Çelik Yapı İmalat ve Montaj Paftası Hazırlama

Dikkat: Bu makale, eski TS 648 (1980) standardını değil, güncel ÇYTHYE 2018 ve TS EN 1090-2 referanslarını esas almaktadır.

Genel: Uygulama Sınıfları

Pafta hazırlığına başlamadan önce yapının hangi uygulama sınıfına (Execution Class — EXC) girdiğinin belirlenmesi gerekir. Bu sınıf; NDT oranlarını, kaynak kalite gereksinimlerini ve belgelendirme yükümlülüklerini doğrudan etkiler.

Tablo 1: Genel: Uygulama Sınıfları

Saha Notu: Türkiye'deki çoğu çok katlı sanayi yapısı ve ticari bina EXC2 kapsamına girer. Şartname bu sınıfı açıkça belirtmezse EXC2 uygulanır (TS EN 1090-2 Madde 4.1.2 notu).

Pafta hazırlama süreci genel hatlarıyla şu akışı izler:

1. Pafta İçeriği

1.1 Genel Montaj Planı

Genel montaj planı (General Arrangement Drawing), yapının tüm iskeletini tek bir bakışta ortaya koyan ana çizimdir. İçermesi gerekenler:

• Tüm aks ve grid çizgileri
• Kolon, kiriş ve çapraz elemanların konumları
• Referans eksenleri ve kota noktaları
• Poz/eleman numaralandırma sistemi

TS EN 1090-2:2018 Madde 4.2 kapsamında genel montaj planında yapı sınırları, aks kotaları, temel ankraj lokasyonları ve genel toleranslar mutlaka belirtilmelidir.

Saha Notu: Türkiye'de yapı aksları genellikle 1/50 veya 1/100 ölçekli genel montaj planında çizilir; kat planları 1/100, bağlantı detayları 1/10 veya 1/5 ölçekte sunulur.

1.2 Eleman İmalat Detayları

Her eleman için ayrı bir detay sayfası hazırlanır. Bu sayfada şunlar yer almalıdır:

• Profil cinsi ve kesit boyutları (IPE, HEA, HEB, UPN, sac vb.)
• Toplam uzunluk ve imal edilmiş uzunluk
• Deliklerin yeri, çapı ve aralığı (TS EN 1090-2 Madde 6.7)
• Kaynak detayları: boy, kalınlık, tip — ISO 2553:2019 sembolik gösterimi
• Yüzey işlemi (primer, galvaniz vb.)

Türkiye'de en yaygın yapı çeliği sınıfları TS EN 10025-2 kapsamında aşağıda verilmiştir:

Tablo 2: Eleman İmalat Detayları

Dikkat: TBDY 2018 Madde 9.2.1 uyarınca doğrusal olmayan davranış beklenen elemanlarda kullanılacak çeliğin karakteristik akma dayanımı $f_{yk} \leq 355\ \text{N/mm}^2$ olmalıdır.

1.3 Bağlantı Detayları

Bağlantı detayları paftanın en kritik bölümüdür. Asgari olarak içermesi gerekenler:

• Kolon tabanı plakası (base plate): boyut, kalınlık, ankraj delik konumları
• Kiriş–kolon bağlantısı: alın plakası, köşe sacı, başlık sacı
• Bağlantı bulonu: çap, sınıf, adet, düzenleme

Saha Notu: Türkiye'de moment aktaran birleşimlerde 8.8 veya 10.9 sınıfı ön yüklemeli (preloaded) bulon kullanılması TBDY 2018 Madde 9.2.4 ile zorunlu kılınmaktadır. Sıradan 4.6–6.8 sınıf bulon yalnızca deprem yükleri etkisinde olmayan bağlantılarda kabul edilir.

2. Parça Numaralandırma Sistemi

2.1 Numaralandırma Kuralları

Tutarlı bir numaralandırma sistemi, imalat ve montaj hatalarını doğrudan önler. Sektörde yaygın kullanılan ön ek sistemi şu şekildedir:

Tablo 3: Numaralandırma Kuralları

Örnek: C-01-A → 1. kolon, A tipi.

