Çeliğin avantajları ve dezavantajları
Çelik

Çeliğin Avantajları Ve Dezavantajları Nelerdir?

Bu yazımızda çeliğin avantajları ve dezavantajları konusu hakkında bilgi verilecektir.

Yapılarda kullanılan malzemeler düşünüldüğünde karşımıza pek çok çeşitte malzeme çıkabilmektedir. Farklı özellikleri ve kullanım amaçları ile karşımıza çıkan yapı malzemelerinden en bilinen ve sıklıkla yapılarda kullanılanı çeliktir. Çelik, yapılarda kullanıldığında pek çok avantajı da beraberinde getirmektedir. Yazımızda yapısal çeliğin kullanım alanlarını, avantajlarını ve dezavantajlarını anlatacağız.

Çeliğin avantajları ve dezavantajları konularını fikir vermesi açısından özetlemek gerekirse;

Çeliğin avantajları için;

  • sağlamlık,
  • ekonomi,
  • hızlı üretim ve yerinde montajı,
  • deprem dayanımı,
  • hafifliği ve

Çeliğin Dezavantajları için ise;

  • yangın dayanımının düşük olması,
  • korozyona uğrayabiliyor olması,
  • ses ve ısı iletmesi,
  • malzeme üretimi gibi ana başlıklar altında inceleyebiliriz.

Çelik Yapı Sistemlerinin Avantajları

Yapısal sistemlerde malzeme ve genel sistem seçimi büyük önem arz etmektedir. Bu seçimin doğru yapılması ve buna uygun hesaplamaların ise yine doğru bir şekilde yürütülüp sonuçlandırılması oldukça önemlidir. Üniversitelerimizde inşaat mühendisliği bölümlerinde yapısal sistemler ile ilgili verilen teorik eğitimler her ne kadar yeterli görünse dahi halen hatalı hesaplar sonucu, yanlış sistem seçimleri sonucu can ve mal kayıpları yaşanabilmektedir. Bu yapısal sistemlerden ülkemizde betonarmeye nazaran daha az gördüğümüz yapı sistemi çözümü ise yapısal çelik kullanımıdır. Yapılarda çelik kullanımında ise başarılı bir sistem çözümü, diğer tüm sistem çözümlerinde olduğu gibi, malzemenin fiziksel – mekanik – kimyasal tüm özelliklerinin, avantajlarının ve dezavantajlarının iyi bir şekilde değerlendirilmesinden geçer.

Çelik, yapılarda kullanıldığı zaman daha önce de belirttiğimiz gibi beraberinde pek çok avantaj getirir. Bu avantajlar çeliğin mimari avantajları ve çeliğin yapısal avantajları olarak iki ana grupta incelenebilir.

Mimari Açıdan Çeliğin Avantajları Nelerdir?

çeliğin avantajları Pompidou Çenter binası
Mimaride özgürlük Pompidou Çenter

Yapısal çelik kullanımı, ülkemizde alışılmış betonarme kültürünün çok ötesinde bir kavramdır. Çelik kullanımı ile yapılar özgünlük kazanabilmekte ve yapılamaz denilen işler çelik kullanımı ile olanaklı hale gelebilmektedir. Özellikle şehir merkezlerinde artık sıklıkla görmeye başladığımız çelik gökdelen yapılar ise buna bir kanıt niteliğindedir. Mimari özgünlükleri, özellikle günümüzdeki bütünleyici elemanlar ile entegre olabilme özelliği ile de çelik yapılar tasarımcının özgürlüğünü ve özgünlüğünü ortaya çıkarmasına olanak sağlar. Bilgisayar yazılımları ile hesapları kolaylıkla yürütülebilen çelik yapılar, bu gibi tasarım programları ile oldukça özgün ve yenilikçi tasarımların yapı taşını oluştururlar.

Narinlik Bakımından Çeliğin Avantajları Nelerdir?

çeliğin avantajları mimaride narinlik hong kong havalanı
Mimaride narinlik Hong Kong Havalalanı

Çelik, yapısal bir malzeme olarak oldukça yüksek dayanım gösterir. Özgül ağırlığına oranlandığında oldukça verimli bir malzeme olan çelik, yapılarda artık ülkemizde de sıklıkla kullanıma geçilmiştir ve özellikle endüstriyel tesislerde tercih edilmektedir. Dayanımının yüksek olması ile birlikte çelik yapılarda kolon ve kiriş boyutlandırmaları da betonarme çerçeve sistemlere göre daha küçük olmaktadır. Bu da pek çok yönden yapıya tasarım esnekliği katmaktadır. Bu tasarım esnekliği ile birlikte yapılarda çok daha yüksek kat aralıkları ve açıklıklar daha küçük boyutlandırılmış kiriş ve kolonlar ile geçilebilmektedir. Boyutları azalan bu kolon ve kirişler aynı zamanda sayıca da betonarmeden daha az olmaktadır. Bu sayede yapıdaki kullanım alanı da önemli ölçüde genişlemektedir.

Günümüzde mimarlar tarafından istenmekte olan yapısal tasarım şartlarından birisi de değişimlere gösterdiği uyum ve esnekliktir. Çelik yapılar, ilerde yapıda yapılmak istenebilecek değişimlere karşı diğer sistemlere göre çok daha açıktır. Gereksinimler doğrultusunda mekansal değişikliklere rahatlıkla gidilebilmektedir.

