İçeriğe geçmek için "Enter"a basın

Hafif Çelik Nedir

Hafif çelik yapıların taşıyıcı sistemini oluşturan yapısal elemanlar, adından da anlaşılacağı gibi çelikten üretilir ve geleneksel / konvansiyonel / hadde mamulü çelik elemanlara kıyasla hafiftirler. Her ne kadar malzeme çelik olsa da hafif çelik yapı elemanları; gerek şekillendirme, imalat ve montaj, gerek hesap ve tasarım bakımından hadde mamulü yapısal çelik elemanlarından oldukça farklıdırlar.

Yazı: İlker Yılmaz Türker – İnşaat Yüksek Mühendisi

Literatürde; hafif çelik yapı elemanları (light gauge), ince cidarlı (thin-walled), soğuk şekillendirilmiş (cold-formed) çelik yapı elemanları gibi pek çok farklı isimle de anılırlar. Aslında adlandırmaların her biri bu taşıyıcı sistem elemanlarına farklı bir açıdan bakılması nedeniyledir. Hadde mamulü çelik yapı profillerine göre hafiftir, çünkü çoğu soğuk şekillendirilmiş çelik, 0.011 inç (0.28 mm) ilâ 0.188 inç (4.8 mm) kalınlığında düz levhalardan veya rulolardan yapılır. Ancak bazı bölümler 3/4 veya 1 inç (19 mm ilâ 25mm) kalınlığında levhalardan da oluşabilir. Kesitlerin ince cidarlı olması nedeniyle yerel stabilite sorunları ve kesit narinliği, hadde mamulü kesitlerdekinden farklı hesap yaklaşımlarını zorunlu kılar. Isıl işlem ve haddeleme yerine soğuk şekillendirme nedeniyle kesitteki bazı bölümlerde plastik deformasyonlar oluşmuş, kesitin bazı kenarları rijitleştirilmişken, bazı kenarlar rijitleştirilmemiş olduğundan hesaplar toplam enkesit alanı yerine daha küçük bir etkin kesit üzerinden yürütülür. Kısacası, hadde mamulü çelik yapı elemanlarıyla, hafif çelik yapı elemanları arasındaki tek ortak özellik; malzemenin çelik olmasıdır denebilir.

Soğuk şekillendirilmiş çelik yapı elemanlarının çalışma prensibi çok basittir. İnce düz bir levha, düşük eğilme rijitliği nedeniyle kendi ağırlığı altında bile büyük deformasyon yapacak ve belki de ilave bir yükü taşıyamayacaktır. Bununla birlikte, katlanmış plak şeklinde biçimlendirilirse, önemli ölçüde rijitlik ve mukavemet kazanacaktır. (Şekil 1) Gerekli yapısal nitelikler, kalınlığın artırılmasıyla değil, levhayı tasarlanmış bir şekle sokarak elde edilir. Bu uygulama malzeme sarfiyatı ve yapı ağırlığı bakımından önemli bir kazanç sağlamaktadır. Söz konusu teknikten büyük açıklıklı ve mimari nitelikli betonarme yapılarda da yararlanılmaktadır.

Çelik malzemenin yapı sektöründe kullanılmasına 18. yy sonlarında Avrupa’da başlanmıştır. Yarım asır sonra ABD’de de yoğun bir şekilde kullanılmaya başlansa da bu tarihten önce çelik profiller ve kablolarla inşa edilmiş büyük açıklıklı köprülere rastlamak mümkündür. Özellikle İkinci Dünya Savaşı öncesinde ve savaş sırasında gelişen üretim teknikleri ve üretim kapasitesi, çeliğin, savaşın etkisiyle harap olmuş şehirlerin hızla yeniden inşasında yoğun kullanılmasına etki etmiştir. 20. yy’ın sonlarına doğru, özellikle çok katlı olmayan konut üretiminde ahşap kullanılmasının yüksek maliyeti ve sürdürülebilir görülmemesinin etkisiyle, üretim teknikleri daha da gelişmiş olan hafif çelik sahneye çıkma fırsatı bulmuştur. Hafif çelik yapıların inşasında özel şekilli profiller üretilebileceği gibi, dünya çapında yaygın ve yönetmeliklerde yer alan tipik kesitler söz konusudur. (Şekil 2)

İlk yorum yapan siz olun

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir