Sanayi devrimi ile kullanımı artan çelik, yapılarda da uzun sürelerden beridir kullanılmaktadır. Tüm taşıyıcı elamanlarının çelikten üretildiği yapı çelik yapı diye isimlendirilir. Çelik, geniş açıklık ve yükseklik gerektiren yapılarda özellikle tercih edilmektedir. Deprem riski yüksek olan bölgelerde çelik yapılar tercih edilmektedir.
Çelik Yapıların Avantajları
- Çelik malzemesi kontrol altında üretildiğinden homojen bir malzemedir. Elastisite modülü ahşaptan 20 kat, betondan ise 10 kat daha fazladır. Çelik malzemenin sahip olduğu elastisite birçok malzemeden daha fazladır.
- Çelik yüksek mukavemete sahiptir. Sahip olduğu bu değerler nedeni ile çok daha az malzeme ile yapı oluşturulabilmekte, bu nedenle yapı ağırlığı ve ölü yükler azalmaktadır. Bina yükünün azalması yapıya daha az deprem yükü tesir etmesi demektir.
- Elastisite modülünün yüksek olması eğilme rijitliğinin önemli olduğu durumlar için avantaj sağlamaktadır.
- Çelik yapı hafif olduğu için zemin sorunları ve temel boyutları azalır. Çelik elemanların boyutları küçük olduğu için ,bu yapılarda kullanım alanları daha fazladır.
- Çelik yapı, özel yapı sistemleri ve yükseklik durumu dışında iskele ihtiyacı gerektirmez. Büyük açıklık gerektiren mahaller için uygun çözümler sunabilmektedir.
- Malzeme israfı çok düşüktür, şantiye kayıpları neredeyse sıfır olmaktadır. Elemanlar takviye isterse çok rahat bir şekilde ve hızlıca yapılabilir. Atölyede imalatı yapılan yapı elamanları her türlü hava şartlarında montaj yapılabilir, hızlı montaj yapım süresini kısaltmaktadır. Asıl iş atölyede yapıldığında şantiyede işler hızlı gider. Çelik yapılar istenilen yöne doğru genişletilebilir, taşıyıcı elamanlar gerektiği durumlarda takviye edilebilir.
- Sökülen çelik yapıdan alınan elamanlar farklı inşaatlarda kullanılabilir. Bu elamanlar küçük tadilatlar ile fazla zayiat olmadan kullanılabilir.
- Sökülen eski çelik yapının kazanımı ve geri dönüşümü olabilmektedir, çeliğin hurda değeri vardır, aynı durum betonarme binalar için geçerli değildir. Dönüşümlü bir malzeme olması ,yapım esnasında çevrede atık oluşturmaması nedeni ile çelik yapılar etrafı kirletmeden yapılırlar.
- Çeliğin en önemli avantajlarından birisi de basınç ve çekme mukavemetlerinin eşit olmasıdır. Bu ise çeliğe, çok farklı form ve özellikte yapılar için aranan malzeme olmasını sağlar. Deprem riski olan yerleşim bölgelerinde çelik ile yapı tasarımına rastlanılmaktadır.
- Çelik diğer malzemelere göre sünek bir malzemedir, deprem enerjisini yutma özelliği yüksektir. Süneklik aynı zamanda aşırı zorlanma durumunda verilen uyarılardır. Mesela, betonarme yapı emniyet hattını da aştıktan sonra aniden yıkılırken, çelik bina içerisinin boşaltılması için yeterince uyarı ve zaman verebilmektedir.
- Çelik yapılar sayesinde çok farklı formlarda binalar yapılabilmektedir. Sökülüp takılabilme (bulonlu birleşim) özelliği nedeni ile binalar taşınabilir, faklı yerlerde tekrar inşa edilebilir, yerleri arazi içerisinde değiştirilebilir. Depo, fabrika, endüstriye yapılar bu durum için iyi birer örnektir.
Çelik Yapıların Dezavantajları
- Çelik malzeme paslanmaya açıktır. Bakım maliyeti vardır, belirli zaman aralıkları ile çelik yapı elamanlarının boyanması gereklidir. Bakım yapılmayan çelik yapılarda dayanım azalabilir. Su ve kimyasallar nedeni ile taşıyıcı sistem elemanlarında kesit kaybı (korozyon nedeni ile) olabilir, bunun olmaması için antipas ve boya ile periyodik bakımlar yapılmalıdır.
- Betonarme binalara göre ateş dayanımı azdır.600-700 derece gibi sıcaklıklarda çelik malzeme dayanımın neredeyse yarısını bir anda kaybeder. Yanıcı özelliği yoktur, ısının yükseldiği durumlarda o bölge ve yakınlarında deformasyonlar olmaktadır.
- Çelik yapılar birbirlerine destek olmazlar, yapının bir bölümünde herhangi bir neden ile dayanımın kaybeden taşıyıcılar nedeni ile kısmı çökmeler olabilir.
- Isı ve ses iletkenliği yüksektir, bu ise yeterli izolasyonların olmadığı durumlarda sorunlara neden olur.
- Çeliğin işçiliği ihtisas gerektirir, şantiye çözümleri diğer yapı elemanlarına göre daha zor olmaktadır. Çelikte kullanılan ölçüler mm, betonarmede ise cm ‘dir. Bu ölçü farkı bile hassasiyet konusunda bir fikir verebilmektedir. Betonarmede sahada kalıp üzerinde oynayarak betonda revizeler yapılabilirken, çelikte bu mümkün değildir.
Ülkemizde çelik yapılar genellikle konut dışı az katlı yapılarda, çoğunlukla endüstriyel tesislerde karşımıza çıkmaktadır. Çelik malzemenin dövize endeksli olması ve pahalı olması, kullanımını kısıtlamaktadır. Ülkemizde çelik yapıların toplam yapı içindeki oranı ancak %5 mertebelerindedir. 1999 depreminden sonra endüstriyel yapılarda çelik revaçta olmaya başlamıştır. Büyük açıklıklı otoyol ve demiryolu köprülerinde kullanımı yaygınlaşmıştır.
Yapıların sağlamlığı sorgulanırken, hangi malzeme ile yapıldığından daha çok projelendirme ve uygulama kalitesinin incelenmesi gereklidir. Konusunda ihtisas sahibi firmalar ve kişilerin yapımını üstlendiği projeleri tercih ederseniz, kaliteli bir çelik yapı sahibi olabilirsiniz.
