ve statik projeyi (yoksa kroki ve kullanım amacını), sahanın konumunu, mevcut yapının türünü, istenen yüzey işlemini ve montajın kapsamda olup olmayacağını gönderin; iş bu bilgilere göre çözümlenir.