SIĞIR BARINAKLARI

SIĞIR BARINAKLARI 

3.1.BARINAKLARIN PLANLANMASI

Barınakların kurulacağı arazinin hafif eğimli olması, toprağının az geçirgen olması, tarıma elverişli arazi olmaması oldukça önemlidir. Barınak yapılırken yol, su ve elektrik gibi alt yapıların uygun olduğu yerler seçilmelidir. Barınak planlanırken sadece hayvanların barınacağı yapı düşünülmemeli, işletme bir bütün olarak ele alınmalıdır. Hayvan barınağı yanında kaba ve kesif yem depoları, silaj çukurları, gübre çukurları, işletme sahibi ya da çalışacak işçinin barınacağı ev birlikte düşünülmelidir.

Başlangıçta planlanan sürü büyüklüğünün ilerde değişebileceği mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır. Bu nedenle planlamaya başlanırken önce bir yerleşim planı yapılmalı, bu plan üzerinde neyin nerede olacağına bu tesislerin ilerde nasıl büyüyebileceğine ve işletme için alt yapı ve ulaşımın nasıl karşılanacağına karar verilmelidir.

3.2.PLANLAMADA DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR

Sığırların kalıtsal özellikleri ne kadar iyi olursa olsun, istedikleri çevre koşullarını sağlayamazsak beklediğimiz veya istediğimiz verimleri alamayız. Sığırlar için en önemli çevre koşulu iyi barınaklardır. Barınaklar planlanırken;

1.Barınacak hayvanların temiz hava, sıcaklık ve nem gibi çevre isteklerinin en iyi biçimde karşılamasına,

2.Ahırların hayvan davranışlarına uygun olmasına,

3.Ahırda yapılacak yemleme, sağım, gübre temizliği ile diğer bakım işlerinin kolayca yapılmasına ve iş gücü gereksiniminin en aza indirilmesine,

4.Ahır ve elemanlarının maliyetinin ucuz olmasına,

5.Ahır içerisinde sürü yönetiminin kolay yapılmasına,

6.Ahır tipinin mekanizasyon ve teknoloji uygulamasına yatkın olmasına özen gösterilmelidir.

Yapacağımız ahır bir yandan hayvanların yaşaması ve verimli olması için en uygun şartları sağlarken, diğer yandan en ekonomik şekilde yapılmalıdır. Barınakları planlarken ihtiyacımıza göre süt sığırı barınakları veya besi sığırı barınakları olarak planlamalıyız.

3.3. BARINAKLARLA İLGİLİ GENEL BİLGİLER

3.3.1.Yer seçimi : Ahırın yapılacağı arazinin hafif eğimli ve toprağının az geçirgen olması oldukça önemlidir. İmkan var ise, eğimin güney cephesi yönünde olması tercih edilmelidir. İşletmenin insan yerleşim bölgelerinin yakınında olmamasına, işletme artıklarının yerleşim bölgelerine doğru akmamasına ve bölge hakim rüzgarlarının yönü dikkate alınarak tesislerdeki kokunun insanları rahatsız etmemesine özen gösterilmelidir.

Ahırlar yamaç ve hafifçe yüksek yerlere yapılmalıdır. Böyle yerlerde yapılacak ahırların temeline su girmez, zeminden su almaz, ahır havadar olur, ahırın havası kolayca temizlenir ve rutubet olmaz. Ahırın yönü güneye veya doğuya bakmalıdır. Çok sayıda ahır varsa, bunlar birbirinin hava almasına engel olmamalıdır.

3.3.2. Temel : Sağlam toprak üzerine taş veya diğer inşaat malzemeleri ile temel atılır. Temel derinliği sıcak yerlerde 30 cm, soğuk yerlerde 60 cm olmalıdır. Temel, rutubete karşı izolasyon maddesi ile korunmalıdır.

3.3.3. Zemin (taban) : En iyi zemin tuğla ile yapılandır. Bu iş için yapılmış ateş tuğlaları ile zemin çok daha sağlam olur. Taş veya beton zemin de oldukça iyidir. Taş zeminler soğuk çeker ve temizliği zor olur. Zemin beton yapılacaksa, önce taş döşenmeli, aralarını çakıl ile doldurup, üzerine kömür cürufu döküp, iyice sıkıştırdıktan sonra beton dökülmelidir. Beton zeminlerde hayvanlar kayıp düşmesin diye, üzerine oluklar açmalıdır. Yani beton dümdüz olmamalı, belli aralıklarla pürüzlü bir zemin olmalıdır. Beton zemin üzerine sert kauçuktan dayanıklı malzeme döşenmesi de uygundur. Bu şekilde altlık kullanımı da önlenmiş olacaktır. Tahta malzeme çok rutubet çekmesi, kaygan olması, altına biriken idrar ve gübrenin ahırın havasını bozması ve çok kısa zamanda çürümesi nedeniyle tercih edilmemelidir. Ahırların kolay temizlenmesi, ahır yıkandığı zaman suyun rahat akması, hayvanların idrarının hayvanın altına akmaması için ahırda yemliklerden idrar kanallarına doğru % 1, idrar kanalından gübre çukuruna doğru % 1 eğim olmalıdır.

Şekil 3.1.Ahır tabanının inşaatı

3.3.4. Duvarlar : Duvarlar ısı geçirmeyen malzemeden yapılmalıdır. Duvarlarda taş, tuğla, briket, kerpiç gibi inşaat malzemeleri kullanılabilir. Taş duvarlar çok fazla işçilik gerektirir, yapımı çok zaman alır ve ahır maliyetini artırır. Duvarların en üstüne 20 cm yüksekliğinde hatıl atılmalı, iç ve dış yüzü sıvanmalıdır.

3.3.5. Ahır yüksekliği-çatı-tavan : Ahırların tabandan saçaklara kadar yüksekliği, bölgenin iklimi ve hayvan miktarına göre değişmekle birlikte 3-3,5 m arasında olmalıdır. Çatıda tecrit malzemesi kullanılmalı, içerinin sıcağını dışarıya, dışarının soğuğunu içeriye geçirmemeli, yağmur suları içeriye akmamalıdır. Çatıda 22-25 derecelik bir eğim olmalıdır. Ahırda tavan olmamalıdır. Böylece kirli havanın çatının en üst noktasına yükselerek havalandırma bacalarından kolayca çıkması sağlanmalıdır.

3.3.6. Kapılar : Kapılar ahşap veya metalden olabilir. Kapılar büyük ise metalden olması daha iyi olur. Ahırın ve kapının büyüklüğüne göre kapılar tek kanatlı veya çift kanatlı olabilir. Kapılar tek parça açılır kapanır olabileceği gibi iki parçalı yani alt ve üst kısmı ayrı ayrı açılır kapanır da olabilir. Kapıları sürme kapı yapmak da mümkündür. Kapı kenarları keskin köşeli olmamalı, eşikler ahır zemini ile aynı seviyede, dışardan ise 4-8 cm yüksekte olmalıdır.

3.3.7. Pencereler : Pencereler ahıra ışık ve hava sağlar. Bir ahırın taban alanı 100 m² ise, pencere alanı en az 10 m² olmalıdır. Yani bir ahırdaki pencere alanı, ahırın taban alanının % 10 kadar olmalıdır. Pencereler ahırda eşit aralıklarla dağıtılmalı, karşı iki duvardaki pencereler tam karşılıklı olmamalıdır. Pencereler vasistaslı olmalıdır. Çerçeve alttan menteşe ile kasaya bağlı, üstten içeriye doğru açılmalıdır. Böyle pencereler açıldığı zaman, dışarıdan gelecek soğuk hava hayvanları etkilemez, pencereler karşılıklı açılsa dahi hava cereyanı oluşmaz. Hava cereyanı oluşmaması için ayrıca pencereler tabanda 200 cm yüksekte olmalıdır.

