Çelik Köprü

Kullanım alanları

Çelik köprü hizmeti, bir açıklığı geçen taşıyıcı çelik elemanların (ana kiriş, enleme, tabliye, korkuluk ve mesnet detayları) onaylı projeye göre imalatı ve sahaya montajını kapsar. Talep edenler belediyeler ve altyapı yüklenicileri, sanayi tesisleri, enerji ve petrokimya tesislerinin proje ofisleri ile karayolu ve demiryolu projelerinde çelik iş kalemini alt yükleniciye veren firmalardır.

• Yaya üst geçitleri: karayolu, demiryolu ya da dere üzerinden yaya ve bisiklet geçişi; rampa, merdiven ve asansör kulesi taşıyıcısıyla birlikte.
• Tesis içi boru ve kablo köprüleri: üniteler arasında boru hattı, kablo tavası ve bakım yürüme yolunu taşıyan kafes ya da kirişli köprüler.
• Kiriş ve tabliye elemanları: karayolu ve demiryolu köprülerinde sacdan kaynaklı yapma I ve kutu kesitli ana kirişler, enlemeler ve tabliye sacı.
• Tesis içi geçitler ve platform köprüleri: çatılar ya da yapılar arası bakım geçidi, konveyör köprüsü, tank sahası üstü geçiş.

Köprünün türü ve taşıdığı yük, kesit tipinden kaynak muayene kapsamına kadar her kararı belirler; yaya köprüsüyle boru köprüsü aynı açıklıkta farklı sistemlere gider.

Avantajlar ve sınırlar

Çeliğin köprüde öne çıkma nedeni açıklık ve montaj hızıdır. Uzun açıklık az mesnetle geçilir; kiriş yerde ön montajla birleştirilir ve altındaki yol ya da tesis yalnızca kaldırma süresince kapatılır. Kendi ağırlığı betonarmeye göre düşük olduğu için mesnet ve temel yükü azalır; ileride genişletme, kaldırma ve başka yere taşıma mümkündür. Kafes sistem boru ve kablo köprüsünde hem taşıyıcı hem de askı düzeni olarak çalışır.

Buna karşılık çelik köprü yorulmaya duyarlıdır: taşıt ve demiryolu köprülerinde tekrarlı yük altında kaynak detayı ve birleşim geometrisi belirleyicidir, bu yüzden muayene kapsamı ve kaynak kalitesi gereklilikleri yapılardan daha ağırdır. Dış ortamda sürekli korozyon yükü altındadır; yüzey sistemi çok katlıdır ve periyodik bakım ister. Yaya köprüsünde titreşim ve konfor tasarım ölçütüdür; hafif ve narin sistemler ek sönümleme ya da rijitlik gerektirebilir. Kısa açıklık ve ağır trafik yükünde öngerilmeli betonarme ya da kompozit (çelik kiriş üstü beton döşeme) sistem daha ekonomik olabilir.

Mühendislik yaklaşımı

Köprü tasarımı köprü mühendisinden gelir; imalat resimleri, kaynak planı ve montaj yöntemi bu projeden çıkarılır. Yükler TS EN 1991 kapsamında zati, yaya ya da trafik yükü, rüzgâr, sıcaklık ve deprem etkisi olarak ele alınır; çelik kesit, birleşim ve yorulma hesabı Eurocode 3 (TS EN 1993) çerçevesindedir. Karayolu ve demiryolu köprülerinde ilgili idarenin teknik şartnamesi ayrıca bağlayıcıdır.

Kesiti ve imalat yöntemini belirleyen girdiler:

• Açıklık ve mesnet düzeni: basit mesnetli tek açıklık ile sürekli kiriş farklı kesit dağılımı verir; mesnet tipi (sabit, hareketli, elastomer) detaya yazılır.
• Yük türü: yaya köprüsünde hareketli yük ve titreşim, boru köprüsünde boru ağırlığı ve termal genleşme kuvvetleri, taşıt köprüsünde aks yükü ve yorulma öne çıkar.
• Kesit tipi: kafes kiriş hafiftir ve boru askısı için elverişlidir; yapma I kesit yaya ve taşıt köprüsünde yaygındır; kutu kesit burulma rijitliği ve kavisli güzergâhta tercih edilir.
• Kaynak detayı ve yorulma sınıfı: dikişin yönü, geçiş geometrisi ve muayene kapsamı yorulma ömrünü belirler; detaylar imalat resmine kategori olarak işlenir.
• Parça boyu ve ekleme: karayolu taşıma sınırı ve vinç kapasitesi kirişi bölmeyi gerektirir; ekleme yeri düşük gerilmeli bölgeye alınır.
• Sehim ve ön eğim (kamber): kalıcı yük altında düz görünmesi için kirişe imalatta ön eğim verilir; değer projeden gelir.

