Çelik Yapı Montaj Toleransları ve Kalite Kontrol

Özet

Çelik yapılarda üretim ve montaj toleransları, yapısal güvenlik, geometrik uyum ve estetik gereksinimler açısından kritik öneme sahiptir. TS EN 1090-2:2018, çelik yapı bileşenlerinin imalat ve montajı için teknik gereksinimleri — kaynak, delme, yüzey hazırlama, boyutsal toleranslar ve muayene — kapsamlı biçimde düzenler. Yürütme sınıfı (Execution Class — EXC) belirlenmesi tüm kalite kontrol süreçlerini yönlendirir. Türkiye'de deprem bölgesi koşulları gözetilerek TBDY 2018 Bölüm 9 hükümleri TS EN 1090-2:2018 ile birlikte uygulanmakta; yürütme sınıfı proje esaslarında belirlenmektedir. Yapı Denetimi Hakkında Kanun (4708) kapsamında çelik yapıların CE belgesi ve malzeme sertifikaları denetlenmektedir.

1. Yürütme Sınıfları (Execution Classes — EXC)

1.1 Sınıf Tanımları

Yürütme sınıfı; kullanılan standart baskısı, yapı/eleman koşulları ve proje şartnamesiyle birlikte belirlenir. Ülke adı veya tek başına deprem etkisi yeterli bir seçim ölçütü değildir. TBDY 2018 9.2.5, deprem etkisini içeren yük birleşimlerini düzenler; bütün çelik yapılara EXC3 atayan bir sınıflandırma tablosu değildir.

1.2 Projede kaydedilecek bilgiler

1. Uygulanacak imalat standardı ve baskı yılı.
2. Eleman veya birleşim için öngörülen yürütme sınıfı ve seçim dayanağı.
3. Kaynak/bulon prosedürleri, ölçüm yöntemi ve kabul sınırları.
4. Muayene planı, numune kapsamı ve kayıt sorumluluğu.

Eski bir standart baskısındaki sınıflandırma tablosu başka bir baskı adına aktarılmaz. Muayene yüzdeleri, birleşim ve yükleme koşullarına ilişkin hükümlerle birlikte belirlenir.

2. Boyutsal Toleranslar

2.1 Temel Toleranslar (Essential Tolerances)

Yapısal davranışı etkileyen temel toleranslar TS EN 1090-2:2018 Ek D'de tanımlanmıştır. Bu toleransların aşılması yapısal güvenliği doğrudan tehdit eder ve kabul edilemez.

Referans: TS EN 1090-2:2018 Ek D, Tablolar D.1.1–D.5.1.

Dikkat: TBDY 2018'de kolon düşeylik (plomb) toleransı için ayrı bir sayısal hüküm yoktur. Deplasman, cephe bağlantısı veya kren yolu gibi gereksinimler için proje, TS EN 1090-2'deki temel ve işlevsel toleranslardan daha sıkı özel toleranslar tanımlayabilir; bu değerler proje şartnamesine yazılmalıdır.

2.2 İşlevsel Toleranslar (Functional Tolerances)

Tasarımcının sözleşme belgesinde tanımladığı ek toleranslar TS EN 1090-2:2018 Ek E'de yer almaktadır. Döşeme seviyesi, görünür cephe yüzeyleri veya servis koridoru genişlikleri gibi işletme gereksinimlerine yönelik belirlenir.

Saha Notu: Prefabrik beton döşeme elemanlarının oturduğu çelik kirişlerde üst başlık kotu için proje, genel montaj toleranslarından daha sıkı özel tolerans isteyebilir; istenen değer teklif ve sözleşme ekinde açıkça yazılmalıdır.

2.3 Termal Genleşme Etkisi ve Sıcaklık Düzeltmesi

Uzun elemanlarda sıcaklık farkı tolerans ölçümlerini etkilemektedir. Çelik termal genleşme katsayısı:

$$\alpha =12\times 10^{-6}{\text{ °C}}^{-1}$$

Uzunluk değişimi:

$$\Delta L=\alpha \cdot L\cdot \Delta T=12\times 10^{-6}\times L\times \Delta T$$

Örnek: $L=20\text{ m}$, $\Delta T=20\text{ °C}$ → $\Delta L=4,8\text{ mm}$

Tolerans ölçümleri rüzgârsız havada yapılmalı ve elemanlar arasındaki sıcaklık farklarının etkisi dikkate alınmalıdır; İngiltere'de kullanılan NSSS şartnamesi referans sıcaklığı 20 °C olarak tanımlar. Farklı sıcaklıkta yapılan ölçümlere α·L·ΔT düzeltmesi uygulanır; güneşin elemanları farklı ısıttığı saatlerden kaçınmak ölçüm güvenilirliğini artırır.

