Çelik Yapıların Üstünlükleri ve Sakıncaları

Taşıyıcı sisteminin çelik malzeme ile oluşturulduğu yapılara “çelik yapılar” denir. Çelik yapılar çelik malzemesini yüksek dayanım özelliklerine bağlı olarak yüksek yapıların yapımında ve büyük açıklıkların geçilmesinde tercih edilmektedir. Günümüzde çelik  elemanları şantiyelerde üretilebildiği gibi, taşıma imkanlarına bağlı olarak büyük parçalar halinde atölye ve fabrikalarda da üretilip şantiye alanına taşınıp orada montajları yapılabilmektedir. Çelik konstrüksiyon elemanlarda genellikle kaynaklı ve bulonlu bağlantı elemanları kullanılmaktadır.

Çelik yapıları diğer taşıyıcı sistemlerden ayıran üstünlükleri ve zayıflıkları şu şekildedir:

 Çelik yapıların üstünlükleri

• Çelik malzeme bakımından bütün kesiti ve ekseni doğrultusunda elastik davranış gösterebilen homojen bir malzeme olduğu için Bernoulli-Navier hipotezinin (düzlem kesitlerin şekil değiştirdikten sonra düzlem kalması) gerçekleştiği bir nitelik taşımaktadır.
• Hooke kanununa uyan bir malzemedir. Elastik sınırlar içerisinde gerilme şekil değiştirme artışları orantılı bir şekilde değişmektedir.
• Elastisite modülü yüksektir. Eğilme rijitliğinin etkin olduğu yerlerde uygun sonuçlar
• Yüksek mukavemetli olduğundan malzeme gideri bir hayli azalır, kullanıldığı yapının öz ağırlığını büyük ölçüde azaltır.
• Süneklik bakımında son derece elverişli bir Süneklik akma gerilmesinden sonra kopma aşamasında kadar olan aralıkta malzemenin, kesitin ya da sistemin yük taşıyabilme kapasitesidir. Başka bir değişle etkiyen yükler altında şekil değiştirebilme yeteneğidir. Bu özelliği bakımından çelik yapı sistemleri yapılardan beklenen süneklik özelliklerini karşıladıklarından tercih edilmesi gereken yapı grubu arasında yer almaktadır.
• Çelik yapıları söküp malzemesini yeniden kullanma olanağı vardır.(Betonarmede bu mümkün değildir.)
• Çelik yapılarda değişiklik ve takviye yapılması gayet kolaydır.
• Çelik yapılarda, yapım sırasındaki kusurları sonradan tespit etmek mümkündür.(Betonarmede ise bu çalışma zaman alıcı ve pahalı yöntemler gerektirmektedir.)
• Çelik malzeme, inşaat alanına işlenmiş olarak Bu sebeple kullanılan elemanların kalitesi ve mukavemeti hakkında kesin bir hüküm verilebilir.(Betonarmede ise, inşaat alanında hazırlandığından kalitesi belli değildir.)
• Analizleri betonarmeye göre daha kolaydır
• Uygun bakım koşulları sağlandığı sürece yapı ömrü sınırsızdır.

Çelik Yapıların Sakıncaları

• Pahalı bir malzemedir.
• Ateş ve yangına karşı zayıf (Betonarme dayanıklı) çelik yapılar 500-600°C de taşıma yeteneğini
• Yapımından sonra sürekli tamir ve bakım Dış hava etkileri ve rutubete karşı dayanıklılığı zayıftır.
• Yapılışı Kalifiye işçilik gerektirir.
• Çelik yapı taşıyıcı elemanları yüksek dayanım özelliklerine bağlı olarak daha küçük bir başka deyişle daha narin kesitlerden teşkil Bu durum daha narin kesitlerin oluşması anlamına gelmektedir. Bu kesitler burkulma etkilerine düşünüldüğünde zayıf olma özelliği taşımaktadır, gerekli tasarım önlemlerinin alınması gerekir.
• Sürekli ve tekrarlı yükler altında çelik yapı elemanlarında yorulma etkisine bağlı olarak kırılmalar meydana Çelik yapılar yorulma etkilerine karşı zayıftır.