ÇELİK

   Çelik, savunma sanayisinden kalıp sektörüne, endüstriyel makine ve eşyalardan inşaat sektörüne kadar birçok alanda kullanılan malzemedir. Demir içine katılan(karbon vb.) elementlerle elde edilen çelik malzemeler yüksek dayanım ve süneklik avantajları ile son yıllarda popülaritesini giderek arttırmıştır.

   Çelik içinde bulundurduğu elementlerin oranlarına göre farklı mekanik ve kimyasal özellikler kazanarak bizlere de farklı kullanım alanları sunar. Bu yazımızda anlatacağımız ‘yapısal çelikler ‘ bu kullanım alanları içerisinde ki en önemli alanlardan biridir.

YAPISAL ÇELİKLER

  Yapısal çelik 1800’lü yılların sonundan itibaren kullanılmaya başlanan ve gün geçtikçe yapı sektöründe ki yerini büyüterek devam eden malzeme çeşididir. Gelişen teknoloji ve yapı çeşitliliği çelik yapıların Pazar içindekini gücünü arttırmıştır.

    Yüksek dayanımı  sayesinde daha güvenli, geniş açıklıkları daha küçük kesitlerle geçebilmesi sayesinde daha ekonomik, kolay işlenebilmesi sayesinde daha estetik yapılar inşa edebilmemizi sağlayan yapısal çelik, inşaat mühendisliğinin 3E Kuralı olarak bilinen Emniyet-Ekonomi-Estetik şartlarını da tam olarak sağlamaktadır.

    Yapısal çelik içeriğindeki ‘C’ Karbon oranına göre 3 sınıfta incelenir.

*S235 (St37) - S275 (St44) - S355 (St52)

1-S235JR(St37) : Minimum akma sınırı: 235 Mpa (Megapascal)

                              Minumum çekme dayanımı : 340 Mpa (Megapascal)

        2-S275JR(St44) : Minimum akma sınırı: 275 Mpa (Megapascal)

                               Minumum çekme dayanımı : 410 Mpa (Megapascal)

        3-S355JR(St52) : Minimum akma sınırı: 355 Mpa (Megapascal)

                               Minumum çekme dayanımı : 500 Mpa (Megapascal)

 ‘C’ Karbon oranı;

S355>S275>S235

       Kaynaklanabilme özelliği;

S235>S275>S355

İşlenebilme özelliği;

S235>S275>S355

Süneklik düzeyleri;

S235>S275>S355

Dayanım kapasiteleri;

S355>S275>S235

Korozyona dayanıklılık;

S355>S275>S235

    Yapısal çelik malzemeler bütün mekanik ve kimyasal özelliklerini malzemenin her yerinde eşit olarak gösterebilmektedir. Basınç dayanımı ve çekme dayanımı birbirine en yakın olan yapı malzemesi olan yapısal çelikler bu özelliği sayesinde diğer yapı elemanlarına büyük fark atmaktadır. Yapısal çelik diğer yapı elamanlarıyla birlikte (kompozit) çalışma özelliğine sahiptir. 

Yukarda bazı faydalarından bahsettiğimiz yapısal çeliklerin avantajlarını genel olarak sıralamak gerekirse;

• 1-     Homojen malzemedir
• 2-     Öz ağırlığı azdır. Bu sayede daha hafif yapılar inşa ederek deprem yükünün etkisi azaltılır
• 3-     Süneklik özelliği sayesinde büyük şekil değişiklikleri yapabilir
• 4-     Yüksek dayanımı sayesinde büyük açıklıklar ve yüksek binalar yapılabilir
• 5-     Montaj kolaylığı sayesinde zaman ve işçilikten kazanç sağlar
• 6-     Montaj tamamlandığı andan itibaren tam yükle çalışabilir
• 7-     Kalıp işçiliği gerektirmez
• 8-     Yapısal çelik elemanları sökülüp takılabilme özelliği sayesinde değiştirme ve güçlendirme işlemlerine uygundur
• 9-     İklim şartlarından etkilenmez

 

    Birçok faydasını saydığımız yapısal çeliklerin bazı dezavantajları vardır, ancak bu dezavantajlar gelişen teknoloji ile birlikte tolere edilebilmektedir.

    Yapısal çelik dezavantajları;

1-     Korozyon: Standartlara uygun şekilde yapılacak olan yüzey temizleme işlemleri ile önüne geçilebilmektedir.

2-     Yangın: Yanıcı bir madde olmayan çelikler ısı karşısında mekanik ve kimyasal bozulmalara giderek dayanım zayıflaması yaşamaktadır ancak geliştirilen yangın boyaları sayesinde bu kayıpları erteleme imkanı vardır.

3-     Yorulma: Çekme dayanımından çok daha düşük sürekli ve uzun süreli maruz kalınan yük ve gerilmeler neticesinde meydana gelir. Sürekli bakım onarım ve proje esnasında seçilecek olacak doğru kesitler ve birleşim elemanlarıyla bunun önüne geçilebilir.

Yazan: Ziya Hakan Koçak

İnşaat Mühendisi

İmalat ve FÜK. Yöneticisi