Yapı Çelikleri

Yapı Çelikleri Nedir ?

Yapı çelikleri genellikle konstrüksiyon uygulamaları için kullanılmaktadır. Bu çelikler, kullanıldığı alana göre seçilirler. Yüksek mukavemet, yüksek akma dayanımı, tokluk gibi özellikler için farklı yapı çelikleri mevcuttur.

Yapı çeliklerinde darbe dayancı, tokluk, süneklik gibi malzeme davranışları arandığında, yapı çelikleri normalizasyon tavı uygulanmış şekilde kullanılabilir. Normalizasyon tavı, malzeme içerisindeki bozulmuş tane yapısını yeniden düzelterek ince taneli hale getirmek için kullanılmaktadır.

Normalizasyon tavı ile ilgili yazımıza aşağıdaki yazıdan ulaşabilirsiniz.

https://www.metalurjimalzeme.net/normalizasyon-tavi/

Eskiden standart gösterimleri  ” St ” şeklinde olan yapı çelikleri artık ” S ” şeklinde gösterilmektedir.

Örnek vermek gerekirse, eskiden St-37 olarak belirtilirdi. Fakat artık; çekme dayanımı yerine yapı çeliklerini göstermek adına ” Akma Dayanımı” yazılmaktadır. Yani ” S235 ” ifadesi kullanılır. Bu 235 MPa Akma Dayanımıdır.

Yapı çelikleri gösterimlerinde ” Akma Dayanımı ”  kullanılmasının nedeni, malzemenin plastik şekil değiştirmeden dayanabileceği maksimum gerilmenin kullanıcıya bildirilmesidir.

Yapı çelikleri kaynaklı imalat, talaşlı imalat, plastik şekil vermek, çekme ve zımba vb. gibi imalat yöntemleri ile birleştirilip kullanılabilirler. Kaynak işlemi yapılacak ise, malzemelerde sünek yapı, tokluk özellikleri de aranmaktadır. Çünkü kaynak işlemi neticesinde, malzemedeki yapı bozulacağı için, çok sert malzemelerde çatlak meydana gelebilmektedir.

Çeliklerin kaynağı uygunluğu için genel bir garanti verilmesi yanıltıcı olabilir. Çünkü konstrüksiyonun kaynak sırasındaki ve sonrasındaki davranışları kullanılan malzemenin özelliklerinden başka, boyutları, üretim ve işletme koşulları ile de ilgilidir. Ayrıca yapılan kaynak işleminin şekli de çok önemlidir.

Nerelerde Kullanılır ?

yapı çelikleri

Yapı çelikleri, bütün dünya çapında en çok üretilen ve kullanılan çelik yöntemleridir. Uygulama alanları çok geniştir. Çelik yapı uygulamalarının tamamı bu tip çeliklerden oluşmaktadır ve ülkelerin gelişmişlik seviyeleri, yapı çelikleri üretim ve tüketim miktarlarına göre şekillenmektedir.

Yapı çelikleri kullanılacağı yere göre, imal edilirler. Örnek olarak sıcak haddeleme işleminden çıkıp direk kullanılabileceği gibi, soğuk haddelenmiş bir yapı çeliği daha sonra normalizasyon tavı uygulanarak müşteriye gönderilebilir. Burada temel kriter, müşterinin talepleri ve uygulama alanıdır.

Yapı çelikleri kullanılacağı yerde, çelik malzemenin dayanacağı maksimum gerilim belirlenir ve buna bağlı mühendislik hesapları yapılır. Yapı çeliği de burada devreye girer ve gerekli emniyet katsayısı ile de çarpıldıktan sonra, uygun yapı çeliği belirlenir.

Yapı çelikleri, taşıtlarda, makinelerde, köprü, otoyollar, tüneller, yüksek binalar ( gökdelenler ), kuleler vb. yerlerde kullanılmaktadır.


Standart Gösterimleri

Ülkemizde, yapı çelikleri dendiğinde, ” St ” simgesi ile gösterilen ve DIN 17100 standarına göre Kg/mm2 ile çekme mukavemeti ile belirtilen çelikler akıllara gelmektedir.

Genel amaçlı kullanılan genel yapı çelikleri ülkemizde yayın olarak bilinen DIN 17100 standardındaki St simgesi ve kg/mm2 olarak minimum çekme dayanımları ile anılan çeliklerdir. ” St ” olarak belirtilen gösterim günümüzde yerini ” S ” olarak değiştirmiştir. Bu gösterim tipi artık DIN 17100 olarak değil, EN 10025 olarak revize edilmiştir. Daha önce de belirttiğimiz üzere, Dünya’da artık DIN standartları yerine EN standartları güncel durumda olmakla birlikte, yapı çelikleri gösterimlerinde de bunu sıklıkla görmekteyiz. Zaten EN standart gösteriminde malzemelerin Akma Dayanımlarının belirtilmesi, pratiklik olması açısından çok daha iyi olmuştur. Mühendislik açısından akma dayanımına göre hesap yapılması, emniyet katsayılarının akma dayanımı üzerinden hesaplanması güvenlik açısından daha iyi olacaktır.

EN 10025 standardında aşağıdaki gösterimler kullanılmaktadır.

Bu standarda göre ( EN 10025 ) çeliklerin deokside edilme durumlar;

U : deokside edilmemiş, R : Yarı deokside edilmiş, RR : Tam deokside edilmiş olduğunu göstermektedir.

S275’teki S harfi İngilizcedeki Structure yani “ Yapı “ kelimesinden gelmektedir.

Bu tip gösterimlerin sonunda bazen de S275 JR, J0, J2 gibi gösterimler de gösterilmektedir. Burada da;

  • JR : Oda sıcaklığında çentik darbe testinden geçtiği,
  • J0 : 0°C’de çentik darbe testinden geçtiği,
  • J2 : -20°C’de çentik darbe testinden geçtiği

Anlamlarına gelmektedir.

Son olarak bu tip gösterimlerde S275 +N ya da +AR şeklinde ifadeler de göze çarpmaktadır. Bunlar da;

  • +N : Normalizasyon tavına uğradığı,
  • +AR : “ As-Rolled “ yani haddelendiği gibi müşteriye iletildiği

Anlamlarına gelmektedir.

Ekstra Bilgi : 

Şekil değiştirmiş bir çelik, normalizasyon tavına uğradıysa, haddeleme yönüne ya da şekil değiştirme yönüne uzamış tane yapıları yeniden tane oluşumuyla incelerek eski haline gelir ve malzemenin tokluk değeri artar ancak ; sertlik değeri azalır.

Normalizasyon tavına uğramaz ise, yani ” As Rolled ” halinde kullanılacak ise, haddelendiği yönde malzeme dayanımı ve sertliği yüksek gelecektir. Ancak; hadde yönüne 90° açı ile herhangi bir çekme testi yapılacak olur ise, dayanım çok düşecektir.

Haddeleme ile ilgili yazımızı okumak için aşağıdaki linke tıklayınız…

https://www.metalurjimalzeme.net/haddeleme/

Detaylı ilgili Wikipedia sayfasına ulaşmak için aşağıdaki linke tıklayınız…

https://en.wikipedia.org/wiki/Structural_steel