Taşıyıcılık Açısından Çeliğin Avantajları

Yapısal çelik, bir avantaj olarak da belirttiğimiz gibi diğer sistem çözümlerine göre oldukça hafiftir. Bu sebeple çelik yapıların ağırlığı da daha hafif olmaktadır ve bu sebeple zemine binen yük de azalmaktadır. Betonarme yapılara göre %50 ye varan oranlarda daha hafif olan çelik kullanımı ile temel boyutları oldukça küçülebilmektedir. Bu duruma bağlı olarak da yapılacak olan kazı miktarı azalmaktadır diyebiliriz. Yapısal çelik kullanımı ile birlikte çok kötü olan zeminlere dahi yapılar güvenle yapılabilmektedir. Özellikle depremselliği yüksek bölgelerde yapısal çelik kullanımı ile güvenli yapılar üretmek oldukça akıllıca olacaktır.

Yapılarda çelik kullanımının bir diğer önemli avantajı ise çeliğin yapı olarak standardize edilebilir olmasıdır. Fabrikadan tek tip halinde kontrollü olarak homojen ve izotrop çıkabilen bu tür yapı ürünleri ile yapının performans analizini yapmak çok daha güvenli olmaktadır. Aynı zamanda çeliğin değiştirilmek istenen özellikleri de üretim esnasında değiştirilerek farklı özellikte çelik yapı elemanları elde edilebilmektedir. Çelik aynı zamanda sünek bir malzemedir ve bu sünekliği sayesinde dinamik yükler altında sönümleyici özellik gösterir. Burulma ve eğilme momentlerine karşı da dayanım gösterebilen bir malzemedir. Yine bu özellikleri sebebi ile de depremselliği yüksek bölgelerde çelik kullanımı oldukça iyi bir tercihtir. Çelik, iyi korunduğu takdirde, zamana bağlı dayanım kayıpları da yaşamaz. Bu özelliği ile de çelik, yapılarda iyi bir tercih olarak karşımıza çıkmaktadır.

Çelik Yapıların Deprem Dayanımı

Yapılar, ilgili standart ve kodlara göre yapıldığı takdirde depreme karşı güvenli olmaktadırlar. Ancak gördüğümüz deprem sonuçlarından yola çıkarak çelik yapıların deprem performansları bir adım önde olmuştur. Yapısal çelik kullanımı ile depremde oluşan can ve mal kayıpları her zaman minimize edilmiş olur. Çelik, fabrikada oldukça kontrollü bir şekilde üretim yapılması ile de oldukça güvenlidir ve kalite farklılıkları oldukça az olmaktadır. Aynı zamanda montaj esnasında betonarmeye nazaran çok daha az hata yapılma şansı vardır. Bu gibi sebepler de düşünüldüğünde yapılarda çelik kullanımı oldukça güvenli bir yaklaşım olmaktadır.

Çelik Kullanımı ve Ekonomi

Çelik kullanımının ekonomik olarak etkisi de vardır. Bu etkilerden birisi yapının hafifliği sebebiyle azalmış kazı ve küçülmüş zemin boyutları ile ekonomiye olan etkisidir. Çelikler aynı zamanda önceden üretilmiş olan prefabrik elemanlar oldukları için iskele – kalıp ihtiyacı da istemezler. Ayrıca yapımı daha kısa süre içinde gerçekleştiği için de yapının servise alınma süresi kısalmaktadır.

Çelik Yapı Sistemlerinin Dezavantajları

Yapılarda çelik kullanımının dezavantajları da avantajları gibi listelenebilir. Her yapı malzemesinin olduğu gibi çeliklerin de dezavantajları mevcuttur. Bu dezavantajları farklı metodlar ile azaltmak ve koruyucu kaplamalar yapmak da mümkündür.

Korozyon Problemi

Çelik, korozyon problemine açık olmasına karşın bazı işlemlerden (astar – üst kaplama) geçirilerek bu riskten kurtulabilmektedir. Ayrıca yangın boyası ve sıvası uygulamaları da aynı zamanda korozyona karşı dayanım sağlayabilmektedir.

Çeliğin Yangın Dayanımı

Çelik, bilindiği gibi yangına karşı diğer malzemelere göre çok daha hassas olan bir materyaldir. 400 Santigrat derecenin aşıldığı durumlarda çelik elemanlar taşıyıcı özelliğini yitirme gibi davranışlar göstermektedirler. Bundan daha yüksek sıcaklıklarda ise çelik tüm mekanik özelliklerini yitirebilmekte ve yapı bütünlüğü bozulabilmektedir. İşte bu sebeple, çelik yapılarda yangın dayanımı ancak yangın etkisini geciktirme şeklinde olmaktadır. Bu geciktirme işlemi ise yangın boyaları ve yangın sıvaları ile yapılabilmektedir. Bu yangın boyaları 60 – 90 – 120 dakika gibi süreler çeliği koruyarak yapıyı terk etme ve boşaltma için gerekli süreyi verir ve can kayıplarının önüne geçilmesine yardımcı olur.

Isı ve Ses İletkenliği

Yapılarda çeliğin dezavantajlarından söz edilirken akla son gelen faktör ısı ve ses iletkenliğidir. Çelik, diğer yapı elemanlarına nazaran ses ve ısıyı çok daha hızlı ve kolay bir şekilde iletir. Bu da yapılarda daha fazla ısı ve ses yalıtımına ihtiyaç duyulmasına sebep olur. Ancak çeliğin diğer avantajları düşünüldüğü zaman çok da önemli bir dezavantaj olarak görülmemektedir.

Çeliğin avantajları ve dezavantajları yazımızdan sonra çelik ile ilgili yazıları aşağıdaki linklerden okuyabilirsiniz.

Çelik – Donatı ile Okunması Tavsiye Edilen Yazılar:

Paylaşmak Güzeldir

Düşüncelerinizi bizimle paylaşırmısınız?

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir