Çelik Yapı Nedir?

Daha güvenli, daha hızlı, daha ekonomik!

Çelik yapı sistemi, taşıyıcı yapı elemanlarını oluşturan profillerin galvaniz kaplı çelik kullanılarak soğuk şekillendirme yöntemiyle üretildiği, vida ve/veya cıvata kullanarak bir araya getirildiği depreme karşı dayanımlı endüstriyel bir yapı sistemidir. Fabrika ortamında şekillendirme (roll-forming) makinaları kullanılarak üretilen yapı elemanları projesine uygun olarak kontrol ve denetim altında bir araya getirilir ve yerine konularak montajı yapılır.

Çelik Yapı Sistemi:

• Sağlam ve hafiftir. En yüksek dayanım/ağırlık oranına sahip taşıyıcı yapı malzemesidir.
• Endüstriyel bir sistem olmasından dolayı hem üretimde hem de uygulamada boyut kararlılığı vardır. Proje üzerinden yapıların doğrama (kapı, pencere vb.) ve diğer ekipman siparişleri verilebilir.
• Kalıcı yapı için yürürlükte olan yük ve yapı/yapım şartnameleri dikkate alınarak tasarımı yapılır.
• Malzeme verimliliği ve esnekliği yüksek bir malzeme olmasından dolayı tasarıma geniş olanaklar verir.
• Geleneksel yapı sistemleri (betonarme, yığma) ile karşılaştırıldığında %80~85 daha hafiftir. Hafif olmasından dolayı depremde daha az kuvvete maruz kalırlar. Yüksek dayanıma ve dayanıklılığa sahiptir. Taşıma gücü zayıf zeminlerde en uygun yapı sistemi olarak öne çıkar.
• Konut, ticari, sosyal donatı (okul, hastane, yurt vb.), konaklama (otel, motel vb.), depo binaları gibi her tür amaçlı yapı yapılmasına imkân sağlar.
• Yönetmeliklerde öngörülen minimum ekonomik yapı ömrünün üzerinde bir yapı ömrüne sahiptir. Taşıyıcı elemanlar için seçilen galvaniz kaplama kalınlığına ve çevresel şartlara bağlı olarak 150 ile 350 yıl arasında yapı ömrü sağlar.

• Hafif ve yüksek dayanım/ağırlık oranına sahip olmasından dolayı dünyada depreme karşı en dayanıklı yapı sistemidir.
• Hızlı ve ekonomik bir inşa sürecine sahiptir.
• Yapım süreci iklim koşullarından bağımsızdır.
• Yapı ömrünü, yapının bütünlüğünü ve kararlılığını tehdit eden çevresel koşullara karşı dayanıklıdır ve uzun ömürlüdür.
• Sürdürülebilir bir yapı malzemesi olarak çelik, projenin tüm paydaşlarına düşük çevresel etkiye sahip bina yapma olanağı sağlar. Böylece geri dönüşüm oranı en yüksek yapı malzemesi olan çelik performans özelliklerini kaybetmeden defalarca kullanılabilir.
• Geri dönüşümlü ve sürdürülebilir bir yapı malzemesi olarak doğal kaynakların daha az kullanılmasına imkân verir.
• Yeşil sertifikalı (Leed, Bream vb.) bina yapımında en önemli ve kredibilitesi yüksek yapı malzemesidir.
• Düşük yangın riski, proje sürelerinin kısalması, öngörülebilir bütçe imkânı, kullanılan elemanların boyut kararlılığından dolayı mekanlardaki ince işlerde mimari netlik gibi avantajlar sayesinde maliyet-etkinlik analizi yapıldığında proje süresi boyunca sağladığı tasarrufla sigorta risk primlerinin düşmesini sağlar.
• Geleneksel inşaat malzemeleri ile karşılaştırıldığında hızlı montaj özelliğinden dolayı inşaat süresinin kısalmasını sağlayarak maliyetlerin düşmesine ve binanın daha erken hizmete alınmasına imkân verir.
• Yapısal Yangın Yönetmeliğinin istediği değerleri kolaylıkla karşılayan ve yangının yayılmasını önleyen tutuşmaz ve yanmaz bir yapı malzemesidir.
• Deprem esnasında yangına maruz kalması durumunda bile yapısal kararlılığını ve bütünlüğünü korur.
• Hafif, taşıması-kaldırması ve inşası kolay bir yapı sistemidir.
• Düşük bakım onarım maliyetlerine sahiptir.
• Hafif ve yüksek dayanım/ağırlık oranına sahip olmasından dolayı yapının ağırlığının büyük oranda azalmasına ve taşıma gücü sınırlı zeminlerde bile yapının güvenle inşa edilmesini sağlar.
• Fabrika ortamında üretilmesi ve endüstriyel bir yapım sistemi olmasından dolayı yüksek izlenebilirlik ve kalite kontrol sistemine sahiptir.
• Endüstriyel ve izlenebilir bir yapı sistemi olmasından dolayı BIM uygulamalarına imkân sağlar ve yapının inşası sırasındaki hatalar minimize edilerek tasarruf sağlar.
• Farklı iklim koşulları için farklı ve ekonomik çözümlerle yüksek enerji verimliliği sağlar.
• Uluslararası standartları kabul eden tüm ülkelerde ve sismik aktivitenin yüksek olduğu ülkelerde uygulanan bir sistemdir.
• Enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik konularında benzersiz avantajlara sahiptir.
• Tesisat delikleri profil üretimi esnasında açıldığı için mimari, elektrik ve mekanik çözümlerde büyük kolaylık ve esneklik sağlar.
• Kullanıcılara yüksek yapı fiziği olanakları sunarak hem yapının hem de kullanıcının konfor koşulları gereksinimini sağlar. (Isı, ses, nem, günışığı gibi faktörler)
• Taşıyıcı duvarlar ile oluşturulmasından dolayı (kolonsuz ve kirişsiz tasarım), iç mimari ve dekorasyon rahatlığı sağlar, ferah ve daha geniş iç mekânlar sunar.
• Sağlıklı iç hava kalitesine sahip mekânların inşası için en uygun çözümdür.
• İnşa sahası, çevre ve sosyal yaşam kalitesini etkilemez.
• İnşa esnasında çevreci ve minimum su tüketimi tasarruf sağlar, su kaynakları ve yer altı sularının kirlenme riskini azaltır.
• % 90 ve üzeri oranda geri dönüştürülebilir malzemedir.

Çelik Yapıların Özellikleri

Tüm doğrultularda aynı özelliklere sahip bir yapı malzemesi olan çelik (homojen, izotrop) ile deprem ve rüzgar dayanımı yüksek, esnek, çevresel koşullara dayanıklı, mimari konfor koşullarını sağlayan, imalatın ve montajın her aşamasında izlenebilirliği yüksek ve endüstriyel (insan inisiyatifi en az olan) bir yapı oluşturulabilir.

Tüm binanın tasarımında ÜMİT (Üretim ve montaj için tasarım, DfMA) yöntemi uygulanır. ÜMİT yönteminin en önemli aracı yapı bilgi modellemesi olarak adlandırılan BIM’ dir. Tüm yapının her elemanı, her birleşeni, her katmanı hem yapısal, hem mimari, hem elektrik hem de mekanik olarak BIM platformu kullanılarak (Autodesk REVIT) bilgisayar ortamında tasarlanır ve böylece olası problemler önceden tespit edilerek gerekli önlemler alınır.

Disiplinler arası iş birliği sağlanarak olası zaman, malzeme ve işgücü kayıplarının önüne geçilerek hatasız, kalite kontrolü ve denetimi sağlanmış bir şekilde yalın üretim ve montaj yapılır.

İklim koşullardan bağımsız olarak yılın 365 günü, sürdürülebilir çevreye etkileri azaltılmış yeşil bir inşaat yönetimine olanak tanır. Hem üretimde hem de montajda hızlı ve kuru imalat sağlar. Proje zamanında geleneksel betonarme bir yapıya göre %50’ nin üzerinde zaman tasarrufu sağlar. Tüm sistem elemanları galvaniz kaplı çelik üretildiği için korozyona karşı yapı ekonomik ömrünün çok üzerinde bir koruma sağlar.

Tasarımda geniş malzeme seçim olanağı, esneklik ve estetik imkânı sunar. Taşıyıcı duvar sistemine göre tasarlandığı için iç mekânda kullanıcılara kolonsuz, kirişsiz vb. net mekân kullanımı imkanı sunar.

Taşıyıcı duvar sistemine göre yapıldığı için geleneksel sistemlerle karşılaştırıldığında hem dış cephe kaplamasında tasarruf hem de iç mekânda %7-10 oranında net alan kazanımı sağlar.

Geleneksel yapım sistemlerine göre %80~85 daha hafiftir ve her elemanı taşıyıcıdır. Bu hafifliğin sonucu olarak geleneksel malzemelerle yapılan yapılara göre çok küçük deprem yüklerine maruz kalırlar ve yatay yükler altında performans düzeyi yüksek bir yapı olarak öne çıkar.

Akkon Çelik tarafından üretilen örnek bir yapının Türkiye’de oluşabilecek en yüksek depreme karşı performansı T.C. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü Yapı Laboratuvarında sarsma tablası üzerinde test edilmiş ve ilgili kurumdan alınan resmi rapor ile güvenli bir şekilde bu kuvvetleri karşıladığı belgelenmiştir .

BIM Platformu kullanılarak ÜMİT (DfMA) yöntemi ile projeler oluşturulduğu için endüstriyel bir yapım sistemi olarak hem üretimde hem de montajda yapım süresini kısaltır. İşgücü ve zaman kayıpları ile hataların önüne geçerek proje paydaşlarının her aşamada en ekonomik çözümü bulmalarını ve projeyi en uygun sayıdaki işgücü ile kısa sürede bitirmelerini sağlar. Geçici prefabrik değil, uzun ömürlü, konfor standardı yüksek, depreme karşı dayanımı yüksek ve çevresel etkilere karşı dayanıklı kalıcı yapılar olarak tasarlanır ve inşa edilirler.

Yapı tamamlandığında elde edilen iç ve dış görünümün geleneksel yapılardan hiçbir farkı yoktur. Sistem deneyimli mühendis ve mimarların kontrolünde hayata geçirilirken, fabrika ve sahada eğitimli işçiler tarafından imalatlar gerçekleştirilir.

Tasarım ve üretimde yürürlükte olan tüm ulusal ve uluslararası şartnamelere uygundur. Çelik yapı sisteminde BIM platformu kullanılarak elektrik ve mekanik tesisatlar tasarım esnasında planlanır ve projeye işlenir. Üretimden önce tesisatın geçeceği duvar dikmeleri ve döşeme kirişlerinde delik yerleri belirlenir ve üretim esnasında açılır. Geleneksel sistemlerdeki gibi gerektiğinde kırma, dökme ve tamirat işlemlerine gerek duyulmaz. Böylece son kullanıcı da dahil projenin tüm paydaşlarını ek maliyetlerden korur. Kullanıcıya yüksek yapı fiziği olanakları sunar. A1 sınıfı kaplama malzemeleri (alçı levhalar ve çimento esaslı kaplamalar) ile yönetmeliklerin gerekli kıldığı yangından korunma koşulları sağlanır. Isı yalıtımı her bölgenin iklim koşullarına göre tasarlanır ve uygun malzeme seçimleriyle uygulanır. Bu sayede, ısı yalıtım performansı da yüksektir. Yapıyı oluşturan bina elemanları, gerekli ses yalıtımını da sağlar. Tüm bunların sonucunda proje paydaşlarına ve son kullanıcıya konfor koşulları ve enerji verimliliği yüksek, karbon ayak izi düşük ve sürdürülebilir bir yapı bir yapı inşa etme ve böyle bir yapıda oturma imkanı sağlar.

Türkiye’nin yapısal çelik üretim yeterlilik belgesine ve CE belgesine sahip ilk markalarından biri olan Akkon Çelik, yıllık 35000ton kapasitesi ile, Çevre Yönetim Sistemi ISO 14001:2021, ISO 9001:2015 ve ISO 45001:2018 ve EPD standartlarında üretim yapmaktadır .

Tasarım Standartları

• AISI S100-16 (2020) North American Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members With Supplement 2, 2020 Edition
• AISI S201-17 North American Standard for Cold-Formed Steel Framing – Product Data
• AISI S202-20 Code of Standard Practice for Cold-Formed Steel Structural Framing, 2020 Edition
• AISI S240-20 North American Standard for Cold-Formed Steel Structural Framing, 2020 Edition
• AISI S220-20 North American Standard for Cold-Formed Steel Nonstructural Framing, 2020 Edition
• AISI S400-20 North American Standard for Seismic Design of Cold-Formed Steel Structural Systems, 2020 Edition
• ASCE/SEI 7-22 Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures
• ASCE/SEI 32-01 Design and Construction of Frost-Protected Shallow Foundations, 2001
• IRC 2021, International Residential Code ( Detached one- and two- family dwellings and townhouses up to three stories )
• IBC 2021, International Building Code ( All buildings except detached one- and two- family dwellings and townhouses up to three stories ) ( Chapter 22 )
• TS EN 1993-1-3 (2006) : Eurocode 3: Design of steel structures part 1-3: General rules - Supplementary rules for cold formed members and sheeting.
• ANSI/AISC 360-16 Specification for Structural Steel Building, 2016 Edition
• BS 5950-1:2000 Structural use of steelwork in building. Code of practice for design. Rolled nd welded sections
• BS 5950-5:1998 Structural use of steelwork in building. Code of practice for design of cold formed thin gauge sections
• TS EN1991-1-3:2007 Actions on structures - Part 1-3: General actions - Snow loads
• TS EN1991-1-4:2007 Actions on structures - Part 1-4: General actions - Wind loads
• TS 498 :2021 Design Loads for Building
• Turkey Building Earthquake Regulations 2018

Malzeme Standartları

• ASTM A123/A123M-17 Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel Products
• ASTM A 653/A653M-22 Standard Specification for Steel Sheet, Zinc-Coated (Galvanized) or Zinc Iron Alloy Coated (Galvannealed) by the Hot Dip Process
• ASTM B201-80(2019) Standart Practice For Testing Chromate Coatings on Zinc and Cadmium Surfaces
• ASTM B633-23 Standart Specification for Electrodeposited Coating of Zinc on Iron and Steel
• TS EN 10268 (2008) Cold rolled steel flat products with high yield strength for cold forming. Technical delivery conditions
• BS 5950-7 (1992) Structural use of steelwork in building. Specification for materials and workmanship: cold formed sections
• TS 914 EN 1461 (2022) Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles- specification and test methods
• TS EN ISO 1460 (2020) Metallic Coatings-Hot Dip galvanized coatings on Ferrous Material- Gravimetric Determination of the Mass Per Unit Area
• TS 3813 EN 10130 (2008) Cold rolled low carbon steel flat products for cold forming. Technical delivery conditions (BS EN 10130-2006)
• TS EN 10268 + A1 (2014) Cold rolled steel flat products with high yield strength for cold forming. Technical delivery conditions