Pencereler ahşap veya metalden olabileceği gibi plastikten de olabilir. Sık sık kullanılacağı için sağlam ve kullanışlı olmalıdır. Pencereler iyi havalarda daima açık tutularak, soğuk havalarda sık sık açılarak ahırdaki kirli havanın çıkması sağlanmalıdır. Gübre ve idrar ile hayvanların çıkardıkları gazlar ahırın havasını çok çabuk kirletir. Kirli hava hem çalışanların hem de hayvanların sağlığını etkiler ve hayvanların verimini düşürür. Temiz havaya insanların olduğu kadar, hayvanlarında ihtiyacı vardır. özellikle soğuk bölgelerde pencereler sıkı sıkı kapatılmaktadır, bu çok yanlış bir uygulamadır. Ahırda biriken kirli havanın soğuk havadan daha zararlı olduğu unutulmamalı ve ahırlar her zaman havalandırılmalıdır.

Şekil 3.2. Ahırda vasistaslı pencere örnekleri

3.3.8. Havalandırma bacaları : Ahırda biriken kirli hava, havalandırma bacalarından dışarıya çıkar. Baca olmazsa, ahır iyi havalanmaz. Havalandırma bacaları yaklaşık 5 m aralıklarla mahya açıklığının sağ ve solunda çatının en yüksek yerine, boyutları 25 x 25 cm’den az olmayacak şekilde yapılmalıdır. Yağan yağmur ve karın ahıra girmemesi için bacaların üzerine uygun malzemeden şapka yapılmalıdır. Havalandırma bacaları pencerelerle birlikte tam bir havalandırma sağlar.

Birden fazla bacanın gerektiği hallerde baca kesit ve yüksekliklerinin aynı olması gereklidir. Bacanın iyi çalışabilmesi için izolasyon malzemeleriyle kaplanması, çatı mahyasından en az 40-50 cm yüksek olması ve baca ucunun 15-20 cm kadar tavandan içeri girmesi gereklidir. 100 m² bina taban alanı için 25 x 25 cm’lik bir baca hesaplanmalıdır. Soba borusundan yapılan bacalar yeterli havalandırma sağlamazlar.

3.3.9. Gübre çukuru : Bir hayvanın günde ortalama 25-30 kg, yılda 9-10 ton gübre çıkardığı hesap edilerek ve gübrenin yılda kaç kez boşaltılabileceği düşünülerek gübre çukuru yapılmalıdır.

3.4.SÜT SIĞIRI AHIRLARI

Sığırların bakıldıkları ve beslendikleri alanlara barınak veya ahır denilmektedir. Süt sığırı ahırları hayvanlara uygun çevre koşullarını sağlayabilmeli, inşaat maliyeti düşük olmalı, ileride büyütebileceği düşünülerek yapılmalı, çeşitli yaş gruplarından hayvanları barındırabilecek bölümleri olmalı, temizlik ve diğer hizmetler kolayca yapılabilmelidir. Ahırlarda sıcaklık 5-25 ºC arasında, nem oranı % 60-80 arasında olmalı ve havalandırma iyi sağlanmalıdır. Işıklandırma işlerin ve gece kontrollerinin kolayca yapılabileceği kadar olmalıdır.

Süt sığırı ahırlarında sağmal hayvan bölmesi, kısır hayvan bölmesi, dana bölmesi, buzağı bölmesi, doğum bölmesi, sağım makine ve malzemeleri bölmesi, bakıcı bölmesi ve yem depoları olmalıdır.

Şekil 3.3. 20 başlık süt sığırı ahırı planı

3.5.BESİ SIĞIRI AHIRLARI

Ülkemizde kapalı bağlı ahır sistemi yaygın olarak besi için de kullanılmaktadır. Ancak besiciliğe yeni başlayacak işletmelerin sermayesinin büyük bir bölümünü kapalı ahır yapmak için harcamasına gerek yoktur. Güney cephesi açık, yanları ve kuzey cepheleri hakim rüzgarlarına karşı kapatılmış, üstü sundurmalı açık alanlar besi için yeterlidir.

Besi ahırlarını; kapalı bağlı ahırlar, kapalı serbest ahırlar ve açık barınaklar olarak gruplandırabiliriz.

3.5.1. KAPALI BAĞLI AHIRLAR

Bu tip ahırlarda hayvanlar bağlı olarak bulunmaktadır, dolayısıyla hayvan başına daha az alana ihtiyaç duyulur. Bu ahırlarda temiz bir ortam sağlanması için ahır yüksekliğinin yeterli olması ve iyi bir havalandırma sisteminin oluşturulması gereklidir.

Kapalı bağlı ahırlar, hayvan sayısına bağlı olmak üzere tek sıralı, çift sıralı veya ikiden fazla sıralı yapılabilir. Hayvan sayısı 10 baştan az ise tek sıralı uygundur. Hayvan sayısı ve mekanizasyon durumuna göre, istenilen genişlik ve uzunlukta ahırlar yapılmakla birlikte en yaygın kullanılanı çift sıralı olanıdır.

Resim 3.1. Kapalı bağlı ahır

Çift sıralı ahırlar, hayvanların yüzü birbirine dönük olarak, ya da yüzleri duvara dönük olacak biçimde planlanır. Bu farklılık, yem dağıtım ve gübre temizleme mekanizasyonuna göre belirlenir. Hayvan sayısının az olması durumunda iş gücü dikkate alınarak hayvanların yüzlerinin duvara bakacak biçimde düzenlenmesi, hayvan sayısının fazla olması durumunda hayvanların yüzlerinin birbirine bakacak şekilde düzenlenmesi daha uygundur. Bu ahırlarda yemlik yolu, yemlikler, duraklar, idrar kanalı ve servis yolu önemlidir.

3.5.1.1. Yemlik Yolu : Yem dağıtımında ve yemliklerin temizliğinde kullanılan kısımdır. Yemlik yolu genişliği, yem dağıtımının elle ya da mekanik araçlarla yapılmasına bağlı olarak 75-100 cm, traktör ve benzeri araçların kullanıldığı durumlarda 240-350 cm arasında olabilir. Yemlik yolu tabanı betondan yapılmalı ve traktör ile römorkun yüküne dayanabilecek biçimde yapılanmalıdır.

3.5.1.2. Yemlikler : Yemlikler 50-70 cm genişlikte, 20 cm yükseklikte yapılmalıdır. Yemliklerde kolaylıkla temizlenebilen ve aşınmaya karşı dirençli malzeme kullanılmalıdır. Yemliklerin beton olması en iyisidir.

3.5.1.3. Duraklar : Durakların boyutları sığırların ırkına, yaşına ve ağırlığına bağlı olarak belirlenir. Duraklarda hayvanlar rahat hareket edebilmeli, rahat yem yiyebilmeli, yatmalı, kalkmalı, idrar ve dışkılarını durak dışına yapabilmelidir. Hayvanların temiz ve kuru kalabilmeleri, meme ve bacak yaralanması görülmemesi, yan duraklardaki hayvanları rahatsız etmemeleri için durak uzunlukları 150-175 cm, genişlikleri 110-115 cm olmalıdır.

Durakların tabanı temizlik açısından önden idrar kanalına doğru % 1-2 eğimli olmalıdır. Altlık olarak genellikle sap ve saman yaygın kullanılan kullanılmaktadır. Ancak, bu malzemenin pahalı olması ve fazlaca işgücü gerektirmesi nedeniyle, son yıllarda kauçuk kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. Kapalı bağlı ahırlarda hayvanların su ihtiyacını karşılamak amacıyla her iki durağa hizmet edecek biçimde, ön tarafta ve yemlikten 50 cm yukarıda otomatik suluklar yapılmalıdır.

3.5.1.4. İdrar Kanalı : İdrar, gübre ve ahırın temizlenmesinde kullanılan suların toplandığı bölümdür. İdrar kanalı genişliği elle temizleme yapılıyorsa 30 cm, mekanik küreyici sistemler kullanılıyorsa 60-80 cm olmalıdır. Kanal derinliği en az 20 cm olmalıdır.

3.5.1.5. Servis Yolu : Ahır temizliği, altlık malzemenin serilmesi, hayvanların duraklara giriş ve çıkışları amacıyla kullanılan bölümdür. Servis yolu genişliği, ahır içi düzenleme biçimi, gübre temizlemede traktör ya da diğer mekanik araç kullanımı, sürü büyüklüğü gibi özelliklere bağlı olarak tek sıralı ahırlarda 120-150 cm, iki sıralı ahırlarda 150-250 cm arasında olabilir.

3.5.2. KAPALI SERBEST AHIRLAR

Kapalı serbest ahırlar, hayvanlara serbestçe hareket etme olanağının tanındığı bir ahır sistemidir. Ahır 8-10 baş hayvan alacak bölmelere ayrılır. Bu bölmelere canlı ağırlıkları birbirine yakın hayvanlar konulmalıdır. Bu bölmelerde hayvanlar bağsız olarak bırakılır, iş gücü açısından kapalı bağlı ahırlara göre daha uygundur.

Kapalı serbest ahırlarda gübre ahır içerisinde biriktirilir ve yılda bir veya bir kaç kez temizlenebilir. Böylece gübre temizliği için harcanan zaman ve iş gücü en aza indirilir. Bu tür ahırların olumsuz yönü yataklık gereksiniminin çok fazla, ahır havasının çok kirli olmasıdır. Bu ahırlarda pencereler ve havalandırma bacaları daha büyük olmalı ve kapatılmamalıdır.

Resim 3.2. Kapalı serbest ahır

3.5.3. AÇIK BARINAKLAR

Açık barınaklar tam açık ya da yarı açık olarak yapılabilir. Tam açık sistemde hayvanlar etrafı tel veya başka malzemelerle çevrilmiş açık alanlara konulur. Bu alanlar 15-20 baş hayvan alacak şekilde padoklara ayrılır. Böylece inşaat masrafı azaltılır.

Yarı açık sistemde hayvanların topluca yatmasına yetecek kadar bölümü örtme çatılı, gezinecekleri yer ise açık olmalıdır. Açık barınaklarda dinlenme yeri, gezinme yeri ve yemleme yeri önemlidir.

Resim 3.3. Tam açık barınak

3.5.3.1. Dinlenme Yeri : Hayvanların yattığı üzeri çatı ile kaplı bölümdür. Hayvanları rüzgar, yağmur, kar ve güneş gibi olumsuz dış hava koşullarından korumak için üç tarafı kapalı, doğu veya güneye bakan cephesi açık olarak yapılırlar. Dinlenme yeri tabanı, maliyeti düşük olan toprak malzemeden olabilir. Ancak, gübre temizliğinde kolaylık sağlaması açısından beton malzeme tercih edilmektedir. Dinlenme yeri, gezinme yerinden 20-25 cm yüksek olmalıdır. Dinlenme yerinde hayvan başına 1.5-2.0 m² yer hesaplanmalıdır.

3.5.3.2 Gezinme Yeri : Gezinme yeri, dinlenme alanın açık cephesi önünde hayvanların rahatça gezinebilmeleri için ayrılan kısımdır. Gezinme yerinde hayvan başına 3.5-4.0 m² yer olmalıdır. Suluklar dinlenme yerinden yeterince uzakta olmalıdır. Suluklar otomatik suluk veya su tankı biçiminde olabilir. Otomatik suluk kullanılması durumunda her 25 baş hayvan için 1 otomatik suluk hesaplanmalıdır.

Resim 3.7. Yarı açık barınak

3.5.3.3. Yemleme Yeri : Bu sistemde yemlikler genellikle gezinme yerinin ön tarafına yerleştirilir. Yemin yağışlarda ıslanmasını ve zarar görmesini önlemek için yemliklerin üzeri bir çatı ile örtülür. Çatının geniş yapılması hayvanları yem yerken güneşten ve yağmurdan korur.

Yemlikler farklı malzemeden yapılabilmektedir. Ancak, en çok tercih edilen yemlikler beton yemliklerdir. Yemlik yapılırken hayvan başına 40-50 cm yer hesaplanmalıdır. Yem, yemliklerde sürekli olarak bulunduruluyorsa hayvan başına 30-40 cm yemlik yeterlidir.

CELİK YAPILAR2

Çelik Yapılar Ders Notları Prof.Dr.Hilmi Deren Çelik Yapılar Kitabından özetlenmiştir. 1. Çelik yapıların tarihçesi Demir malzemenin mühendislik yapılarında kullanılması iki yüzyıl öncesine dayanır. Buna karşın, belgelenebilen ahşap ve kagir yol köprülerinin tarihçesi 2500 yıl evveline kadar gider. Demir ve çelik insanlık tarihinde çok eski devirlerden beri bilinmekle beraber, geniş ölçüde üretilemediğinden, iki yüzyıl öncesine kadar sadece silah ve eşya yapımında kullanılabilmiştir. 18. yüzyılda İngiltere'de, yüksek fırın yöntemiyle geniş ölçüde ham demir ve font (pik) üretiminin başlamasından sonra, demirin yapı malzemesi olarak kullanılabilmesi olanağı ortaya çıkmıştır. Demir malzeme kullanılarak inşa edilen ilk mühendislik yapıları köprülerdir. Kullanılan ilk malzeme fonttur. Font kullanılarak inşa edilen ilk köprü 1778 de İngiltere’de Coalbrookdale Kasabası civarında, Severn Nehri üzerindeki yol köprüsüdür. 31 m açıklığında olan bu köprü bugün hala kullanılmaktadır. Bundan sonra Avrupa Kıtasının en eski font köprüsü olarak Almanya’da Schlesien bölgesinde, Striegauer Akarsuyu üzerinde 1796 da inşa edilen yol köprüsü gelir. Kagir gibi, fontun da basınç mukavemetinin yüksek olmasına karşın, çekme mukavemeti az olduğundan, bu ilk köprüler ile bunlardan sonra, font kullanılarak inşa edilen diğer köprüler kemer tarzında yapılmıştır. Font kemer köprülerin dönemi yaklaşık olarak 1875 yılında kapanmıştır. Bunun da sebebi, çekme mukavemeti büyük olan dövme çeliğin, daha sonra da dökme çeliğin yapı malzemesi piyasasına çıkmış olmasıdır. Normal kaliteli yapı çeliklerinin yanında, metalürji alanında yapılmış olan çalışmalar sonucu, çok yüksek mukavemetli çeliklerin üretimi de mümkün olmuştur. Örneğin, bugün asma köprü kablolarında kopma mukavemeti 200 kg/mm² ye varan çelikler kullanılmakta ve açıklıkları 1.500 m.yi aşan asma köprüler inşa edilebilmektedir. 2. Malzeme ve Yük Karakteristikleri: 2.1. Çeliğin Fiziksel Özellikleri: 2.1.1. Birleşim: Mekanik olarak işlenebilen (dövülerek, preslenerek, haddeden geçirilerek şekil alabilen) demir alaşımlarına çelik denir. Çelik bünyesinde demir (Fe)'den başka %0,16 - 0,20 kadar karbon (C) bulunur. Karbon miktarı arttıkça çelik sertleşir ve mukavemeti artar. Çelik alaşımında bundan başka fosfor (P), kükürt (S), azot (N), silisyum (Si), manganez (Mn), bakır (Cu) gibi elemanlar bulunur. Bunların çeliğin bünyesinde belirli oranların üstünde bulunmaması gerekir. Çelik alaşımına krom (Cr), nikel (Ni), vanadiyum (V), molibden (Mo) gibi maddeler ilave edilerek yüksek kaliteli çelikler elde edilir. Demir cevherlerinin yüksek fırınlarda kok kömürü yakılarak ergitilmesiyle ham demir elde edilir. Ham demirde %5'e kadar karbon bulunur. Özel fırınlarda ham demire hurda demir ve diğer katkı maddeleri karıştırılarak font (pik) elde edilir. Fontta da %4'e kadar karbon bulunduğundan işlenebilme özelliği yoktur, döküm malzemesi olarak kullanılır, çekme mukavemeti çok azdır. 2.1.2. Hadde Ürünleri: Çelik fabrikalarında üretilen hadde ürünleri şunlardır: 1.a) I profilleri Bu profillerin pek çok çeşidi vardır. Örnek olarak I (normal profil), IPE, IPEo, IPEv, IPB, IPBI, 1 IPBv profilleri sayılabilir. 1.b) [ profilleri 1.c) L profilleri (Köşebentler) Eşit kollu köşebentler Farklı kollu köşebentler 1.d) T profilleri (yüksek gövdeli T, Geniş başlıklı TB) 1.e) profilleri 1.f) Boru profiller (Daire ve dikdörtgen enkesiti) 1.g) Ray profilleri 1.h) Özel profiller (özel amaçlarla kullanılan bu profillerin enkesit çeşidi çoktur). Profiller çeşitlerini belirten işaretlerinin yanına, profil numarasını gösteren sayılar yazılarak gösterilir. Örneğin : I240, IPE270, IPB300, [280 - (NPU280), T70 Korniyerler de L işaretinin yanına kol genişlikleri ve kol kalınlığı mm cinsinden yazılmak suretiyle gösterilir: L 90.90.13 L 75.55.7 2. Lamalar (Dikdörtgen enkesitli çubuklar) 2.a) Dar Lamalar Genişlikleri b = 10 ~ 150 mm, kalınlıkları t = 5 ~ 60 mm 2.b) Geniş Lamalar Genişlikleri b = 151 ~ 1250 mm, kalınlıkları t = 5 ~ 60 mm 2.c) İnce Lamalar (Bant çelikleri) Genişlikleri b = 12 ~ 630 mm, kalınlıkları t = 0.1 ~ 5 mm Lamalar işaretinin yanına genişlik ve kalınlığı yazılarak gösterilir: 250.6 3. Levhalar Düz levhalar kalınlıklarına göre şöyle sınıflandırılır: 3.a) İnce levhalar Kalınlıkları t £ 2,75 mm, boyutları b x l = 530 x 760 ... 1250 x 2500 mm olur. Çatı örtüsü, duvar kaplaması ve besleme levhası olarak kullanılır. 3.b) Orta levhalar Kalınlıkları 3 £ t £ 4,75 mm, genişlikleri b £ 2500 mm, 1 boyları 7000 mm veya daha fazla olabilir. Hafif çelik yapılarda kullanılır. Normal çelik yapılarda ise besleme levhası veya yapma kesit levhası olarak kullanılır. 3.c) Kaba levhalar Kalınlıkları t ³ 5 mm, genişlikleri b £ 3600, boyları l £ 8000 mm veya daha fazla olur. Kirişlerde gövde levhası, düğüm levhası ve mesnet levhası olarak kullanılır. Proje resimlerinde ya bütün 2 boyutları veya sadece kalınlıkları gösterilir. Örneğin: Lev. 10.1500.6500 veya Lev. 10 Preslenmek suretiyle bir yüzleri, çeşitli desenlerde olmak üzere, pürüzlendirilmiş levhalar endüstri yapılarında döşeme levhası olarak kullanılır. Galvanize oluklu levhalar (saçlar) da çatı örtüsü olarak kullanılır. Yukarda sıralanmış olan şekillendirilmiş çelik ürünleri çelik yapıların esas malzemesini teşkil eder. Bunun dışında, köprü mesnetleri gibi bazı karışık şekilli yapı kısımları, çelik atölyelerinde döküm yoluyla üretilir. Kullanılan döküm malzemeleri başlıca şunlardır: Çelik font (Mesnet parçaları v.b.) Su çeliği (Mesnet ruloları, mafsal parçaları) Gri font (Mesnet parçaları v.b.) 2.1.3. Korozyon: Çeliğin aşınması elektro-kimyasal bir işlemdir. Mekanizma, Anot ve Katottan oluşan basit bir bataryada olan reaksiyon ile aynı karakterdedir. Ortamdaki nem elektrolit gibi davrandığından çeliğin zamanla korozyonu (atmosferik aşınması) ortaya çıkar. Saf su da iletkenliği tuz veya asit kirlenmesi tarafından arttırıldığında, korozyon reaksiyonunu hızlandırır. Aşınma oranları temiz kırsal çevrelerde göreceli olarak düşüktür, ama Denize yakın çevrelerde veya asidik sülfür dioksiti ile kirletilen endüstriyel atmosferlerde çok daha yüksektir. Çeliğin korozyona karşı korunmasında genelde uygulanan koruma metotları: boyama, metal kaplama (galvaniz benzeri) ve beton örtüsü gibi çeliğin dış çevre ile oluşturacağı kimyasal reaksiyon ortamını önlemeye yöneliktir. Korozyon olayının genel özellikleri: · Korozyon ancak oksijen ve su ikilisinin birlikte, aynı anda metal yüzeyinde bulunması durumunda ortaya çıkar, · Çelikteki potansiyel korozyon oranı atmosferik kirliliğin derecesine bağlıdır, · Gerçekleşen esas korozyon oranı ise çelik yüzeyindeki rutubete bağlıdır. · Yerel korozif durumlar genellikle diğer bir metal ile bağlantı noktalarında ortaya çıkar. · Yapı içerisindeki hacimlerde korozyon tehdidi nispeten daha azdır, · Yüzey kaplama metodu ile korozyondan koruma metotlarında en önemli husus “yüzey hazırlama” aşamasıdır. 2.1.4. Yangın Mukavemeti: Çelik yapıların yangına karşı davranışı diğer yapı türlerine nazaran oldukça zayıftır. Bu yüzden yangın emniyetinin özellikle taşıyıcı sistem açısından sağlanması çelik yapılarda büyük bir öneme sahiptir. Çeşitli ülke yönetmeliklerinde bu husus ayrıca standarda bağlanmış ve ayrıntılı yönetmelikler düzenlenmiştir. Sıcaklığın çeliğin akma sınırı ve elastiklik modülü gibi mukavemetine birinci derecede etkili mekanik özelliklerine etkisi yaklaşık 100° C sıcaklıktan sonra ortaya çıkar. Çeliğin yangından korunması amacıyla yapılan yalıtımlar “çevreyi sarma”, “kutuya alma” ve “kütlesel kavrama” olarak yapılır. Bu korumalar aynı zamanda “kuru tip”, “nemli tip” yada “sıcaklıkta şişen tip” olarak düzenlenerek hesapta kullanılacak katsayı ve yalıtım değerleri belirlenir. Yeni uygulanan yöntemlerden biride kutu ve boru kesitli yapılarda kullanılan su ile soğutma yöntemidir. 3 2.2. Çeliğin Mekanik Özellikleri: 2.1.5. Gerilme Durumu: Kristal bir bünyeye sahip olan çelik izotrop (mekanik ve fiziksel özellikleri her doğrultuda aynı) ve homojen bir malzeme karakteri gösterir. Bir çelik çubuk, üniversal deney makinesinde çekme deneyine tabi tutulursa, Şekil 1.1 de görüldüğü gibi, bir gerilme - şekil değiştirme diyagramı elde edilir. Çubuğa uygulanan S kuvveti, sıfırdan itibaren yavaş yavaş arttırılırsa Şekil 3: Gerilme-Şekil Değiştirme Eğrisi s = S / Fo gerilmesi, sp orantılı sınır gerilmesine varıncaya kadar malzeme lineer - elastik bir karakter gösterir, yani Hooke Kanunu geçerlidir: e = s / E s gerilmesi, sp ‘yi aştıktan sonra, sE elastik sınır gerilmesine varıncaya kadar malzeme gene elastik kalır, fakat Hooke kanununa uymaz; sE ‘yi aştıktan sonra da elastik olma özelliği bozulur. s gerilmesi sF akma sınırı gerilmesine vardığı zaman malzemede akma ve büyük bir plastik şekil değiştirme meydana gelir. Bundan sonra malzeme kendini toparlar ve gerilme sB kopma sınırı gerilmesine varınca. kapma olayı meydana gelir. Kristalli bir malzeme olan çelikte, kırılma olmaksızın büyük plastik şekil değiştirmeler meydana gelebildiğinden, çeliğe haddeleme, presleme gibi mekanik yöntemlerle şekil verilmesi mümkün olur. Ancak bu gibi soğuk işlemler malzemenin pekleşmesine ve gevrekleşmesine yol açar. Malzemeye başlangıçtaki yumuşaklığının ve sünekliğinin geri verilmesi istendiğinden, malzeme uygun sıcaklığa ısıtılıp, yavaş yavaş soğutulur. Bu işleme de (tavlama) denir. Metalin plastik şekil değiştirmesi kristalleşme sıcaklığının üstünde yapılırsa, mekanik özelliklerde herhangi bir değişme olmaz. Bu çeşit şekil vermeye (sıcak şekil değiştirme) denir. Metallerin 4 F s = S / Fo s B s C s F s E s P Kopma B C E P C' e = D l / l o e pl e el Plastik Bölge Elastik Bölge Kopma Uzaması şekillendirilmesinde genellikle bu yöntem uygulanmaktadır (Sıcak haddeleme). 2.1.6. Sıkışma Özellikleri: Sıkışma durumunda mekanik özelliklerin belirlenmesi gerilme durumuna göre daha zordur. Bunun sebebi deney numunesinin burkulma meydana gelmeyecek kadar kısa olması gerekliliğidir. Ayrıca numunenin davranışına uç gerilmeleri de etki eder. Bu etkileri minimize etmenin çeşitli yolları olmakla birlikte kesin bir çözüm yoktur. Sıkışma özellikleri, çekme deneyindeki benzer metotlar ile belirlenir. Nominal basınç ve çekme gerilmelerine ait Gerilme-Şekil değiştirme eğrileri ile Gerçek gerilmeŞekil değiştirme eğrisi Şekil 4’de gösterilmiştir. Şekil 4 2.1.7. Yorulma Dayanımı ve Dinamik Yükler: Çelik taşıyıcı sistemler kullanış amaçlarına göre farklı şekillerde (sabit ve değişken) yüklenir. Yük belirli iki sınır arasında periyodik olarak çok sayıda değiştiği takdirde malzemenin emniyet sınırları içerisinde tahrip olması söz konusudur. Bu olaya malzemenin yorulması denir. Malzemede meydana gelen en büyük ve en küçük gerilmeler smax ve smin (tmax , tmin)olmak üzere: X =smax / smin ve X =tmax / tmin Değerine bağlı olarak belirlenen emniyet gerilmeleri bu tür yüklere maruz elemanların boyutlandırılmasında kullanılır. Yorulma dayanımına ve ömrüne etki eden başlıca faktörler: · Gerilme değişiminin düzenliliği veya düzensizliği · Kesitteki gerilme dağılımı · Etki yüzeyinin pürüzlülüğü 5 · Artık gerilmeler · Korozif çevrenin varlığı Köprülerde yük katarları, taşıtlar; krenlerde hareketli kısımlar birtakım titreşimler meydana getirir. Bu titreşimler sonucu oluşan atalet kuvvetlerinden dolayı kesit etkilerinde, statik yükleme durumuna göre, artışların meydana gelmesi söz konusudur. 2.1.8. Artık Gerilmeler: Çelik elemanlarda yükleme öncesi eleman enkesitinde bulunan gerilmelere artık gerilme denir. Artık gerilme hali şu durumlara bağlı olarak ortaya çıkar : · Sıcakta şekil verilmiş elemanların hatalı ve düzensiz şekilde soğutulması, · Soğukta şekil verme işlemi sırasında elemanın bazı kısımlarında oluşan gerilme yığılmaları, · Birleşik enkesit oluştururken yapılan kaynak işlemi Artık gerilmeler nedeniyle eleman enkesitinin bazı kısımlarında çekme gerilmeleri, bazı kısımlarında da basınç gerilmeleri meydana gelir. Özellikle kaynaklı yapı elemanlarında yorulma etkisi altında görülen kırılmaların çoğunlukla kaynak bölgesinin yanında ortaya çıkmasının nedenlerinden biride bu kısımlarda bulunan ilave gerilmelerin etkisidir. Yapı Çeliği olarak en sık kullanılan çelik cinsi FE37 (St.37) dir. Buradaki 37 sayısı kg/mm² cinsinden kopma mukavemetini gösterir. Ülkemizde yüksek mukavemetli yapı çeliği olarak ise genellikle St.52 kullanılmaktadır. Yapı çeliklerinin mekanik özellikleri tablo 1‘de verildiği gibidir. (TS 648 / Aralık 1980) Çeliğin Sembolü Çekme Dayan. sd kgf/cm² (N/mm²) Akma Sınırı sF (sa) kgf/cm² (N/mm²) Elastisite Modülü E kgf/cm² (N/mm²) Kayma Modülü G kgf/cm² (N/mm²) Isı Genleşme Katsayısı a1 Fe 34 3400 - 4200 (333 - 412) 2100 (206) Fe 37 3700 - 4500 (363 - 491) 2400 (235) Fe 42 4200 - 5000 (412 - 490) 2600 (255) Fe 52 5200 - 6200 (510 - 608) 3600 (353) 2 100 000 (206 182) 810 000 (79 434) 0,000012 6 2.3. Yükleme Durumları ve Tahkikler: 2.3.1 Yükler: Çelik yapıların hesabında yükler iki ayrı gurupta değerlendirilir. I. Esas Yükler: Öz ağırlık yükleri, tekrarlı ve hareketli yükler, kar yükü, makinelerin atalet kuvvetleri II. İlave Yükler: Rüzgar yükü, deprem yükü, yatay yanal kuvvetler, fren kuvvetleri, montaj yükleri, ısı kuvvetlerini kapsar. Hesaba ve dayanım tahkiklerine esas iki türlü yükleme durumu söz konusudur: I. EY yüklemesi: Esas yüklerin toplamı II. EIY yüklemesi: Esas ve ilave yüklerin toplamı Bu iki yükleme haline ait emniyet katsayıları ve gerilme değerleri farklıdır. Çelik Cinsi sçem EY EIY St.37 1400 1600 St.52 2100 2400 Çekme ve Eğilme çekme emniyet gerilmeleri (kg/cm²) Çelik Cinsi tem EY EIY St.37 830 950 St.52 1240 1430 Kayma Emniyet Gerilmeleri (kg/cm²) Müsaade edilen en büyük çekme gerilmesi (EY) yüklemesi için ( 0,6*sF ) değerini aşamaz. EIY yüklemesine ait emniyet gerilmeleri ise EY yüklemesinin 1,15 katı olarak belirlenir. Kayma emniyet gerilmeleri de tem = sçem / Ö3 formülü ile elde edilir. Hesaba esas çeşitli yük kombinezonları: I. Öz Ağırlık + Kar II. Öz Ağırlık + Kar + Rüzgar / 2 III. Öz Ağırlık + Kar / 2 + Rüzgar IV. Öz Ağırlık + Kar + Deprem (Deprem etkisinde EY haline ait emniyet gerilmeleri %33 arttırılır. V. Öz Ağırlık + Deprem VI. Öz Ağırlık + Kren Yükleri + Kar 7 Yüklemelerden en elverişsiz kesit zorlarını veren durum hesaba esas alınır. 2.3.2 Gerekli Tahkikler: Çelik yapıların projelendirilmesinde yapılması gerekli olan tahkikler şunlardır: I. Gerilme tahkikleri: Çeşitli yükleme durumları için emniyet gerilmeleri değerleri ile yapılan tahkiklerdir. II. Stabilite tahkikleri: Burkulma,yanal burkulma, buruşma tahkiklerini kapsar. III. Devrilme tahkikleri: Her bir yapı kısmının devrilme emniyet katsayısı 2’den az olamaz. Yapının tümünde ise bu katsayı 1,5‘tir IV. Deformasyon tahkikleri: Yapı elemanlarında, kullanım amacı ve konstrüktif açıdan gerekli hallerde deformasyon tahkikleri yapılır. Açıklığı 5 metreyi geçen kirişlerde sehim açıklığın 1/300’ünden ve konsollarda konsol uzunluğunun 1/250’sinden fazla olamaz. V. Yorulma dayanımı tahkiki VI. Yangın emniyeti tahkiki 2.3.3 Boyutlandırmaya Esas Olan Kesitler: 2.3.4 HESAP METOTLARI: ÇELİK YAPIDA GENEL OLARAK İKİ TÜRLÜ HESAP ESASI UYGULANMAKTADIR. BUNLARDAN BİRİNCİSİ EMNİYET GERİLMELERİNE GÖRE KESİT HESABINI VE BÜTÜN KESİTLERDE ELASTİK SINIRIN AŞILMAMASI İLKESİNE GÖRE DİZAYNI ESAS ALAN “EMNİYET GERİLMELERİ” YÖNTEMİ, DİĞERİ İSE GÖÇME YÜKÜNÜ VE BU PLASTİKLEŞME DEĞERLERİNİ ESAS ALAN “PLASTİK ANALİZ” YÖNTEMİDİR. Zorlama Çeşidi Gerilme Hesaba esas enkesit Normal Kuvvet Basınç F Çekme Fn = F - DF Kesme Kuvveti Kayma Fgövde Eğilme Momenti Çekme ve Basınç Wn = In / e = (I-DI) / e 8

YAPI ÇELİĞİ

YAPI MALZEMESİ OLARAK ÇELİĞİN ENDÜSTRİ DIŞI BİNALARDA KULLANIMI 1. GİRİŞ Ülkemizde çelik yapı kullanımı uzun yıllar endüstriyel tesisler ve köprülerle sınırlı kalmış, çeşitli türde yapıların çatıları için kullanılan uzay kafes çatı sistemi hariç, alışveriş merkezi, katlı otopark, çok katlı binalar, konutlar, terminal binalarının yapımında çelik kullanımı yaygınlaşamamıştır. Çelik yapının uygulama alanlarının sınırlı kalmasının başlıca sebepleri arasında projelendirmenin betonarme yapıya göre daha çok detay içermesi, çelik yapı mimarisi üzerinde uzmanlaşan yeterli sayıda mimari proje firmasının olmayışı, çelik yapı tasarımı için gerekli eğitimin yetersizliği, taşıyıcı sistem için yeterli profil çeşitliliğinin olmayışı, çelik taşıyıcı sistemli yapılarda kullanılacak yapı elemanları konusunda bilgi eksikliği ve malzeme yetersizliği, çelik imalat atölyelerinin yetersizliği sayılabilir. Kullanım yüzdesinin arttırılması için öncelikle çeliğin özellikleri, avantaj ve dezavantajları, uygulama esasları konusunda aydınlanmamız ve endüstrisini geliştrimemiz gerekmektedir. Bunun neticesinde ülkemizdeki kullanım oranları dünyanın gelişmiş ülkelerindeki seviyelere yaklaşacaktır. 2. MALZEME OLARAK ÇELİĞİN YAPILARDA KULLANIM ALANLARI VE ÖZELLİKLERİ 2.1 Malzeme Olarak Çeliğin Kullanım Alanları Yapılarda malzeme olarak çelik kullanımını ikiye ayırmak gerekir: a. Taşıyıcı sistem için çelik malzeme kullanımı, b. Giydirme elemanları için çelik malzeme kullanımı Birincide çelik malzeme olarak hadde profilleri, muhtelif kalınlıkta saçlardan kaynaklanarak oluşturulan yapma profiller, bağlantı plakaları olarak kullanılan muhtelif saçlar kullanılır. Ayrıca taşıyıcı sistem olarak yada yapılarda ikincil elemanlar olarak nitelendirdiğimiz aşık, kuşak için ince kalınlıklı profillerin (thin-walled veya light-weight profiles) kullanımı da sözkonusudur. Taşıyıcı sistem montajında kullanılan civata, somun,pul vb. birleşim elemanları da bu sınıfa dahildir. İkinci de ise çatı ve cephe kaplamalarında, doğrama kasalarında, yağmur olukları ve benzer şekilde yapı elemanlarında kullanılan kalınlığı 0.5 mm ile 2 mm arasında değişen çelik levhalar sözkonusudur. 2.2 Çelik Malzeme Kullanımının Sağladığı Yararlar Yapılarda çeliğin malzeme olarak kullanımının getirdiği üstünlükler 3 başlık altında toplanabilir: a. Mimari açıdan üstünlükler  Diğer malzemelerle geçilemeyecek büyük açıklıklar, çelik malzeme kullanılarak geçilebilir.  Taşıyıcı sistem elemanlarının narinliği ve geniş açıklıkların geçilmesi nedeniyle mekandan tasarruf sağlar  Yapıda, büyütme veya tadilat yapılmak istendiğinde kolaylıkla yapılabilir.  Çok çeşitli birleşim tekniği sayesinde istenilen geometri ve formda yapı yapılabilir.  Mekanik ve elektrik tesisat kanalları kirişlerde açılan boşluklardan geçirilebilir, bu şekilde kat yüksekliğinden kayıp verilmez. b. Taşıyıcı sistem yönünden üstünlükleri  Yüksek mukavemetli bir malzeme olup öz ağırlığının taşıdığı yüke oranı çok düşüktür, bu da yapıda hafiflik getirmektedir.  Depreme karşı daha iyi performans gösterirler  Çelik yapıların ağırlıkları betonarme yapılara göre % 50 daha az olması nedeniyle zayıf zeminlerde çelik yapı yapılması tercih nedenidir. c. Uygulama ve inşaat açısından üstünlükleri  Malzeme kalitesi üretici tarafından garanti edilir. Ayrıca, imalatı hava ve şantiye koşullarından etkilenmediğinden ve atölyede yapıldığından büyük ölçüde otomasyondan yararlanılarak zaman tasarrufu, kalite üstünlüğü sağlanır.  Betonarme gibi kalıp ve iskele istemediğinden montajı kısa sürede yapılabilir.  Çelik bir yapı sökülerek elemanları başka bir yerde aynı amaçla veya daha değişik bir amaçla kullanılabilir. 3. YAPILARDA TAŞIYICI SİSTEM OLARAK ÇELİK KULLANIMI 3.1. Çelik Malzeme Özellikleri Taşıyıcı sistemler için kullanılan çelik malzeme yapı çeliği veya yapısal çelik olarak isimlendirilir. Yapısal çeliği malzeme kalitesine göre normal yapı çeliği ve yüksek dayanımlı yapı çeliği olarak ikiye ayırabiliriz. Normal yapı çeliği akma sınırı 2400 kg/cm2 olan ve St 37 olarak anılan çeliklerdir. Yüksek dayanımlı çelikler akma sınırı 3000 kg/cm2 (St 50) ve daha yukarı olan çeliklerdir ve en yaygın kullanılanı 3600 kg/cm2 akma sınırına sahip St 52 kalitede olanıdır. 3.2. Uygulama Alanları Yapısal çelik, endüstriyel tesisler yanında aşağıda sıralanan birçok yapı türünün taşıyıcı sistemi için kullanılabilir. a. Ofis binaları b. İş merkezleri c. Alışveriş merkezleri d. Terminal binaları e. Okullar f. Konutlar g. Otoparklar h. Spor ve sergi salonları i. Stadyumlar j. Tarihi eserlerin restorasyonu Dünyada gelişmiş ülkelerde yapısal çeliğin %30 ile % 55 ler arasında değişen kullanım oranı, ülkemizde maalesef % 5 oranının altındadır. Ülkemizde kullanım yüzdesinin az olmasında ilk nedenler malzeme çeşitliğinin ve imalatı yapacak tekniğe sahip yeterli sayıda fabrikanın olmayışıdır. 17 Ağustos 1999 depreminden sonra çelik yaygın olarak gündeme gelmiş olup, mevcut çelik imalat atölyelerinin teknolojilerinin geliştirmeye çalışmaları yanında, yeni girişimcilerin sektöre ilgi duyduğunu görmekteyiz. Çelik yapıların tümünde sıcakta haddelenmiş profiller kullanılabilmekle birlikte, özellikle yurtdışında 2 veya 3 kata kadar yapıların taşıyıcı sistemi için hafif yapı çeliği olarak adlandırılan soğukta şekil verilmiş ince cidarlı profillerin kullanımı oldukça yaygındır. Sıcakta haddelenmiş profillerin ebatları standart ve belirli sayıda iken, soğukta şekil verilmiş profiller istenilen ebatlarda üretilebilmektedir. Ayrıca ağırlıkları çok daha az olduğundan montajı çok daha kolay ve kısa sürede olmaktadır. Ayrıca bu profiller kullanıldığında yapı taşıyıcı sistemi duvar panelleri halinde fabrikada üretilebilmekte ve şantiyede çelik kolon kiriş birleşimi şeklinde değil, duvar panellerinin birleştirilmesiyle çok daha kısa sürede ve stabil bir yapı oluşturmak mümkün olmaktadır.  Yapıların taşıyıcı sisteminde yapı çeliği kullanarak diğer malzemelerle yapma olanağı olmayan çok değişik geometri ve formlarda yapı tasarımı yapılabilir. Ayrıca çok katlı yapıların taşıyıcı sisteminin çelik yapılmasıyla alan ve yükseklikte kazanımlar sağlanabilir. Örneğin 25 katlı bir yapıda her katta döşeme kirişleri yüksekliğinin 15 cm daha küçük olması halinde ilave 1 kat kazanılmış olur. Ayrıca tesisat kanalları çelik kirişlerde açılan boşluklardan geçirilerek kat yüksekliğinden ayrıca kayıp verilmez. Aynı uygulamayı betonarme taşıyıcı sisteme haiz yapılarda uygulama şansı yoktur. Ofis binaları, iş merkezleri genellikle şehrin merkezi yerlerinde yapıldığından arazi fiyatları ve kira bedelleri yüksektir. İnşaatın kısa sürede bitirilerek yapının kullanılmaya başlaması mal sahiplerinin kısa sürede gelire kavuşması demektir. Toplam proje maliyetlerinde bu durumunda gözönünde bulundurulması gerekir ki, çelik yapının hemen hemen tüm elemanlarının önüretimli olabilmesi nedeniyle inşaat süresinin kısalığı yatırımcının lehine bir özelliktir. Çelik diğer malzemelere oranla yükün artmasıyla birlikte geometrik büyüklükleri en az artan bir malzemedir. Bir kirişi ele aldığımızda kendisine etkiyen yük 2 kat arttığında betonarme kirişte elde edilen geometrik büyüme oranı çelik kiriştekine kıyasla daha büyüktür. Bu özellik döşeme yüklerinin büyüklüğü nedeniyle otopark yapılarında çelik malzemeye avantaj sağlamaktadır. Bu yapılarda çelik taşıyıcı sistem kullanarak döşeme kirişleri yükseklikleri daha az olacağından daha çok park katı elde etmek mümkün olacaktır. Aynı zamanda çelik taşıyıcı sistem kullanımıyla tam otomatik insansız otopark yapıları inşa etmek ve daha çok araç kapasitesine ulaşmak mümkündür. Avrupa ülkelerinde tarihi eserlerin restorasyonunda hafif veya normal yapı çeliği ile oluşturulan taşıyıcı sistemler çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Ülkemizinde tarihi bina zenginliği, yalıları ve köşkleri dikkate alındığında bu tür yapıların restorasyonunda çelik kullanımı özendirilmelidir. Restorasyonda çelik kullanımı ile birlikte yapının orjinal formu bozulmadan güçlendirilmesi mümkün olmaktadır. Estetik formlara, geniş açıklıklara ve mekanlara ihtiyaç duyulan alışveriş merkezleri, terminal binaları, spor ve sergi salonları, stadyum çatılarında çelik malzeme kullanımı kaçınılmaz olmaktadır. 3.3. Taşıyıcı Sistemi Çelik Olan Yapıların Depreme Dayanıklılığı Yapı ağırlığının azalması halinde yapıya gelen deprem kuvveti de azalacaktır. Çelik yapılarda yapı ağırlığı, betonarme yapılara göre yaklaşık % 50 daha az olduğundan yapıya etkiyen deprem kuvveti aynı oranda azalacaktır. Çelik sünek (düktil) bir malzemedir. Betonarmeye göre 18 (onsekiz) kat daha sünektir. Süneklik, elastik davranışın üzerindeki şekil değiştirmelerde enerji yutma yeteneği sağladığından bu özellik dinamik yükler altında önem kazanmaktadır. Tekrarlı yüklemeler altında betonarme yapının tek yönlü ve sınırlı olan enerji yutma yeteneği her tekrarda azalarak bozulur ve deformasyon oluşmadan kırılma gerçekleşir. Çelik yapıda ise elastik sınırlar aşıldığında, bir başka deyişle beklenenin üzerinde yükler yapıya etkidiğinde, çelik yapı elemanları yüksek şekil değiştirme kapasitesi sayesinde öncelikle şekil değiştirir ve deforme olur. Şekil değiştirme esnasında oluşan enerji yutulur ve etkiyen yükler altında yapı ayakta kalarak görevini sürdürmeye devam eder. Ancak enerji yutumunun sağlanması, yapı elemanlarında deformasyon oluşabilmelsi için yük kiriş ve kolonlar arasında dağılabilmelidir. Bunun sağlanması için çelik yapılarda kiriş-kolon birleşimlerinin yük aktarımı için yeterli moment kapasitesine sahip olması gereklidir. 4. ÇELİK YAPILARIN UYGULAMA ESASLARI 4.1. Çelik Yapıda Kalitenin Sağlanması, Projelendirme ve İmalat Taşıyıcı sistemi çelik olan yapılarda kaliteye etki eden en önemli faktör imalat ve uygulamaya başlamadan önce tüm projelerin hazırlanma gereğidir. Projelerde yapıda kullanılacak tüm malzemeler tanımlanmalı, uygulama detayları verilmeli ve çelik taşıyıcı sisteme ile bağlantıları gösterilmelidir. Çelik yapıda ana prensip, tüm imalatların fabrika ortamında yapılmasıdır. Şantiyede yada sahada ise bu elemanların sadece montajı sözkonusu olmalıdır ve şantiyede kaynaklı imalattan kaçınılmalıdır. Ülkemizde maalesef şantiyede yapılan kaynaklı birleşimlerde montaj adı altında anılmaktadır. Ancak şantiyede kaynakla yapılan iş montaj olarak değil, imalat olarak değerlendirilmelidir. Taşıyıcı sistemle ilgili statik projelerde tüm elemanların imalat ölçüleri, kullanılacak çelik malzemelerin kalitesi, montaj için gerekli birleşim elemanları ve kalitesi tanımlanmalıdır. Ayrıca proje yanında işin teknik şartnameleri de hazırlanmalı ve yükleniciler işi bu şartnamelere uygun olarak gerçekleştirmelidir. Hazırlanacak teknik şartnamelerde imalat ve montaj esasları, boya kalitesi ve uygulama esasları, kalite test ve prosedürleri ayrıntılı şekilde yeralmalıdır. İmalat hazırlanan proje ve şartnamelere uygun olarak fabrika ortamında ve kaynak işleri sertifikalı kaynakçılar tarafından yapılmalıdır. Yapılan kaynakların kalitesi yapılacak kaynak testleri ile belgelenmeli ve dosyalanmalıdır. Taşıyıcı sistem haricindeki yapı elemanlarının taşıyıcı sistemle bağlantı detayları mimari projelerde yer almalı ve bu detaylara göre taşıyıcı sistem üzerinde bulunacak bağlantı elemanları statik projelerde yeralarak bu imalatlarında fabrika ortamında yapılması sağlanmalıdır. Aynı şekilde mekanik ve elektrik tesisatı uygulaması için taşıyıcı sisteme yapılacak mesnetlemeler için gerekli detaylar projelendirme esnasında düşünülmeli ve şantiyede çözüme fırsat verilmemelidir. Yukarıda anlatıldığı üzere çelik yapıda kalite ve sürat, yapılacak projenin kalitesine önemli ölçüde bağlıdır. 