Ads Top

ÇELİK VE BETONARME YAPILARIN KARŞILAŞTIRILMASI

Merhaba arkadaşlar bugün sizlere sektörümüzün önemli sorunlarından biri hakkında yazmak istedim. Çelik yapılar mı yoksa betonarme yapılar mı? Bizleri bu ikilemde bırakan sebepleri ve sonuçları sizlerle paylaşmak istiyorum. Öncelikle biraz betonarme ve çelik hakkında bilgilendireyim sizi.

Betonarme

Betonarme; çimento, çelik ve bunlara ek olarak katkı maddeleri gerektiren, çeliğin, betonu güçlendirmesi için birlikte kullanıldıkları ve imal edilen yapı malzemesidir. Kelime anlamı da güçlendirilmiş betondur. Bir Fransız icadı olduğu iddia edilmektedir. 1855 yılında Sen Nehrinde yüzen bir geminin yapımında kullanılmıştır. 1861 yılında inşaat sektöründe kullanılmaya başlanmıştır. 1868 yılında ise Fransa’da patenti alınmıştır. 1880lerde yangınlardan korunmak adına yapılar yapılmıştır. Fransızlar bir komisyon oluşturup 1806 yılında ilk yönetmeliği yayınladılar. 1904 yılında Almanya’da ilk yönetmelik yayınlandı. Her iki yönetmelikte yıllar boyunca değişikliğe uğradı. Türkiye’de başta Almanya'nın yönetmeliğini kullansa da 1953 yılında kendi yönetmeliğini yayınladı. Şu an kullandığımız “TS 500-2000 Betonarme Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları” adındaki yönetmeliktir. 

Çelik

Çelik, demir elementinin karbon ile bileşiminden oluşan bir alaşımdır. Kullanılan karbon miktarına göre çeliği sınıflandırabiliriz. Karbon miktarı arttıkça çelikler demirden daha sert ve güçlü olurken, daha az sünektirler. 19. yüzyılın ortalarında çelik seri üretim materyali olmaya başladı. Özellikle 20. yüzyılın başında elektrik fırınların kullanılmasıyla çelik yapı tekniklerinde ciddi gelişmeler oldu. Çelik yapıların inşa edilmesi birinci dünya savaşından sonra, ikinci dünya savaşında ve sonrasında yaygın olarak görülmektedir. Zamanla çelik yapı taşıyıcı sistemlerinin hesaplanma yöntemleri, tasarımı ve kaynak teknikleri geliştirildi. Bizim sektörümüz için paslanmaz çelik kullanmak önemlidir bunun için ise çeliğin krom içermesi gerekmektedir. 

Çelik Yapıların Avantajları

1) Malzeme dersinden hatırlayacağınız üzere çelik yüksek mukavemete sahip bir malzemedir. Bu dersten hatırlayabileceğiniz bir diğer özellik ise çeliğin elastik modülü diğer yapı malzemelerine oranla çok yüksektir. Bu da dinamik yüklere deprem yüküne titreşimlere uygun davranış sergilediğini gösterir.
2) Taşıyabileceği ağırlık kendi ağırlığının hayli üstündedir.
3) Homojen bir yapısı olduğu için tam da kendinden beklenilen davranışı sergiler yani statik hesaplarındaki hata payları çok çok düşüktür.
4) Betonarmeye oranla çok daha hafif yapılar inşa edilir bu da maliyetin düşmesine sebep olur. Maliyetin düşmesindeki bir diğer faktörde küçük kesitlerle kolonsuz geçme imkanı sağlar yani büyük mekanlarda istenilen dizaynın yapılmasına yardımcı olur.
5) Üretim fabrikada yapıldığı için hava koşullarına bakmaksızın hızlı bir şekilde inşa edilir. İşçi maliyeti düşer zamandan kazanılır.
6) Kalifiye(usta) işçi ile çalışılır dolayısıyla uygulamada oluşabilecek hatalar en aza indirgenir.
7) Hasar gören yapı elemanı hızlıca, kolay ve düşük maliyet ile değiştirilebilir.
8) Çelik yapılar istenildiğinde demontaj edilebilir ve tekrar başka bir yere montaj edilebilir. Bu sebeple çevreyi kirletmezler.
9) Prefabrikasyon ürünlerdir. Çelik yapıların üretimi hızlıdır.
10) Depreme dayanıklı yapılardır.
11) Sütun ve kirişler olmadığı için kullanım alanı fazladır
12) Beton içine gizlenmediği için denetimi kolaydır malzemeden çalınamaz.

Çelik Yapıların Dezavantajları

1) Bu işi yapacak insanların kalifiye eleman olmaları gerekmektedir ve sektörde çelik alanındaki kalifiye eleman azlığı bir dezavantajdır.
2) Yangına dayanımı düşüktür bu da yapılar için büyük bir dezavantajdır. Bunun çözümü özel kürler bakımlardır fakat bu da maliyeti arttırır.
3) Korozyon(paslanma) sıkça karşılaşılan sorunlardan biridir. Bunu önlemek için bakımların yapılması gerekir. (Boyamak, betona gömmek, korozyona dayanıklı özel alaşımlı çelik kullanmak vb.)
4) Yanıcı olmamasına rağmen yüksek sıcaklıkta mukavemeti düşer. Isı iletimi iyi olan bir yapı malzemesi olduğu için yanma olayı hızla gerçekleşir. Yangına karşı önlem alınması çok önemlidir
5) Betonarmeye oranla çeliğin malzemesi pahalıdır.

Betonarmenin Avantajları

1) Kolay işlenip şekillenebilirler.
2) Betonarmenin basınç dayanımı ahşap, tuğla, gaz beton gibi birçok yapı malzemesine göre yüksektir.
3) Kalifiye (usta) eleman gerektirmez.
4) Ani göçme olmaz, betonarme yapılar göçme olacağını önceden belli eder.
5) Betonun ana malzemesi olan agrega ve su doğada kolayca bulunabilir. Ham maddeyi bulmak için az enerji gerektirir.
6) Çeliğe oranla daha rijit(formunu koruyan bir yapısı olması) bir yapısı vardır. Bu da büyük yer değişikliklerinin olmaması anlamına gelir.
7) Bakımı çok kolaydır hatta yok denecek kadar azdır.
8) Korozyon(paslanma) tehlikesi azdır.

Betonarmenin Dezavantajları

1) Homojen yapıda olmadığı için statik hesaplamalardaki sonuçlarda hata payı yüksek olabilir.
2) Zarar görmüş yapı elemanı varsa bunun tadilatı çok daha zahmetlidir.
3) Ağırlığı nedeniyle maliyeti yüksektir.
4) İnşaat süresi uzundur ve her türlü hava koşullarında çalışmaya uygun değildir.
5) Kullanım ömrünü tamamlayan binanın yıkımı pahalıdır. Demontaj, yeniden montaj yok. Yıkımdan çıkan malzeme tekrar değerlendirilmez, çevre kirliliği yapar.
6) Yeteli dayanım kazanana kadar(ilk iki haftalık) bakım yapılmalıdır.
7) İnşaat süresi uzun ve her hava koşulunda çalışmaya uygun değildir.
8) Çekme dayanımı(bir malzemenin kopmadan önce dayanabileceği en büyük kuvvettir) düşüktür, çelik kullanılması gerekir.
9) Kalıp ve iskele pahalıdır ama kalıp yapımı önemlidir dikkatli olunması gerekir.
Yukarıda bahsettiğim gibi çelik ve betonarmenin avantajlı ve dezavantajlı yanları vardır. Fikirsel olarak ikisi arasında bir seçim yapmadan önce sebeplerini ve sonuçlarını bilmemiz gerekir. Umarım faydalı bir yazı olmuştur. Yazımı okuduğunuz için teşekkürler :)

Hiç yorum yok:

Blogger tarafından desteklenmektedir.