3. Kaynak Kalitesi ve Muayene

3.1 Kaynak Kalite Düzeyleri

Kaynak kusurları için kalite düzeyleri TS EN ISO 5817'de B (en sıkı), C ve D olarak tanımlanır. TS EN 1090-2 her yürütme sınıfı için gereken asgari kalite düzeyini belirler; örneğin EXC3 için kabul ölçütü B düzeyidir:

3.2 Kaynak Personeli Yeterliliği

Kaynak personeli yeterliliği TS EN 1090-2:2018 Madde 7.4'te düzenlenmiştir:

• Kaynakçı: TS EN ISO 9606-1'e (çelik) göre yeterliliği belgelenmiş olmalıdır
• Kaynak Koordinatörü: TS EN ISO 14731'e göre nitelikli kaynak koordinasyon personeli; EXC2, EXC3 ve EXC4'te kaynak koordinasyonu istenir
• Kaynak Prosedür Şartnamesi (WPS): TS EN ISO 15614-1 kapsamında kabul deneyi (WPQR)
• EXC3 ve EXC4 için ek: Malzeme ve bileşenlerin izlenebilirliği sağlanmalı, kaynakların hangi kaynakçı tarafından yapıldığı kayıt altına alınmalıdır (TS EN 1090-2:2018 Madde 5.2: tanıtma, muayene belgeleri ve izlenebilirlik).

Saha Notu: Kaynakçı belgelerinin geçerliliği, yapı denetim kuruluşunun malzeme ve imalat denetimi (Yapı Denetimi Uygulama Yönetmeliği Madde 5(4)(c)) kapsamında kontrol edilmelidir. Geçerliliği dolmuş belgeyle yapılan kaynaklar için ek muayene ve değerlendirme proje sorumlularınca kararlaştırılır.

3.3 Tahribatsız Muayene (NDT) Kapsamı

Ek tahribatsız muayene (NDT) kapsamı TS EN 1090-2'de yürütme sınıfına ve kaynak türüne göre tablo hâlinde verilir (Madde 12.4); kullanılan yöntemler ve standartları:

Tablodaki oranlar özetleyici ve yaklaşıktır; bağlayıcı oranlar standardın ek NDT tablosundan ve proje NDT planından alınır. Sismik birleşimler için standartta ayrı bir satır yoktur; gerekiyorsa artırılmış oran proje şartnamesinde belirtilir.

Dikkat: TS EN 1090-2, yeni bir kaynak prosedürüyle (WPS) yapılan ilk beş birleşimde daha kapsamlı muayene ister; bu birleşimlerde uygulanacak artırılmış kapsam ve asgari muayene boyu standardın kaynak muayenesi maddesinden (12.4) ve proje NDT planından alınmalıdır.

4. Bulon ve Bağlantı Kontrolleri

4.1 Bulon Sınıfları ve TBDY 2018 Şartları

TBDY 2018 9.2.3.2, deprem yükleri etkisindeki elemanların birleşim ve eklerinde 8.8 veya 10.9 kalitesinde yüksek dayanımlı bulonların tam önçekme verilerek kullanılmasını ister. Aynı madde kesme düzlemi ve temas yüzeyine ilişkin koşullar da içerir.

Saha Notu: TBDY 2018 Madde 9.2.3.2 deprem yükleri etkisindeki birleşimlerde (8.8) veya (10.9) kalitesinde, tam önçekme verilmiş yüksek dayanımlı bulon ister; HR (TS EN 14399-3) ya da HV (TS EN 14399-4) sistemi arasında seçim yapmaz. İki sistemin süneklik sağlama biçimi farklıdır (HR'de ağırlıklı olarak bulon gövdesinin uzaması, HV'de somun dişlerinin plastik şekil değiştirmesi); bu nedenle bir takımın bulon, somun ve pulları aynı sistemden olmalı, sistemler karıştırılmamalıdır. İngiltere'de NSSS önerisiyle genellikle HR sistemi kullanılır.

4.2 Ön Gerilme Kuvveti Hesabı

Yüksek dayanımlı bulon karakteristik ön yükleme kuvveti (TS EN 1993-1-8:2005 Madde 3.9.1):

$$F_{p,C}=0,70\cdot f_{ub}\cdot A_s$$

Örnek — M20 8.8 HR bulonu: $f_{ub}=800\text{ MPa}$, $A_s=245{\text{ mm}}^2$

$$F_{p,C}=0,70\times 800\times 245=137.200\text{ N}=137,2\text{ kN}$$

Örnek — M20 10.9 HR bulonu: $f_{ub}=1000\text{ MPa}$, $A_s=245{\text{ mm}}^2$

$$F_{p,C}=0,70\times 1000\times 245=171.500\text{ N}=171,5\text{ kN}$$

4.3 Sürtünmeli Bağlantı Kayma Kapasitesi

Ön gerilmeli bulonlu kayma-kritik bağlantı dayanımı (TS EN 1993-1-8:2005 Madde 3.9.1, Denklem 3.6):

$$F_{s,Rd}=\frac{k_s\cdot n\cdot \mu \cdot F_{p,C}}{{\gamma }_{M3}}$$

Parametreler:

• $k_s=1,0$ — normal delik (standart tolerans)
• $n$ — yüzey sayısı (tek kesme: $n=1$, çift kesme: $n=2$)
• $\mu$ — sürtünme katsayısı: Sınıf A = $0,50$; B = $0,40$; C = $0,30$; D = $0,20$
• ${\gamma }_{M3}=1,25$

4.4 Bulon Sıkma Kontrol Yöntemleri

Ön gerilmeli bulonların sıkma yöntemleri TS EN 1090-2:2018 Madde 8.5'te (ön gerilmeli bulonların sıkılması) düzenlenmiştir:

Dikkat: Sıkmada kullanılan tork anahtarları kalibre edilmiş olmalı ve doğrulama sıklığı TS EN 1090-2 ile üretici talimatına göre belirlenmelidir; TS EN 14399-2 tork anahtarı kalibrasyonunu değil, bulon takımlarının ön gerilmeye uygunluk deneyini düzenler. Doğrulanmamış anahtarla yapılan sıkmada ön germe kuvveti belirsizleşir ve sürtünmeli birleşimin kayma dayanımı güvence altında olmaz.

5. Boyutsal Kontrol Prosedürü

5.1 Kontrol Noktaları ve Ölçüm Araçları

Saha Notu: İç ve Doğu Anadolu gibi karasal iklim bölgelerinde gece-gündüz sıcaklık farkı büyük olabilir. Örneğin 25 °C'lik farkta 12 m'lik bir kirişin boyu $\Delta L=12\times 10^{-6}\times 12000\times 25=3,6$ mm değişir; ölçümler güneşin elemanları farklı ısıttığı saatlerden kaçınılarak yapılmalı ya da sıcaklık düzeltmesi uygulanmalıdır.

5.2 Termal Genleşme Düzeltmesi

Uzun elemanlarda ölçüm sıcaklığı $t_{\text{o¨lc¸u¨m}}$ ile referans sıcaklık 20 °C arasındaki fark için düzeltme:

$$\Delta L_{\text{du¨zeltme}}=\alpha \cdot L\cdot (t_{\text{o¨lc¸u¨m}}-20)$$

Düzeltilmiş ölçüm değeri:

$$L_{\text{du¨zeltilmis¸}}=L_{\text{o¨lc¸u¨len}}-\Delta L_{\text{du¨zeltme}}$$

6. Uygunluk Değerlendirmesi — CE İşareti

6.1 TS EN 1090-1 Kapsamı

Taşıyıcı çelik bileşenler için uyumlaştırılmış ürün standardı TS EN 1090-1'dir; bileşenlerin CE işaretiyle piyasaya arzında performans beyanı ve fabrika üretim kontrolü (FPC) belgelendirmesi aranır. Yapı denetim kuruluşu, işin gerektirdiği malzeme ve imalatın muayene ve deneylerini yaptırarak sonuçların standart ve şartnamelere uygunluğunu kontrol eder (Yapı Denetimi Uygulama Yönetmeliği Madde 5(4)(c)); malzeme belgeleri bu denetimin parçasıdır.

CE işaretleme gereksinimleri:

• Sistem 2+ veya Sistem 1 (kritik yapılar) onayı
• FPC (Fabrika Üretim Kontrolü — Factory Production Control) sistemi ve onaylanmış kuruluşça belgelendirilmesi
• Onaylanmış kuruluş (notified body) denetimi
• Performans Deklarasyonu (DoP — Declaration of Performance)

6.2 Yürütme Sınıfı ile CE İşareti İlişkisi

Tablo özetleyicidir; ayrıntılı gereksinimler TS EN 1090-2 Ek A.3 (yürütme sınıflarına bağlı gereksinimler) ve TS EN 1090-1'den alınır.

Dikkat: Yapı denetim kuruluşu, işin gerektirdiği malzeme ve imalatın muayene ve deneylerini yaptırarak sonuçların standart ve şartnamelere uygun olup olmadığını kontrol eder (Yapı Denetimi Uygulama Yönetmeliği Madde 5(4)(c)); çelik yapılarda malzeme belgeleri, imalat test raporları ve kaynak personeli belgeleri bu denetimde istenmelidir.

7. Korozyon Koruması ve Galvanizleme

7.1 Korozyon Kategori Sınıflandırması

Çelik yapılarda korozyon koruma sistemi seçimi ISO 12944-2:2017 korozyon kategori sınıflandırmasına göre yapılır. Türkiye coğrafi çeşitliliği nedeniyle şu kategoriler yaygın karşılaşılır:

7.2 Sıcak Daldırma Galvanizleme

Sıcak daldırma galvanizleme TS EN ISO 1461:2009 standardı kapsamında gerçekleştirilir. Çelik yapı bileşenlerinin 435–455 °C sıcaklığındaki erimiş çinko banyosuna daldırılmasıyla metalürjik bağ oluşturulur.

Temel özellikler:

• Kaplama kalınlığı: Malzeme kalınlığına göre 45–100 μm (TS EN ISO 1461 Tablo 3)
• Beklenen koruma ömrü: Ortalama 85 μm kaplama ile açık hava koşullarında 50+ yıl
• Uygulama süreci: Yağ alma → Asit temizliği → Flakslama → Galvanizleme → Son kontrol
• Çinko banyosu bileşimi: ≥ %98 saf çinko (TS EN ISO 1461 Madde 4.2)

Saha Notu: Türkiye'de sıcak daldırma galvanizleme uygulamaları TS EN ISO 1461 standardına göre yapılmaktadır. Deniz kenarı ve C4+ ortamlarda galvanizlemenin üzerine ek epoksi boya (duplex sistem) uygulanması tavsiye edilir.

Dikkat: Galvanizlenmiş elemanlarda kaynak veya taşlama nedeniyle hasar gören bölgeler çinkoca zengin boya ya da termal çinko püskürtme ile onarılmalıdır. TS EN ISO 1461'deki %0,5 sınırı galvaniz işleminden kalan kaplamasız alanların galvanizci tarafından onarımına ilişkindir; şantiye hasarının onarım yöntemi ve kaplama kalınlığı proje şartnamesinde belirtilmelidir.

8. Türkiye'ye Özgü Yasal Zorunluluklar

8.1 Yapı Denetimi (4708 Sayılı Kanun)

4708 sayılı Yapı Denetimi Hakkında Kanun kapsamındaki yapılarda denetim, yürürlükteki Yapı Denetimi Uygulama Yönetmeliği'ne göre yürütülür; yapı denetim kuruluşu yapım safhasında işin gerektirdiği malzeme ve imalatın muayene ve deneylerini yaptırarak sonuçların standart ve şartnamelere uygunluğunu kontrol eder (Yapı Denetimi Uygulama Yönetmeliği Madde 5(4)(c)). Çelik yapılarda bu kontroller şunları kapsar:

• Çelik malzemelerin CE belgesi / performans beyanı, malzeme muayene belgesi (TS EN 10204 3.1) ve boyut uyumluluğu
• Kaynak prosedür belgelerinin (WPS/WPQR) ve kaynakçı sertifikalarının incelenmesi
• Şantiye kaynak muayene tutanaklarının onaylanması
• NDT raporlarının arşivlenmesi ve yapı denetim kuruluşuna iletilmesi

8.2 İş Sağlığı ve Güvenliği (6331 Sayılı Kanun)

6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu (R.G. 30.06.2012) ve buna bağlı Yapı İşlerinde İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetmeliği (R.G. 05.10.2013 tarih ve 28786 sayılı), çelik yapı montajında çalışanların korunması için şu yükümlülükleri getirir:

• Yüksekte çalışma (kolon ve kiriş montajı): güvenlik kemeri, yaşam hattı, güvenlik ağı (TS EN 1263-1 ve TS EN 1263-2)
• Teknik zorunluluk olmadıkça kaldırılan yükün altında insan bulunmaması için tedbir alınır (İş Ekipmanlarının Kullanımında Sağlık ve Güvenlik Şartları Yönetmeliği Ek-II 3.1.3); montaj yapılan mahallin altında çalışan bulundurulmaz; operatörün görüş alanı kısıtlıysa eğitimli bir işaretçi görevlendirilir (Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği Ek-4 (B) madde 90 ve 52)
• Korkuluk sistemi: ana korkuluk ≥ 1 m yükseklik ve ≥ 125 kg yüke dayanıklı; topuk levhası ≥ 15 cm
• Risk değerlendirmesi: işveren, iş sağlığı ve güvenliği yönünden risk değerlendirmesi yapmak veya yaptırmakla yükümlüdür (6331 sayılı Kanun Madde 10); çelik montaj işi başlamadan önce montaj riskleri bu değerlendirmeye dahil edilmelidir

8.3 İmar Kanunu (3194)

3194 sayılı İmar Kanunu Madde 21'e göre kapsamdaki bütün yapılar için yapı ruhsatı alınması mecburidir; ruhsat başvurusuna statik proje ve hesaplar da eklenir (Madde 22); yapı tamamlanınca kullanılabilmesi için yapı kullanma izni alınır (Madde 30). TBDY 2018 hükümleri yeni yapılacak binaların deprem etkisi altında tasarımı için uygulanır (Madde 1.1.1); statik proje ve hesaplar bu hükümlere uygun hazırlanır.

8.4 Birim Fiyat Referansları

10. Dikkat Edilmesi Gerekenler

KP-1: Ankraj bulon konumları temel betonlamasından önce kontrol edilmeli; beton dökümü sonrası düzeltme son derece maliyetlidir. Sabitleme kalıpları (template) kullanılması konum sapmalarını azaltır; ölçüm aletinin doğruluğu kontrol edilen toleransla uyumlu olmalıdır.

KP-2: Sismik bağlantıların muayene kapsamı, birleşim ayrıntısı, kaynak türü, yükleme ve ilgili standart baskısı esas alınarak proje NDT planında belirtilmelidir.

KP-3: Yürütme sınıfı sonuç sınıfı ve yükleme koşullarıyla birlikte belirlenir. TS EN 1090-2:2008 Ek B, sonuç sınıfı (CC), hizmet kategorisi (SC) ve üretim kategorisine (PC) göre öneri veriyordu (ör. CC2 + SC2 → EXC3); 2018 baskısında bu ek kaldırılmış, yürütme sınıfı seçim kuralları TS EN 1993-1-1 Ek C'ye taşınmıştır. Proje şartnamesinde EXC belirtilmezse imalatçının sorumluluğu netleşmez.

KP-4: Galvanizlenmiş elemanların sahada kaynaklanması veya taşlanması kaplamanın bütünlüğünü bozar; bu bölgeler çinkoca zengin boya ya da termal çinko püskürtme ile onarılmalıdır. TS EN ISO 1461'deki %0,5 sınırı galvanizci onarımı içindir; şantiye onarımının kapsamı proje şartnamesinde tanımlanmalıdır.

KP-5: Montaj sırasında geçici destekler ve payandalar, yapının kalıcı stabilitesi sağlanmadan kaldırılmamalıdır; bağlantılar tamamlanmadan tek taraflı yük uygulamak kirişlerin devrilmesine yol açabilir. Çelik yapı elemanları ile geçici destek ve payandaların montajı ve sökümü, projesine uygun olarak işverence görevlendirilen ehil kişi gözetiminde yapılır; çalışanlar yapının geçici dayanıksızlığından kaynaklanan risklere karşı korunur (Yapı İşlerinde İSG Yönetmeliği Ek-4 (B) madde 89 ve 91).

KP-6: TBDY 2018 Madde 9.2.3.2 uyarınca deprem yükleri etkisindeki elemanların birleşim ve eklerinde 8.8 veya 10.9 kalitesinde yüksek dayanımlı bulonlar tam önçekme verilerek kullanılmalıdır. Bulon ürün sistemi, birleşim tasarımı ve proje şartnamesine göre seçilmelidir.

KP-7: EXC3 ve EXC4'te izlenebilirlik gereksinimleri artar (TS EN 1090-2:2018 Madde 5.2); kaynak bölgeleri kaynakçı bilgisiyle kayıt altına alınmalı ve kayıtlar proje şartnamesinde belirtilen süre boyunca saklanmalıdır.

11. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay

Senaryo: 8 katlı bir ofis binasında zemin kat kolonunun toplam boyu $h=4,5\text{ m}$ olarak ölçülmüştür. Montaj sırasında total station ile yapılan ölçümde kolon üst noktasının teorik konumundan 11 mm saptığı tespit edilmiştir.

İstenen: TS EN 1090-2:2018 Ek D.2.1 kapsamında bu sapmanın kabul edilebilir olup olmadığını belirleyiniz.

Çözüm:

Adım 1 — İzin verilen en büyük düşeylik (plomb) toleransı (TS EN 1090-2:2018, montaj toleransları eki; değer standardın ilgili tablosundan alınmalıdır):

$$e_{max}=\min \left(\frac{h}{500},25\text{ mm}\right)=\min \left(\frac{4500}{500},25\right)=\min (9,0\text{ mm},25\text{ mm})=9,0\text{ mm}$$

Adım 2 — Saha ölçümü ile karşılaştırma:

Ölçülen sapma: 11 mm

$$11\text{ mm}>9,0\text{ mm}\to \text{TOLERANS DISI}$$

Sonuç: 11 mm > 9 mm → Bu örnekte kabul edilen sınır aşılmıştır. Kolon, bağlantı ve ankraj detayına uygun bir yöntemle (ör. taban plakası altında şim ayarı) yeniden hizalanmalı ve ölçüm tekrarlanmalıdır; düzeltme yöntemi proje sorumlusunca onaylanmalıdır.

Kontrol: $h=4,5\text{ m}$ için $h/500=9\text{ mm}$ sınırlayıcıdır (25 mm'den küçük olduğu için). Bu örnekte h/500 ve 25 mm değerleri öğretici kabuldür; gerçek sınır TS EN 1090-2 Ek B'deki geometrik toleranslardan ve proje özel toleranslarından alınır. Düzeltme ve yeniden ölçüm kayıt altına alınmalıdır.

Problem 2 — Orta

Senaryo: Bir endüstri binasında çelik kirişin kolon başlığına bağlandığı tek kesme ($n=1$) kayma-kritik bağlantıda 4 adet M20 8.8 HR bulonu kullanılmaktadır. Yüzey kumlama yapılmış ancak boya uygulanmamıştır (Yüzey Sınıfı A). Bağlantıya etki eden tasarım kesme kuvveti $V_{Ed}=180\text{ kN}$'dur.

İstenen: Bağlantının TS EN 1993-1-8:2005 Madde 3.9 kapsamında yeterliliğini kontrol ediniz.

Çözüm:

Veriler:

• Bulon kalitesi: 8.8 HR (TS EN 14399-3)
• $f_{ub}=800\text{ MPa}$, $A_s=245{\text{ mm}}^2$ (M20)
• Yüzey sınıfı: A ($\mu =0,50$)
• $n=1$ (tek kesme yüzeyi), $k_s=1,0$, ${\gamma }_{M3}=1,25$

Çözüm:

Adım 1 — Tek bulon ön gerilme kuvveti (TS EN 1993-1-8:2005 Denklem 3.7):

$$F_{p,C}=0,70\cdot f_{ub}\cdot A_s=0,70\times 800\times 245=137.200\text{ N}=137,2\text{ kN}$$

Adım 2 — Tek bulon kayma kapasitesi (TS EN 1993-1-8:2005 Denklem 3.6):

$$F_{s,Rd,1}=\frac{k_s\cdot n\cdot \mu \cdot F_{p,C}}{{\gamma }_{M3}}=\frac{1,0\times 1\times 0,50\times 137,2}{1,25}=\frac{68,6}{1,25}=54,88\text{ kN}$$

Adım 3 — 4 bulon toplam kayma kapasitesi:

$$F_{s,Rd,total}=4\times 54,88=219,5\text{ kN}$$

Adım 4 — Yeterlilik kontrolü:

$$V_{Ed}=180\text{ kN}\le F_{s,Rd,total}=219,5\text{ kN}✓$$

Kullanım Oranı:

$$\text{UCR}=\frac{180}{219,5}=0,82\to \%82$$

Sonuç: Bağlantı yeterlidir; kullanım oranı %82 ile ekonomik bir tasarım sunar.

Kontrol: Yüzey Sınıfı A için Sa 2½ kumlama sertifikası + muayene raporu şantiyede mevcut olmalıdır (TS EN 1090-2:2018 Tablo 18). TBDY 2018 Madde 9.2.3.2 uyarınca deprem yükleri etkisindeki elemanların birleşim ve eklerinde 8.8 veya 10.9 kalitesinde yüksek dayanımlı bulonlar tam önçekme verilerek kullanılmalıdır.

Problem 3 — Zor

Senaryo: İstanbul'da (1. derece deprem bölgesi — zemin sınıfı ZD) inşa edilecek 6 katlı ticari çelik bina aşağıdaki karakteristiklere sahiptir:

• Taşıyıcı sistem: Süneklik düzeyi yüksek moment aktaran çerçeve
• Kat yüksekliği: 3,5 m; toplam bina yüksekliği: 21 m
• Kolonlar S355, kirişler S275
• Kritik bir moment bağlantısında kolon flanşına alın plakası (end plate) kaynakla bağlıdır; bağlantı 6 adet M24 10.9 HR bulon içermektedir
• Bağlantıya etki eden tasarım momentli: $M_{Ed}=180\text{ kN}\cdot \text{m}$; kesme: $V_{Ed}=120\text{ kN}$

İstenenler:

1. EXC sınıfını belirleyiniz.
2. Bu bağlantı için gerekli NDT kapsamını belirleyiniz.
3. M24 10.9 HR bulonunun ön gerilme kuvvetini hesaplayınız ($A_s=353{\text{ mm}}^2$).
4. Termal genleşme düzeltmesi: Bina uzunluğu 36 m; montaj anı sıcaklığı 35 °C; referans sıcaklık 20 °C. Uzunluk düzeltme miktarı nedir?

Çözüm:

Adım 1 — EXC Belirleme (TS EN 1090-2:2018 Ek B):

• Yapı: 6 katlı ticari bina → CC2 (orta sonuç sınıfı, EN 1990 Tablo B1)
• İstanbul deprem bölgesi 1 + moment aktaran çerçeve → SC2 (sismik etki, TS EN 1090-2 Tablo B1)
• Moment aktaran birleşim → PC2 (özel imalat, TS EN 1090-2 Tablo B2)
• CC2 + SC2 + PC2 → EXC3 (TS EN 1090-2:2008 Ek B Tablo B.3 önerisi; 2018 baskısında bu ek kaldırılmış, seçim kuralları TS EN 1993-1-1 Ek C'ye taşınmıştır)
• Yürütme sınıfını standart baskısı ve proje şartnamesiyle doğrulayın; TBDY 9.2.5 bir EXC sınıflandırması değildir.

Adım 2 — NDT Kapsamı (TS EN 1090-2 ek NDT tablosu + proje şartnamesi):

EXC3 sismik moment bağlantısı için:

• Görsel muayene (VT): %100 — tüm kaynaklarda zorunlu (TS EN ISO 17637)
• Alın plakası–kolon flanşı tam nüfuziyetli küt kaynakları: %100 UT veya RT (proje şartnamesi kabulü; standardın ek NDT tablosunda ayrı sismik satır yoktur, kritik birleşimler için oran proje NDT planında artırılabilir)
• Köşe kaynakları: %5 MT veya PT
• Yeni WPS ile ilk 5 kaynak: normal oranın ×2'si (min. 900 mm)

Adım 3 — M24 10.9 HR Ön Gerilme Kuvveti:

$$f_{ub}=1000\text{ MPa},A_s=353{\text{ mm}}^2$$ $$F_{p,C}=0,70\times f_{ub}\times A_s=0,70\times 1000\times 353=247.100\text{ N}=247,1\text{ kN}$$

6 bulon toplam ön gerilme kuvveti (bilgi amaçlı):

$$F_{p,total}=6\times 247,1=1482,6\text{ kN}$$

Adım 4 — Termal Genleşme Düzeltmesi:

$$\Delta L=\alpha \cdot L\cdot \Delta T=12\times 10^{-6}\times 36.000\times (35-20)$$ $$\Delta L=12\times 10^{-6}\times 36.000\times 15=6,48\text{ mm}$$

Ölçülen değerden düşülecek: 6,5 mm (montaj sıcaklığı 35 °C → gerçek boyut soğuduğunda kısalacak)

