Çelik konstrüksiyon; sanayi yapıları, depolar, konveyör galerileri, platformlar ve çok katlı binalarda hızlı montaj, yüksek dayanım/ağırlık oranı ve sünek davranışı nedeniyle tercih edilir. Ancak bir çelik yapının güvenliği yalnızca statik hesaba değil, hesabın imalatta ve montajda ne kadar doğru uygulandığına bağlıdır. Bu yazıda Avrupa’da çelik yapı imalatının temel çerçevesini çizen EN 1090 serisini ve Türkiye’de deprem tasarımının esasını oluşturan Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) ilkelerini, imalatçı ve montajcı bakış açısıyla ele alıyoruz.
EN 1090 Serisi Nedir?
EN 1090, çelik ve alüminyum yapıların imalatını (execution) düzenleyen standart serisidir:
- EN 1090-1: Yapısal bileşenler için uygunluk değerlendirmesi gereklilikleri; fabrika üretim kontrolü ve CE işaretlemesinin çerçevesi.
- EN 1090-2: Çelik yapıların imalatı için teknik gereklilikler: malzeme, kesme, delme, kaynak, cıvatalı birleşimler, montaj, toleranslar ve muayene.
- EN 1090-3: Alüminyum yapılar için teknik gereklilikler.
EN 1090, tasarımı yapan Eurocode’larla (özellikle çelik yapılar için EN 1993) birlikte çalışır: Eurocode “ne kadar dayanmalı” sorusunu, EN 1090-2 ise “nasıl imal edilmeli” sorusunu yanıtlar.
Uygulama Sınıfları (EXC)
EN 1090-2, yapının veya yapı elemanının önemine göre dört uygulama sınıfı (execution class) tanımlar. Sınıf yükseldikçe kaynak kalitesi, muayene kapsamı, izlenebilirlik ve dokümantasyon gereklilikleri artar.
| Sınıf | Genel uygulama alanı | Gereklilik düzeyi |
|---|---|---|
| EXC1 | Düşük sonuç sınıfındaki basit yapılar (ör. bazı tarımsal yapılar) | Temel gereklilikler |
| EXC2 | Bina ve sanayi yapılarının büyük çoğunluğu | En yaygın sınıf; kaynak ve muayene gereklilikleri belirgin şekilde tanımlı |
| EXC3 | Yüksek sonuç sınıfındaki yapılar, yorulma etkisindeki elemanlar, bazı köprüler | Daha sıkı kaynak kalitesi ve daha geniş muayene kapsamı |
| EXC4 | Çok yüksek hasar sonucu olan özel yapılar | En sıkı gereklilikler |
Uygulama sınıfı; sonuç sınıfı (CC1–CC3), hizmet kategorisi (statik veya yorulma etkisi) ve üretim kategorisi dikkate alınarak tasarımcı tarafından belirlenir ve imalat şartnamesine yazılır. Sınıfın imalatçı değil, tasarım tarafından tanımlanması önemlidir.
EN 1090-2’de İmalatı Etkileyen Başlıca Konular
Malzeme ve izlenebilirlik
Yapısal çelikler genellikle EN 10025 serisine göre (S235, S275, S355 gibi kaliteler) tedarik edilir. Malzeme muayene belgeleri EN 10204’e göre istenir; daha yüksek uygulama sınıflarında malzemenin parça düzeyine kadar izlenebilirliği beklenir.
Kaynak
- Kaynak kalite yönetimi için EN ISO 3834 serisine atıf yapılır.
- Kaynak prosedürleri EN ISO 15614-1 gibi yöntemlerle onaylanır; kaynakçılar EN ISO 9606-1’e göre belgelendirilir.
- Uygulama sınıfına göre yetkin bir kaynak koordinatörü (teknik bilgi düzeyi tanımlı) görevlendirilir.
- Kaynak kusurları için kabul seviyeleri EN ISO 5817’deki kalite seviyelerine bağlanır.
Tahribatsız muayene
Görsel muayene tüm kaynaklar için esastır. Ek tahribatsız muayene (manyetik parçacık, ultrasonik, radyografi) kapsamı; kaynak tipi, yük yönü ve uygulama sınıfına göre EN 1090-2’deki tablolarla belirlenir.
Cıvatalı birleşimler ve montaj
Öngermeli yüksek dayanımlı cıvatalarda sıkma yöntemi ve kontrolü, sürtünme yüzeylerinin hazırlığı ve montaj toleransları (düşeylik, kolon eksen kaçıklığı, ankraj yerleşimi) EN 1090-2’de ayrıntılı olarak tanımlıdır.
TBDY 2018: Çelik Yapılar İçin Temel Yaklaşım
Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018’de yayımlanmış ve 1 Ocak 2019’da yürürlüğe girmiştir. Yönetmelik, deprem tehlikesini AFAD’ın Türkiye Deprem Tehlike Haritaları üzerinden sahaya özgü olarak tanımlar ve yapıları kullanım amacı, deprem tasarım sınıfı ve yükseklik sınıfına göre gruplandırır. Çelik yapıların genel tasarım ve yapım kuralları ise Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik ile birlikte uygulanır.
Kapasite tasarımı ve süneklik
Deprem tasarımının temel fikri, yapının büyük bir depremde enerjiyi önceden belirlenmiş bölgelerde kontrollü plastik şekil değiştirmeyle tüketmesidir. Bunun için:
- Taşıyıcı sistem tipleri (moment aktaran çerçeveler, merkezi ve dışmerkez çaprazlı çerçeveler vb.) için süneklik düzeyleri tanımlanır.
- Kolonların kirişlerden daha güçlü olması (güçlü kolon – zayıf kiriş) ilkesi aranır.
- Birleşimlerin, bağlandıkları elemanın kapasitesini karşılayacak şekilde tasarlanması beklenir.
- Plastik mafsal oluşması beklenen bölgelerde enkesit narinlik sınırları ve detay kuralları uygulanır.
Bu ilkelerin imalat ve montaja yansıması
| Tasarım ilkesi | İmalat/montajdaki karşılığı |
|---|---|
| Birleşim kapasitesi | Kaynak tipi ve boyutunun çizime birebir uygulanması; tam nüfuziyetli kaynakların muayenesi |
| Korunmuş bölgeler | Plastik mafsal bölgelerinde gelişigüzel delik, punta veya ek kaynak yapılmaması |
| Malzeme özellikleri | Projede belirtilen çelik kalitesinin değiştirilmemesi; daha yüksek dayanımlı malzeme kullanımının da tasarımcı onayı olmadan yapılmaması |
| Çapraz elemanlar | Bağlantı levhalarında projede öngörülen detayın (ör. serbest bükülme boşluğu) korunması |
| Ankraj ve temel bağlantısı | Ankraj cıvatalarının konum, gömme boyu ve sıkma kurallarına uygun yerleştirilmesi |
Sahada yapılan küçük “pratik” değişiklikler, örneğin bir kirişe geçiş deliği açmak veya bir çaprazı farklı profille değiştirmek, deprem davranışını tasarımcının öngörmediği biçimde etkileyebilir. Bu nedenle tüm değişiklikler tasarımcı onayıyla yapılmalı ve as-built çizimlere işlenmelidir.
Mevcut Sanayi Yapılarında Güçlendirme ve Revizyon
Eski çelik yapılarda korozyonla kesit kaybı, eklenen yükler (yeni ekipman, çatı paneli değişimi) veya kullanım değişikliği, yapının yeniden değerlendirilmesini gerektirebilir. Revizyon sürecinde mevcut durum tespiti, kesit ve birleşim ölçümleri, malzeme tespiti ve TBDY’deki mevcut binaların değerlendirilmesine ilişkin esaslar doğrultusunda mühendislik analizi yapılır. Ardından eleman değişimi, takviye levhaları veya ek çaprazlarla güçlendirme uygulanır.
Montaj Aşamasında Dikkat Edilecekler
İmalatı doğru yapılmış bir yapının güvenliği montajda da korunmalıdır. Montaj öncesinde ankraj cıvatalarının konum ve kot ölçümleri kontrol edilmeli, montaj sırası ve geçici stabilite önlemleri (geçici çaprazlar, gergiler) bir montaj yöntem planında tanımlanmalıdır. Kolonların düşeyliği ve aks ölçüleri her aşamada ölçülüp kaydedilmeli, kalıcı bağlantılar tamamlanmadan geçici destekler sökülmemelidir.
- Vinç kapasitesi, kaldırma noktaları ve yük çizelgelerine göre kaldırma planı
- Yüksekte çalışma için yaşam hattı, sepetli platform ve düşüş durdurma sistemleri
- Öngermeli cıvatalarda sıkma yöntemi ve kontrol kayıtları
- Saha kaynaklarında rüzgâr ve nem koruması
- Montaj sonrası boya hasarlarının tamiri
Korozyon Koruması da Yapının Parçasıdır
EN 1090-2, yüzey hazırlığı ve koruyucu kaplamalar için ISO 8501 ve ISO 12944 gibi standartlara atıf yapar. Kesit kaybı zamanla taşıma kapasitesini azalttığından, özellikle kıyı ve sanayi ortamlarındaki yapılarda boya sistemi tasarımın ayrılmaz bir parçası olarak ele alınmalıdır. Su biriktirmeyen detaylar, kapalı kutu kesitlerde sızdırmaz kaynaklar ve bakım için erişilebilir yüzeyler, yapının ömrünü uzatan basit ama etkili önlemlerdir.
Ardamak ile Çelik Konstrüksiyon
Ardamak; sanayi yapıları, platformlar, kuleler, çatı sistemleri ve konveyör galerileri gibi çelik konstrüksiyonların imalat, montaj ve revizyon işlerini, proje çizimlerine ve EN 1090 gibi standartlara uygun imalat anlayışıyla yürütür. Hizmet kapsamını çelik konstrüksiyon sayfasında inceleyebilir, statik projeniz veya yapı bilgilerinizle teklif talebi iletebilirsiniz.