Strüktürde ve Yapıda Çelik

Yapı strüktürü yapıyı dirençli kılan, sağlam olmasını sağlayan ana unsurdur.  Yapı sistemi ile ilgili tercihler bu noktada hayati öneme sahip olacaktır. Binanın sağlamlığı veya ömrü için seçilecek malzeme bu tercihlerden en önemlisidir. Çelik yüksek dayanıklılığı ile bilinen bir malzemedir. Hem esnek hem de hafif oluşu yapıları sağlam hale getirmektedir.

Çelik strüktürün tek avantajı sağlamlığı değildir; çelik temele binen yükü hafifletir ve kolon ihtiyacını azaltır. İnşa edilecek binanın iskeleti önceden hazırlandığından hızlıca inşa edilir. Deprem riski yüksek olan bölgelerde tercih edilir çünkü deprem dalgalarına beton gibi kırılarak değil esneyerek cevap verir. Hafif ve homojen yapısı sayesinde çelik konstrüksiyon yapılarda depremin vermiş olduğu hasarlar çok daha düşük olur. Avantajları olduğu gibi dezavantajları da bulunmakta olan çelik yangına karşı dayanım kuvveti düşük bir malzemedir ve ısıdan oldukça kolay bir şekilde etkilenir ancak her geçen gün yangından koruma önlemleri geliştirilmektedir.  Yağmurlama sistemleri, algılama ve alarm sistemleri ve pasif yangın koruma sistemleri vb. gibi yangından koruma yöntemleri bulunmaktadır.

Çelik Konstrüksiyon (taşıyıcı sistemler) Nerelerde Kullanılır?

Çelik konstrüksiyon tüm taşıyıcı sistemleri çelikten olan yapılara denmektedir. Çelik taşıyıcı sistemlerin en çok kullanıldığı alanlar sanayi yapıları, hangarlar, büyük açıklıklı köprüler ve çatılardır. Bu alanlarda kullanılmasının başlıca nedenleri çeliğin elastik davranış gösterebilen homojen malzeme özelliği sayesinde istenilen şekilde üretebiliyor olması ve geniş kolonsuz-kirişsiz açıklıklara izin vermesidir. Günümüzde konut, alışveriş merkezi ve iş merkezleri gibi farklı yapı türlerinde de görülmeye başlanmıştır.

Çelik Konstrüksiyon Çeşitleri

Çelik konstrüksiyon yapılar, ağır çelik ve hafif çelik konstrüksiyon yapılar olarak ikiye ayrılmaktadır.

Hafif Çelik: Adından da anlaşılacağı üzere geleneksel çelik elemanlara kıyasla hafiftir. Şekillendirmesi, imalatı, montajı, tasarımı ve hesaplamalarında yapısal çelikten farklı nüansları vardır. Örneğin hafif çelik için soğuk şekillendirme uygulanabilmektedir. Hafif çelik yapı elemanları levhalardan üretilir ve levhalara bu şekli vermek için presleme ve soğuk haddeleme 2 ana yöntemdir. Diğer bir nüans hafif çelik yapıların inşasında özel şekilli profillerin kullanılmasıdır. Hafif çelik geçici yapıların inşasında, kısa sürede üretilmesi gereken büyük çaplı projelerde, yük konteynerlerinde ve prefabrik atölye ve depo yapılarında görülebilmektedir.

Ağır Çelik:  Hafif çelikteki soğuk şekillendirmenin aksine ısıl işlem ve haddeleme gerçekleştirilir. Ağır çelik, büyük açıklıklar geçilen yapılarda, fabrika binalarında görülmektedir. İmalat ve montajda hafif çelik kadar kolaylık sağlayamamaktadır.

Çeliğin Yapıların Sürdürülebilirliğine Katkıları

Geri dönüşüme katkılarından önce üretimdeki malzeme israfının düşük olmasıyla göze çarpmaktadır. Şantiyeden önce atölyelerde üretilen çelik ile kayıp yaşanmamaktadır. Parçalar sökülürse diğer şantiye alanlarında kullanılabilir. Kullanılamaz ve geri dönüştürülmesi gerekirse hurda değeri vardır. Çeliğin %90 ve üzeri oranda geri dönüşüme elverişli bir malzeme olduğu Amerikan Demir Çelik Birliği tarafından raporlanmış ve Uluslararası Çevre Yönetim Sistemleri tarafından sertifikalandırılmıştır. 

Diğer malzemeler ile karşılaştırdığımızda şunu görürüz ki betonarme bir yapı yıkılırken çevreye büyük oranda olumsuz etkisi olur, çelik yapının demontajı esnasında olumsuz etkisi ise çok düşük düzeyde olmaktadır. Bir yapının sürdürülebilir olup olmadığına karar verirken geri dönüşüm konusu dışında birçok farklı değerlendirme kriterleri bulunmaktadır. Çevresel etki, bertaraf, dayanıklılık, emisyonlar bunlara örnektir. Çelik endüstrisi, üretim yöntemlerini geliştirerek ve çevresel etkiyi en aza indirmiştir. Sonuç olarak, çelik üretimi zamanla daha enerji tasarruflu hale gelmiştir.