Sonuç:

1. Yürütme sınıfı proje şartnamesinde belirlenmeli ve dayanağı kaydedilmelidir; ülke geneli EXC3 varsayımı kullanılmaz.
2. NDT: %100 VT + %100 UT (alın kaynağı, sismik moment bağlantısı) + %5 MT (köşe kaynakları)
3. $F_{p,C}=247,1\text{ kN}$ (M24 10.9 HR)
4. Termal düzeltme ≈ 6,5 mm → ölçüme α·L·ΔT düzeltmesi uygulanmalı ya da ölçüm elemanlar referans sıcaklığa yakınken yapılmalıdır

Kontrol: TBDY 2018 Madde 9.2.3.2 gereği (10.9) kalitesindeki yüksek dayanımlı bulonlar tam önçekme verilerek kullanılmalıdır; tork değerlerinin doğrulanması ve kayıt altına alınması proje koşullarına göre değerlendirilir.

12. Sık Yapılan Hatalar

13. İlgili Makaleler

14. Kaynaklar

1. TS EN 1090-1:2009+A1:2011 — Çelik ve alüminyum yapıların yürütülmesi — Bölüm 1: Yapısal bileşenler için uygunluk değerlendirme gereksinimleri. TSE, Ankara.
2. TS EN 1090-2:2018 — Çelik ve alüminyum yapıların yürütülmesi — Bölüm 2: Çelik yapılar için teknik gereksinimler. TSE, Ankara.
3. TS EN ISO 13920:1996 — Kaynak — Kaynaklı yapılar için genel toleranslar. TSE, Ankara.
4. TS EN ISO 3834-2:2021 — Metallerin ergitme kaynağı için kalite gereksinimleri — Bölüm 2: Kapsamlı kalite gereksinimleri. TSE, Ankara.
5. TS EN ISO 5817:2014 — Kaynak — Çelikte ergitme kaynağı bağlantıları — Kusurlar için kalite seviyeleri. TSE, Ankara.
6. TS EN 1993-1-8:2006 — Çelik Yapıların Tasarımı — Bölüm 1-8: Birleşimlerin tasarımı. TSE, Ankara.
7. TS EN 14399-3 — Ön yüklemeli yüksek dayanımlı yapısal civata takımları — Bölüm 3: HR sistemi — Altı köşeli civata ve somun takımları. TSE, Ankara.
8. TS EN ISO 1461:2009 — Üretilen demir ve çelik ürünlerde sıcak daldırma galvaniz kaplamalar — Özellikler ve test yöntemleri. TSE, Ankara.
9. TBDY 2018 — Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Resmi Gazete 18.03.2018 tarih, 30364 sayılı mükerrer baskı. AFAD, Ankara.
10. 4708 Sayılı Yapı Denetimi Hakkında Kanun — 13.07.2001 tarih. Resmî Gazete 17.07.2001 — 24464.
11. 6331 Sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu — 20.06.2012 tarih. Resmî Gazete 30.06.2012 — 28339.
12. Yapı İşlerinde İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetmeliği — R.G. 05.10.2013 tarih ve 28786 sayılı. Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı.
13. SCI P358 (2011) — Guidance on the requirements of EN 1090-1 and EN 1090-2 for the CE Marking of Steel Structural Components. Steel Construction Institute, Ascot.
14. Çıtıpıtıoğlu, A.M. (2021) — Deprem Yükleri Etkisindeki Çelik Yapı Elemanların Birleşim ve Ekleri için Yönetmeliklerde Önçekmeli Bulon Koşulları. DergiPark — Karaelmas Fen ve Mühendislik Dergisi.
15. Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı (2025) — 2025 Yılı İnşaat ve Tesisat Birim Fiyatları. Ankara.

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

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

Bulon koşulunun resmî kaynağı

AFAD, TBDY 2018 9.2.3.2, PDF sayfa 187. İlgili madde, deprem etkisindeki eleman birleşimlerinin bulon ve temas yüzeyi koşullarını içerir. Bu kontrol, TS EN 1090-2 tolerans ve muayene tablolarının tamamının doğrulandığı anlamına gelmez.

yapidan (2026). Çelik Yapı Montaj Toleransları ve Kalite Kontrol. Yapıdan — İnşaat Mühendisliği Bilgi Portalı. https://yapidan.com/kategoriler/ce/celik-yapi-montaj-toleranslari-kalite-kontrol