Dikkat: Aynı geometride ancak farklı yönde (mirrored) olan elemanlar C-01-A ve C-01-B olarak ayrı numaralandırılmalıdır; aksi hâlde montajda yönlendirme hatası kaçınılmazdır.

2.2 Eleman Listesi (Bill of Materials)

Her paftada veya ayrı bir listede yer alan eleman listesi (BOM), imalat takibini ve malzeme siparişini kolaylaştırır:

Tablo 4: Eleman Listesi (Bill of Materials)

3. Kaynak Sembolleri

Kaynak sembolleri AWS A2.4 veya ISO 2553:2019 standardına göre çizilir. Her iki standart Türkiye'deki atölyelerde paralel kullanılmaktadır; pafta başlık bloğunda hangisinin esas alındığı açıkça belirtilmelidir.

Tablo 5: Kaynak Sembolleri

Köşe kaynağı minimum ağız boyutu TS EN 1993-1-8:2005 Madde 4.5.2'ye göre en ince birleşen malzemenin kalınlığından hesaplanır:

$$a_{\min} = 0{,}7 \times t_{\text{ince}} \quad [\text{mm}]$$

Minimum kaynak boyu ise (TS EN 1993-1-8:2005 Madde 4.5.1):

$$l_{\min} = \max(6a,\ 30\ \text{mm})$$

Dikkat: Saha kaynağı (⬤) sembolü unutulursa atölyede yapılması gereken kaynak sahada tekrar yaptırılır; bu hem maliyet artışına hem de kaynak kalitesinin düşmesine neden olur.

Çelik sınıfına uygun kaynak dolgu metali seçimi birleşim kapasitesini doğrudan etkiler:

Tablo 6: Kaynak Sembolleri

4. Bulon Gösterimi

4.1 Bulon Sembolleri

Paftada delgi ve bulon konumlarını belirtmek için standart semboller kullanılır:

Tablo 7: Bulon Sembolleri

4.2 Bulon Düzenleme Kuralları

Bulon yerleşimi TS EN 1993-1-8:2005 Madde 3.5 kapsamında hesaplanır. Temel mesafe koşulları şunlardır:

Minimum ağdan ağa mesafe:

$$e_{\min} = 2{,}2 \times d_0 \quad [\text{mm}]$$

Minimum kenar mesafesi:

$$e_{\text{kenar}} \geq 1{,}2 \times d_0 \quad [\text{mm}]$$

Baskı kuvvetine maruz sıkıştırılmış başlıkta maksimum bulon aralığı:

$$p_{\max} = 14 \times t \leq 200\ \text{mm}$$

Burada $d_0$ = delik çapı (mm), $t$ = plaka kalınlığı (mm).

Tablo 8: Bulon Düzenleme Kuralları

4.3 Ön Yüklemeli Bulon Zorunluluğu

TBDY 2018 Madde 9.2.4 uyarınca deprem yükleri etkisindeki birleşimlerde TS EN 14399 standardına uygun, HR 8.8 veya HR 10.9 sınıfı tam ön yüklemeli bulon kullanılması zorunludur.

Dikkat: HV bulon takımı ile HR bulon takımı TBDY 2018'de eşdeğer kabul edilmektedir; ancak akademik çalışmalar HV bulonların çekme yükü altında sünek olmayan kopma riski taşıdığını göstermiştir. Deprem bölgelerinde HR tipi bulon tercih edilmesi önerilir.

5. Montaj Sırası

Montaj sırası diyagramı (erection sequence) paftaya ek olarak hazırlanır. Tipik sıralama şu şekildedir:

1. Kolon çelik temeline oturtulur (base plate + ankraj bulonu)
2. Birinci kat kolonları monte edilir
3. Ana taşıyıcı kirişler bağlanır
4. İkincil kirişler ve perdeler eklenir
5. Çapraz elemanlar yerleştirilir
6. Üst kat kolonlar devam eder
7. Yatay rijitlik kontrol edilir, maplom çekilir

Montaj toleransları (TS EN 1090-2:2018 Ek D.1):

Tablo 9: Montaj Sırası

Tablo 10: Montaj Sırası

Saha Notu: Türkiye'de çelik montaj sürecinde İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu 6331 ve Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği kapsamındaki güvenlik önlemleri zorunludur; montaj ekibinin yüksekte çalışma eğitimi belgesi bulunmalıdır.

Dikkat: Montaj sırasında geçici güçlendirme (temporary bracing) hesabı yapılmadan kolon ve kirişler bırakılmamalıdır. Türkiye'nin rüzgârlı bölgelerinde montaj aşamasında rüzgâr yükü hesabı TS EN 1991-1-4 kapsamında yapılmalıdır.

6. Toleranslar

TS EN 1090-2:2018 Ek D iki tür tolerans tanımlar:

• Zorunlu tolerans (essential tolerance): Yapısal güvenlikle doğrudan ilgili
• Fonksiyonel tolerans (functional tolerance): Montaj uyumu için gerekli

Tablo 11: Toleranslar

Dikkat: Sıcak havalarda (Türkiye yaz aylarında 35–45°C) çelik ısıl genleşme nedeniyle gerçek boyutların üzerine çıkabilir. Uzun elemanlar için ölçüm referans sıcaklıkta (20°C) yapılmalı veya sıcaklık düzeltme katsayısı uygulanmalıdır. Çeliğin ısıl genleşme katsayısı $\alpha_T = 12 \times 10^{-6}\ \text{K}^{-1}$ (TS EN 1993-1-8 Madde 3.2.6).

7. Yüzey Hazırlık ve Boya

7.1 Yüzey Hazırlık Dereceleri

Yüzey hazırlık derecesi (ISO 8501-1:2007), primer boyanın yüzeye tutunmasını doğrudan belirler. Derece seçimi korozyon riskine göre yapılır:

Tablo 12: Yüzey Hazırlık Dereceleri

Primer boya: En az 40–60 µm kuru film kalınlığı (ISO 12944-5, C3 korozyon kategorisi).

Tablo 13: Yüzey Hazırlık Dereceleri

7.2 Sıcak Daldırma Galvanizleme

Sıcak daldırma galvanizleme (SDG), çeliğin yaklaşık 450°C sıcaklıktaki erimiş çinko banyosuna daldırılmasıyla elde edilen uzun ömürlü bir korozyon koruma yöntemidir. Türk standardı karşılığı: TS EN ISO 1461:2022.

Tablo 14: Sıcak Daldırma Galvanizleme

Saha Notu: Türkiye kıyı bölgelerinde (Ege, Marmara, Karadeniz) galvaniz + üst kat boya sistemi (duplex sistem) kaplama ömrünü 1,5–2,5 katına çıkarmaktadır (ISO 12944-5, Madde 4.3).

7.3 Yangın Koruması

Çelik elemanlar yaklaşık 550°C'de dayanımını kaybeder; bu nedenle yangın koruması zorunludur. İlgili standart: TS EN 13381-8:2013.

Tablo 15: Yangın Koruması

Dikkat: İntümeskan boya tasarımı elemanın kesit faktörüne ($A_m/V$ veya $H_p/A$) ve çelik sınıfına bağlıdır; her proje için üretici teknik kılavuzundan boya kalınlığı hesaplanmalıdır.

8. Kalite Kontrolü

8.1 Uygulama Sınıfı Belirleme

EXC sınıfı dört adımda belirlenir:

1. Önem Sınıfı (CC): Olası hasarın ağırlığına göre CC1–CC3
2. Hizmet Kategorisi (SC): Statik (SC1) veya yorulma/sismik (SC2)
3. Üretim Kategorisi (PC): Kaynaklı ise PC2, kaynaklı değilse PC1
4. EXC Sınıfı: CC × SC × PC kombinasyonundan elde edilir

8.2 NDT Tahribatsız Muayene Oranları

Tablo 16: NDT Tahribatsız Muayene Oranları

Tablo 17: NDT Tahribatsız Muayene Oranları

Kaynak kalite seviyeleri: TS EN ISO 5817 (B, C veya D seviyesi; B = en iyi).

Saha Notu: Türkiye'de çelik imalatçılar CE işaretlemesi için TS EN 1090-1 kapsamında Fabrika Üretim Kontrol (FPC) sistemi kurmalı ve belgelendirme kuruluşu tarafından denetlenmelidir. CE belgesi olmayan çelik imalatçıdan alınan yapı elemanı Yapı Denetimi (4708 sayılı Kanun) kapsamında kabul görmeyebilir.

9. Çözümlü Örnekler

Örnek 1 — Köşe Kaynağı Minimum Ağız Boyutu (Kolay)

Veriler:

• Profil: HEA 200, flanş kalınlığı $t_f = 10$ mm, gövde kalınlığı $t_w = 6{,}5$ mm
• Alın plakası kalınlığı: $t_p = 12$ mm
• Kaynak tipi: Köşe kaynağı (fillet weld), çelik sınıfı: S355

İstenen: EN 1993-1-8 Madde 4.5.2 kapsamında minimum köşe kaynağı ağız boyutu.

Adım 1 — En ince malzemeyi belirle:

$t_f = 10$ mm ve $t_p = 12$ mm arasından en ince: $t_{\text{ince}} = 10$ mm

Adım 2 — Minimum ağız boyutu:

$$a_{\min} = 0{,}7 \times t_{\text{ince}} = 0{,}7 \times 10 = 7{,}0\ \text{mm}$$

Adım 3 — Minimum kaynak boyu kontrolü:

$$l_{\min} = \max(6a,\ 30\ \text{mm}) = \max(6 \times 7,\ 30) = \max(42,\ 30) = 42\ \text{mm}$$

Sonuç: $a = 7$ mm, flanş boyunca $l \geq 42$ mm kaynak boyu uygulanmalıdır.

Örnek 2 — Bulonlu Birleşim Kesme Kapasitesi (Orta)

Veriler:

• Birleşim: IPE 600 kiriş – kolon başlığına çift kornier bağlantı
• Bulon: 12 adet M20, 8.8 sınıfı; delik: standart ($d_0 = 22$ mm)
• Tasarım kesme kuvveti: $V_{Ed} = 800$ kN
• Plaka: $t = 10$ mm, S275 ($f_u = 430$ MPa)

Adım 1 — Bir adet M20 8.8 bulonun kesme dayanımı (TS EN 1993-1-8:2005 Madde 3.6.1):

M20 bulon alanı: $A_b = \pi \times 20^2 / 4 = 314{,}2$ mm²

$$F_{v,Rd} = \frac{0{,}6 \times f_{ub} \times A_b}{\gamma_{M2}} = \frac{0{,}6 \times 800 \times 314{,}2}{1{,}25} = 120{,}65\ \text{kN}$$

Adım 2 — 12 adet bulon toplam kesme kapasitesi:

$$V_{Rd,\text{toplam}} = 12 \times 120{,}65 = 1{.}447{,}8\ \text{kN}$$

Adım 3 — Eziyet (bearing) kontrolü:

$$k_1 = \min\!\left(2{,}8 \times \frac{e_2}{d_0} - 1{,}7;\ 2{,}5\right) = \min(2{,}118;\ 2{,}5) = 2{,}118$$ $$\alpha_b = \min\!\left(\frac{e_1}{3d_0};\ \frac{f_{ub}}{f_u};\ 1{,}0\right) = \min(0{,}758;\ 1{,}86;\ 1{,}0) = 0{,}758$$ $$F_{b,Rd} = \frac{k_1 \times \alpha_b \times f_u \times d \times t}{\gamma_{M2}} = \frac{2{,}118 \times 0{,}758 \times 430 \times 20 \times 10}{1{,}25} = 110{,}6\ \text{kN/bulon}$$

Toplam eziyet kapasitesi: $12 \times 110{,}6 = 1.327{,}2$ kN

Adım 4 — Kontrol:

$$V_{Ed} = 800\ \text{kN} \leq \min(1447{,}8;\ 1327{,}2) = 1.327{,}2\ \text{kN} \quad \checkmark$$

Sonuç: Birleşim $V_{Ed} = 800$ kN'u taşıyabilmektedir. Kapasite kullanım oranı: $800 / 1327{,}2 = \%60{,}3$.