Kesit türlerinin karşılaştırması:

Proje aşamaları

1. Proje incelemesi ve girdi toplama: onaylı köprü projesi, saha ölçüsü ve mesnet kotları, nakliye güzergâhı, vinç kurulum alanı ve kapama koşulları.
2. İmalat resimleri ve onay: parça listesi, kaynak planı, ekleme detayları, ön eğim ve montaj yöntemi çıkarılır; proje mühendisinin onayı alınır.
3. İmalat: sac kesimi, yapma kesitin birleştirilmesi, düzeltme (doğrultma), enleme ve diyafram kaynağı; ölçü, ön eğim ve düzlemsellik kontrolü, proje istiyorsa atölyede deneme montajı.
4. Kaynak muayenesi: görsel kontrol imalatta; tahribatsız muayene plana göre bağımsız laboratuvara yaptırılır, raporlar dosyaya eklenir.
5. Yüzey işlemi: kumlama sonrası çok katlı boya sistemi ya da galvaniz; saha kaynağı ve ekleme bölgeleri montaj sonrası tamamlanır.
6. Nakliye ve montaj: parçalar taşıma sınırına göre yüklenir; sahada yerde ön montaj, tek ya da çift vinçle kaldırma, mesnetlere oturtma, bulonlu ya da saha kaynaklı ekleme, korkuluk ve döşeme montajı. Montaj kapsamı ve yöntemi teklif aşamasında tanımlanır.
7. Teslim: geometri, mesnet oturması, bulon torku ve boya kontrolü; imalat ve muayene dosyası teslim edilir.

Malzeme ve yüzey işlemi

Ana kiriş ve enlemelerde TS EN 10025 kapsamında S355 sınıfı yapısal çelik yaygındır; düşük sıcaklıkta tokluk istenen yerlerde uygun alt sınıf seçilir. Tabliye sacı, korkuluk ve yürüme yolunda S235 ya da S355 kullanılır; yürüme yüzeyi baklava sac, ızgara ya da kompozit döşeme olabilir. Bulonlar proje sınıfına göre, öngerilmeli birleşimlerde sürtünme yüzeyi hazırlığı ve sıkma yöntemiyle birlikte belirlenir. Malzeme belgeleri tedarikçiden alınır ve dosyaya eklenir.

Köprü her zaman dış ortamdadır ve çoğu kez yol tuzu ya da endüstriyel atmosfere açıktır; yüzey sistemi EN ISO 12944 korozivite kategorisine göre (yol tuzu ve endüstriyel atmosfer çoğu kez C4 ya da C5 kategorisine düşer) çok katlı seçilir: çinko esaslı astar, ara kat ve poliüretan son kat yaygın bir dizidir. Kafes köprü ve küçük parçalı elemanlarda sıcak daldırma galvaniz ya da galvaniz üzeri boya öne çıkar; büyük yapma kirişler banyo boyutuna sığmadığı için boya sistemine gider. Su birikebilen cepler ve kapalı kesitler drenaj deliğiyle detaylandırılır.

Standartlar ve yönetmelik

Köprüde yükler TS EN 1991, çelik kesit, birleşim ve yorulma hesabı Eurocode 3 (TS EN 1993) ile Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik, deprem etkisi Türkiye Köprü Deprem Yönetmeliği çerçevesinde ele alınır; karayolu ve demiryolu köprülerinde ilgili idarenin teknik şartnamesi bunların üstüne gelir. İmalatta TS EN 1090, kaynak kalitesinde EN ISO 3834 esas alınır; uygulama sınıfı proje mühendisi tarafından belirlenir. İdarenin onay ve kabul süreci ile yaya köprülerinde belediye ve altyapı kurumlarının izinleri proje sahibinin sorumluluğundadır. Bu özet bilgilendirme içindir; hangi hükmün uygulanacağı ilgili yönetmelik ve şartname metninden okunur.

Fiyatı etkileyen faktörler

• Açıklık, köprü türü ve taşınan yük
• Kesit tipi ve toplam çelik ağırlığı; yapma kesit ve iç diyafram sayısı
• Kaynak muayene kapsamı ve yorulma detaylarının sıklığı
• Yüzey sistemi kat sayısı; galvaniz ya da dubleks sistem
• Parça boyu, ekleme sayısı ve nakliye güzergâhı
• Montaj koşulları: vinç kapasitesi ve kurulum alanı, yol ya da tesis kapama izni, gece çalışması
• Korkuluk, döşeme, aydınlatma altyapısı, rampa ve merdiven gibi tamamlayıcı kalemler
• Mesnet, ayak ve temel kapsamının kimde olduğu

Teklif için köprü projesini ya da açıklık, yük türü ve güzergâh bilgisini, sahanın konumunu ve erişim koşullarını, istenen yüzey sistemini ve montajın kapsamda olup olmayacağını gönderin; iş bu bilgilere göre çözümlenir.