Yapısal çelikler; dayanım, esneklik ve kullanım amacına göre farklı sınıflara ayrılır. Bu eğitim, bina türü çelik yapı sistemlerini kapsamakta olup, Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik (ÇYTHYE-2016) ve Avrupa Standartları (Eurocode) esaslarına göre hazırlanmıştır.
Temel Referans Standartlar
- TS EN 10025: Sıcak haddelenmiş yapısal çelikler
- TS EN 10210: Sıcak haddelenmiş boru/kutu profiller
- TS EN 10219: Soğuk şekillendirilmiş boru/kutu profiller
- TS EN 1090-2: Çelik yapılar için teknik gerekler (İmalat)
- TS EN 14399: Yüksek mukavemetli bulonlar
- TS EN ISO 2560: Kaynak elektrotları
Performans ve Tokluk Kriteri
Yapısal çelikler sadece akma dayanımıyla değil, aynı zamanda kaynaklanabilirlik ve çentik tokluğu (darbe dayanımı) ile değerlendirilir.
Dikkat: Çekme elemanlarında gevrek göçmenin (aniden kırılma) önlenmesi için, malzemenin en düşük çalışma sıcaklığında minimum 27 Joule (Charpy-V) darbe enerjisini yutabilmesi gerekir.
1. Çelik Sınıfları ve Mekanik Özellikler (ÇYTHYE Tablo 2.1)
Yapısal çelikler akma dayanımlarına (MPa) göre sınıflandırılır. Yönetmelik, profilin veya levhanın kalınlığı arttıkça dayanımın bir miktar düşeceğini öngörür. Aşağıdaki tablolar ÇŞB kılavuzundaki güncel değerleri yansıtmaktadır.
Çelik fabrikada haddelenirken kalın profillerin (örneğin 40mm üstü) iç kısımları daha yavaş soğur. Bu yavaş soğuma, malzemenin kristal yapısını etkileyerek akma dayanımını (Fy) bir miktar düşürür. Bu yüzden hesap yaparken profil et kalınlığına mutlaka dikkat etmelisiniz!
2. Birleşim Elemanları: Bulon ve Kaynak
Çelik yapıların montajında kullanılan birleşim elemanları, en az ana malzeme kadar kritik öneme sahiptir.
Ankraj ve Kaynak Esasları
- Ankraj Çubukları: Kesme etkisi alan ankrajlarda akma gerilmesi en çok 640 MPa, diğer durumlarda en çok 900 MPa olarak sınırlandırılır.
- Kaynak Malzemesi: Kaynak elektrodu veya teli, birleştirilen ana metalin mekanik özelliklerinden (akma, kopma, tokluk) daha düşük değerlere sahip olamaz. Örneğin S355 çeliği için E510 serisi elektrot kullanılmalıdır.
- Yangın Güvenliği: Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik gereği çelik elemanlar pasif (şişen boya, püskürtme sıva) veya aktif sistemlerle korunmalıdır.
3. Gerilme - Şekil Değiştirme Davranışı
Yapısal çeliğin yük altındaki davranışı, lineer elastik bölge ve plastik bölge olmak üzere iki ana evrede incelenir. Tasarımda hedef, elemanların elastik sınırlar (akma dayanımı) içinde kalmasını sağlamaktır.
Gerilme - Birim Şekil Değiştirme Diyagramı
Sahadan Detaylar
Civatalı Birleşim
Genel Görünüm
Çelik Dokusu