4.2. Döşeme Sistemleri Çelik yapılarda uygulanan döşeme sistemleri ayrık döşeme ve kompozit döşeme sistemi olmak üzere iki ana başlıkta incelenebilir. Ayrık Döşeme Sistem (non-composite)i: Bu döşeme sisteminde döşeme ile döşeme kirişleri bağımsız çalışır. Üç tür uygulama sözkonusudur. Birincisi çelik döşeme kirişleri üzerine trapez kesitli levhalar döşenir ve üzerine beton dökülürek döşeme oluşturulur. İkincisinde döşeme kirişleri üzerine prekast döşeme elemanları yerleştirilirek döşeme sistemi oluşturulur. Üçüncüsü daha çok hafif çelik yapılarda sözkonusu olan çelik döşeme kirişleri üzerine ahşap esaslı malzeme ile kaplama yapılmasıdır. Ayrık döşeme sisteminde sadece düşey yükler çelik kirişlere aktarılır. Yatay yüklerin aktarımı için döşeme düzleminde yatay çapraz sistemi oluşturulmalıdır. Bu sistemde montaj kolaylığı ve yapım hızlılığı olmasına karşın, kirişler ve döşeme plağı ayrı ayrı boyutlandırıldığından çelik döşeme kirişleri daha büyük kesitli çıkar. Kompozit döşeme sistemleri: Bu döşeme sisteminde döşeme kirişleri ile döşeme betonu birlikte çalışır. Birlikte çalışmanın sağlanması için çelik kirişler üzerine kesme elemanları kaynaklanır. Bu sistemde uygulama sırası genellikle şu şekildedir: a. Çelik kirişler üzerine trapez kesitli saçlar döşenir. b. Kesme elemanları çelik kirişler üzerine kaynaklanır. c. Döşeme donatısı yerleştirilir d. Beton dökülür. Bu sistemde döşeme sistemi daha çok kullanılan trapez şekli ve tipine göre adlandırılır. Bu sistem örnek iki uygulama Şekil ... ve .... da gösterilmektedir. İkinci tip uygulamanın birinciye üstünlüğü daha büyük ve geniş açıklıkların geçilebilmesi avantajıdır. Ayrıca ikinci tip uygulamada kesme elemanları uygulamaya gerek yoktur. 4.3. Çelik Yapıların Yangına Dayanıklılığı Tüm çelik malzemeler 400-600 C sıcaklık altında taşıyıcılığını kaybetmektedir. Bu nedenle yapının önemine ve kullanım amacına göre yapıda yangına karşı önlem almak gerekebilir. Bunun için öncelikle yapılacak iş yapıda yangına karşı önlem alınması gerekliliği varmı bunun tesbit edilmesidir. Yapının yangın riski olmayabilir veya sprinklers kullanımı gibi sebeplerle yapı elemanları için yangına karşı önlem alınması gerekmeyebilir. Yapının yangına karşı koruma yöntemi belirlenirken öncelikle yangın sınıfı tayin edilmelidir. Örneğin bir okulla bir konutun yangın sınfı aynı olmayacaktır. Ayrıca yapının yüksekliği, bir yangın esnasında yapıdan tahliye olacakların sayısı, yapının kullanım amacı gibi kriterler yapının yangın sınıfının belirlenmesinde etkendir. Yapının yangın sınıfı ise alınacak yangına karşı koruma yönteminin seçimini ve maliyetini etkilemektedir. Başlıca yangın sınıflarını F30, F60, F90 ve F120 olarak alabiliriz. Örneğin F30, bir yangın esansında yapı elemanlarındaki ısı belirli bir dereceye ulaşmadan ve göçmeden yapı elemanlarının dayanacağı süreyi gösterir. Çoğu ülkede olmasına karşın ülkemizde yapılara göre yangın sınıflarını ve malzemelerin yangın dayanım kriterlerini veren bir yönetmelik bulunmamaktadır. Yapının yangın hesabını yaparken ENV 1993 Part 1-2 Euro normu , DIN 4102 Alman normu, BS 5950 Part 8 nolu İngiliz normları dikkate alınabilir. Çelik taşıyıcı sistem için uygulanabilecek başlıca yangına karşı koruma yöntemlerini şu şekilde sıralayabiliriz: a. Yangına karşı dayanıklı boya ile boyanması b. Tabanca ile püskürtülerek uygulanan koruyucu malzeme ile çelik elemanların kaplanması Şekil .... c. Çelik kolon ve kirişlerin beton içine alınması d. Çelik kolon ve kirişlerin sıva ile kaplanması e. Çelik kolon ve kirişlerin yangına dayanıklı alçıpan plaklarla kaplanması f. Çelik kolon ve kirişlerin yangına dayanıklı izolasyon plakaları ile kaplanması Sıralanan yöntemlerden en uygunu yapının kullanım amacı, estetik, maliyet gibi kriterler dikkate alınarak seçilmelidir. 4.4. Taşıyıcı Sistemin Korozyona Karşı Korunması Çelik malzeme atmosferde korumasız bırakılırsa oksitlenir, metalin korozyonu devam ederek bir süre sonra malzemenin yapısal direncini bozar ve tekrar demire dönüşür. Oksitlenmenin önlenmesi için gerekli olan yöntem, yüzeye malzemenin hava ve nem ile bağlantısını kesecek bir kaplamanın uygulanmasıdır. Bu kaplama yöntemleri organik ve inorganik(metal kaplamalar) olmak üzere iki şekilde şekilde uygulanabilir. Boya ve plastik esaslı malzemelerle yapılan kaplamalar organik kaplama sınıfına girerken, yaygın olarak kullanılan galvanizleme (çinko ile kaplama) inorganik (metal kaplamalar) sınıfına girmektedir. Boya ile yapılan kaplamalarda çelik malzeme yüzeyinin boya için hazırlığı, boya malzemesinin uygunluğu ve uygulanan boya kalınlığı dikkat edilmesi gereken faktörlerdir. Organik kaplamalara bir başka örnek malzemenin plastik (PVC, PVF) esaslı koruyucularla kaplanmasıdır. Galvanizle kaplama seçildiğinde çelik taşıyıcı sistem elemanları şantiyede tamamen bulonlu birleşimler kullanılarak monte edilmeli, montaj esnasında kaynak kullanımına izin verilmemelidir. Kaynak yapılan yerlerde kaplamanın özelliği bozulacağından malzeme korozyona maruz bırakılmış olacaktır. 5. SONUÇ Ülkemizde çelik, sahip olduğu mekanik özellikleri ile birlikte iyi projelendirildiği, fabrika ortamında imalat yapıldığı ve uygulama esaslarına dikkat edildiği sürece dünyada olduğu gibi kullanım yüzdesi hızla artacak ve endüstrisi dünya ülkeleri seviyesine ulaşacaktır. Burada görev proje gelitiren konumunda olan mimarlara düşmektedir ve tasarladıkları yapılarda çeliği her tür amaç için kullanabilecekleri bir malzeme olarak düşünmelidirler.