Çelik, deprem bölgeleri için en ideal yapı sistemlerinden biridir. Hem yüksek sünekli olması hem de hızlı inşasından dolayı tercih edilir ve mutlaka her türlü yapıda olması gerektiği gibi bilirkişiler tarafından (mühendis-mimar) modellenip, hesaplamalarının doğru bir şekilde yapılması gerekir.
Çelik Yapı Tasarımının Önemi ve dikkat edilmesi gerekenler:
Her yapıda olduğu gibi çelik yapılarda da mühendisler tarafından projelerde ve hesaplarda dikkat edilmesi gerekenler aşağıda sıralanmıştır;
- Yapının yapılacağı yere ait, doğru enlem ve boylamların bilgisini edinerek, AFAD deprem web sitesi üzerinden zemin parametrelerinin doğru şekilde alınması gerekir. Öte yandan yapının kullanım amacı, yapıda bulundurulacak makine vb. gibi ağır kütlelerin yerlerine uygun şekilde yerleştirilmesi ve yüklerinin de doğru alınması gereklidir.
- Zemin etüdlerinin yapılması, buradaki zemin sınıfı ve zemin taşıma gücü değerinin mutlaka çelik proje hesaplarına dahil edilmesi ve buna bağlı olarak minimum temel kesitlerinin mutlaka bilinmesi gerekir.
- Çelik yapıların projelendirmesinde, TS498, Türkiye Deprem yönetmenliği 2018, Çelik Yönetmenliği 2016 ve Amerikan Standartı AISC 360-16 kullanılmaktadır. Yapılar bu standartlara uygun olarak yapılmalıdır.
- Çelik yapı malzemelerini korozyondan korumak ve daha uzun ömürlü olmalarını sağlamak için galvanizli, korozyona dayanıklı ve gerekli durumlarda da yangına dayanıklı boyaların kullanılması tavsiye edilir.
- Deprem bölgelerinde minimum cıvata (bulon) malzeme kalitesi 8.8, kaynak kalitesinde ise çekme dayanımı minimum 400MPa olan malzemeler tercih edilmelidir ve kaynakların atölye ortamında yapılması büyük önem arz etmektedir.
- Dolayısıyla, aynı coğrafya içinde olsa bile yapı zemin parametreleri, bina kullanım amacı ve binanın geometrik şekli değişkenlik gösterdiği için yapı kesitleri de mutlaka değişkenlik gösterecektir.
Bu unsurlar, yapının güvenliğini, dayanıklılığını ve uzun ömürlü olmasını sağlamak için kritik öneme sahiptir.
Malzeme Kalitesi
Çelik Malzeme Kalitesi: S235 JR, S275 JR, S355 JR
Cıvata Malzeme Kalitesi: Min. 8.8
Kaynak Malzeme kalitesi: Min. 400 MPa çekme dayanımında olmalıdır.
Çelik yapıların uzun ömürlü olabilmesi ve yüksek performans sergileyebilmesi için kullanılan malzemenin kalitesi oldukça önemlidir. Kullanılacak çelik malzeme, bölgenin iklimine ve zeminine göre seçilir. Çelik, galvanizli veya paslanmaz çelik gibi çeşitli türlerde olabilir. Kullanılacak çeliğin malzeme kalitesinin yanı sıra, üretim süreçlerinin de denetlenmesi gereklidir.
Montaj ve Kaynak İşlemleri
Çelik yapıların montajı, doğru tekniklerle yapılmalıdır. Kaynaklı veya kaynaksız yapı teknolojileri kullanılır. Kaynak işlemleri, bu tür yapılar için hayati öneme sahiptir. Kaynak hataları, yapının güvenliğini tehlikeye atabilir. Bu nedenle, kaynak işlemleri sırasında yüksek standartlara ve iş güvenliği kurallarına uyulması çok önemlidir. Bu sistemde ayrıca, montaj sırasında kullanılan bağlantı elemanları ve vidalar, doğru boyutlarda ve kaliteli olmalıdır. Kaynaksız yapı teknolojisi ise tamamen bilgisayarlı sistemlerle kontrol edilip, sahadaki riskleri ve işçiliği minimize eder.
Depreme Dayanıklı Çelik Yapılar
Çelik, hem dayanıklılığı hem de esnekliği sayesinde depreme dayanıklı bir yapı sistemidir. Ancak bunun için; doğru tasarım, doğru mühendislik çözümleri ve doğru malzeme seçimi gereklidir. Deprem dayanıklılığı, yapının yapısal bütünlüğünü korumasını ve depremin etkilerini minimuma indirmesini sağlamak için önemli bir konudur
1. Yüksek Esneklik ve Dayanıklılık
Çelik yapılar, esnekliği sayesinde deprem sırasında büyük hareketlere karşı dayanıklıdır. Çelik, depremler sırasında yapının esnemesiyle depremin etkilerini azaltır. Çelik yapıların esnekliği, yapının yüksek sismik performans göstermesini sağlar. Bu özellik, çelik yapıları depreme dayanıklı hale getiren önemli faktörlerden biridir.
2. Düşey ve Yatay Yüklerin Hesaplanması
Deprem sırasında yapıya etki eden yükler hem düşey hem de yatay yönlerde olabilir. Bu nedenle, çelik yapıların tasarımında her iki yük türü de dikkate alınmalıdır. Deprem yüklerini doğru bir şekilde hesaplamak, yapının her iki yönde de yeterli dayanıklılığa sahip olmasını sağlar.
3. Sismik İzolasyon Sistemleri
Sismik izolatörler, binanın özellikle temellerinde kullanılarak, deprem kuvvetinde yüksek oranlarda sönümleme yapar. Böylelikle üst katlarda ya bina salınımını azaltır ya da tamamen yok eder bu sayede yapı yıkılmaz sadece yapı içindeki ağır eşyaların devrilmesi sonucu ciddi yaralanmalar ya da ölümleri azaltır. Yüksek katlı bina salınımları fazla olacağından, sismik izolatörlerin kullanılması tavsiye edilir.
4. Bağlantı Elemanları
Çelik yapıların deprem dayanıklılığını sağlamak için, kullanılan bağlantı elemanları çok önemlidir. Bağlantı noktaları, deprem anında çok fazla yük taşıyacağından, bu noktaların güçlü olması gerekir.