Örnek 3 — TBDY 2018 Tam Güçlü Birleşim Kontrolü (Zor)

Verilen:

• Kolon: HEB 320, S355 ($f_y = 355$ MPa, $f_u = 490$ MPa)
• Kiriş: IPE 400, S355 ($h = 400$ mm, $t_f = 13{,}5$ mm)
• Alın plakası: $t_p = 20$ mm, S275; Bulon: 8 adet M24, HR 8.8 ($f_{ub} = 800$ MPa)

Adım 1 — Kirişin plastik moment kapasitesi:

IPE 400: $W_{pl,y} = 1.307$ cm³

$$M_{pl,Rd} = \frac{W_{pl,y} \times f_y}{\gamma_{M0}} = \frac{1{.}307{.}000 \times 355}{1{,}0} = 464{,}0\ \text{kN\cdot m}$$

Adım 2 — TBDY 2018 Madde 9.2.5 olası (mümkün) moment:

$$M_p^* = R_y \times f_y \times W_{pl} = 1{,}1 \times 355 \times 1{.}307{.}000 = 510{,}4\ \text{kN\cdot m}$$

$R_y = 1{,}1$ (S355 için TBDY 2018 Tablo 9.2)

Adım 3 — Üst flanşta çekme kuvveti:

$$F_t = \frac{M_p^*}{h - t_f} = \frac{510{,}4 \times 10^3}{400 - 13{,}5} = 1.320\ \text{kN}$$

Adım 4 — 4 adet M24 HR 8.8 bulon toplam çekme kapasitesi (M24: $A_s = 353$ mm²):

$$F_{t,Rd} = 4 \times \frac{0{,}9 \times 800 \times 353}{1{,}25} = 4 \times 203{,}5 = 814\ \text{kN}$$

Adım 5 — Kontrol:

$$F_t = 1.320\ \text{kN} > F_{t,Rd} = 814\ \text{kN} \quad \Rightarrow \textbf{YETERSIZ}$$

Çözüm — 8 adet M24 HR 10.9 bulonla yeniden tasarım ($f_{ub} = 1.000$ MPa):

$$F_{t,Rd} = 8 \times \frac{0{,}9 \times 1.000 \times 353}{1{,}25} = 8 \times 254{,}2 = 2.034\ \text{kN} > 1.320\ \text{kN} \quad \checkmark$$

Sonuç: İlk tasarım TBDY 2018 Madde 9.2.5 tam güçlü koşulunu sağlayamamaktadır. 8 adet M24 HR 10.9 bulon ile yeniden tasarlanan birleşim gerekli kapasiteyi sağlar.

Sık Yapılan Hatalar

Tablo 18: Sık Yapılan Hatalar

Kaynakça

1. İlgili Türk Standartları (TS) ve Avrupa Normları (EN)
2. TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği
3. İlgili ders kitapları ve teknik kaynaklar

Not: Bu makale eğitim amaçlıdır. Projelerde güncel yönetmelik ve standartlara başvurunuz.

Kaynaklar

1. CYTHYE-2016 — T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı. https://www.resmigazete.gov.tr
2. TS EN 1090-2:2018 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. https://www.tse.org.tr
3. TS EN 1993-1-8:2005 — CEN — Avrupa Standardizasyon Komitesi (Eurocode). https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu
4. TS EN 15048 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. https://www.tse.org.tr
5. TBDY 2018 Bölüm 9 — AFAD / T.C. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı. https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2018/03/20180318M1-2.htm
6. ISO 2553:2019 — ISO / TSE — Türk Standardları Enstitüsü. https://www.tse.org.tr
7. ISO 8501-1 — ISO / TSE — Türk Standardları Enstitüsü. https://www.tse.org.tr
8. TS EN ISO 1461 — ISO / TSE — Türk Standardları Enstitüsü. https://www.tse.org.tr
9. Çizim ve Dokümantasyon.

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:

• Çelik Kolon Burkulma Hesaplama
• Çelik Kiriş Sehim Hesaplama
• Çelik Profil Ağırlığı Hesaplama

Önemli Mühendislik Uyarısı: Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır; nihai tasarım, hesap ve uygulama kararları, güncel yönetmelikler ile proje koşulları çerçevesinde yetkili bir inşaat mühendisinin denetiminde alınmalıdır. Sayısal örnekler ve formüller genel mühendislik pratiğini yansıtır; her projenin kendine özgü zemin, yük ve çevre koşulları proje müellifince ayrıca değerlendirilmelidir.