Genel Yapı Çelikleri

Genel Yapı Çelikleri

Genel yapı çeliği, çekme dayanımı ve akma sınırı ile tanımlanan ancak biçimlendirme (ısı işlemi uygulanmamış) suretiyle yapılan ve normalleştirme tavı uygulanmış veya uygulanmamış durumdaki
Alaşımsız ve az alaşımlı,çeliklerdir.Burada üst yapı, yol, kanal, köprü vb. inşaat işlerinde kullanılan
Yukarıda verilen tanıma uygun şekilde imal edilen çelik profiller (1. T.Z.U, eşkanür, eşkenar) çubuklar, (Beton çelik çubukları ve hasırları hariç) teller, levhalar,şeritler, kalın ve orta kalınlıktaki saçlar ile yarı mamul ve dökme parçaların yapımında kullanılan çelikler ele alınmaktadır.Muayene ve deneyleri TS 2162 ye göre yapılır.
I-Sınıflandırma:
Genel yapı çelikleri en az çekme dayanımlarına göre Fe 33, Fe34, Fe 37, Fe 42, Fe 46, Fe 50, Fe 52, Fe 60 ve Fe 70 olmak üzere dokuz sınıfa ayrılırlar.Kimyasal bileşim işleme kırılganlığa dayanım ve kaynak edinebilme yetenekleri bakımından ise üçe ayrılırlar.
Kalite 1 : Genel amaçlar için kullanılan çeliktir.(Fe 37-1 gibi)
Kalite 2 : Sınırlı amaçlar için kullanılan çeliktir.(Fe 37-2 gibi)
Kalite 3 : Özel amaçlar için kullanılan çeliktir. (Fe 37-3 gibi)
II-Özellikler:
a)Kimyasal Özellikler: TS 2162 de verilmiştir.
b)Mekanik Özellikler : Çizelge 2 de verilmiştir.
c)Yapılış Özellikleri : Genel yapı çelikleri genellikle, sıcak haddelenerek veya sıcak dövülerek yapılır.Kalite-1 çeliklerin üretim yönteminin saptanmasında yapımcı serbesttir ve önceden belirtilmemiş ise, kalite-2 ve kalite-3 çeliklerinin üretiminde de yapımcı serbesttir.Ancak istendiğinde yapımcı üretim yöntemini bildirmek zorundadır.Biçim verme yöntemi ise Çizelge-2 de verilen dioksidasyon durumu önceden belirtilmemiş ise, yapımcı dilediğini seçmekte serbesttir.Saç ve levhalar uygulanacak ısı işlemleri önceden belirtilmelidir.(Sıcak biçimlendirilmiş veya normalleştirme tavı uygulanmış gibi.)
c.1) Görünüş: Çelik yüzeyleri uygulanan biçimlendirme yönteminin gerektirdiği düzlükte olmalı ve yüzeylerdeki çizik, tufal, çatlak, çapak gibi yüzey kusurları uygun bir işlemle giderilmiş olmalıdır.
c.2) Biçimlenebilirlik: Genel yapı çelikleri soğukta, sıcakta kırılgan olmamalı, çapları çizelge-3 de belirtilen mandreller etrafında 180 derece büküldüğünde dış yüzeylerde çatlama olmamalıdır.
c.3) Kenar bükme yeteneği :çizelge-1 de belirtilen çelikler, kenar bükme preslerinde çizelge-3 te belirtilen en az bükme yarı çaplarında çatlamadan bükülmelidir.Soğuk flanşlama ve soğuk kordon çekme ile kenar bükme aynı anlamı taşımaktadır.
c.4) Çubuk çekmeye uygunluk :Çizelge-1 de belirtilen çelikler çubuk çekmeye uygun olmalıdır.
c.5) Kalıpta dövmeye uygunluk : Çizelge-1 de belirtilen çelikler kalıpta dövmeye uygun olmalıdır.
c.6) Dikişli boru yapımı : Dikişli çelik boru yapımına uygun olan çelikler çizelge-1 de gösterilmiştir.
c.7) Gevrek kırgınlığa dayanım : Genel Yapı çelikleri kırılgan olmamalıdır. V-Çentikli standart Charpy deney parçaları ile çentik vurma deneyi TS 269 a göre yapıldığında çizelge-2 de verilen değerlere uygun sonuç alınmalıdır.
Kalite-3 çeliklerinden yapılmış mamullerde çentik vurma deneyi uygulamak pratik olmadığından dokunun ince yapılı olmasına sağlayacak miktarda azotla birleşebilen elementler (örneğin en az ağırlıkça %0,02 metalik alüminyum bulunmalıdır.Fe37- 3, Fe46-3 ve Fe52-3 çeliklerinden yapılmış kalınlığı 25)-50 mm olan mamuller için gevrek kırılganlığa dayanım saptamak amacı ile yapılan çentik vurma deneyine ek olarak önceden belirtildiğinde kaynak eğme deneyi ile kaynak edilebilme özelliği de belirlenebilir.Çeliğin kırılganlığa dayanımı önceden belirtilmelidir.
c.8)Kaynak edilebilme : Çeliklerin, çeşitli kaynak metotlarına uygunluğu genel olarak önceden belirtilemez, çeliğin kaynak edilmesi sırasında ve kaynaktan sonraki durumu yalnız malzemeye bağlı olmayıp, mamulün boyutlarına, şekline ve yapım metotları ile çalışma koşullarına bağlıdır.
Çeliklerin eritme kaynağına elverişli olması; genellikle sertleşmeye olan yatkınlığı nedeniyle karbon miktarı ve büyük ölçüde, gevrek kırılganlığa dayanımı göz önünde tutarak saptanır.Bileşimde karbon miktarı az olan çelikler (% 0,22 dereceye kadar) karbon miktarı yüksek olanlardan daha çok kaynak edilmeye elverişlidir.
Kaynak edilmeye uygun genel yapı çelikleri çizelge-1 de gösterilmiştir.Önceden belirtilmediğinde preste kaynak edilebilmede çekme dayanımı TS 287 ye, eğme dayanımı da TS 281 e göre saptanır.Hadde mamulleri dolgu kaynağı eğme deneyi sonucunda, sünek (gevrek olmayan) kırılma göstermemelidir.Dolgu kaynağı eğme deneyi yapıldığında kaynaklı numunelerin kaynak dikişinde başlayan çatlakların boyu 20 mm geçmemelidir.
7,2 Beton Çelik Çubukları ve Çelik Hasırları:
Bu kısımda betonarme yapılarda beton donatısı olarak kullanılan dairesel kesitli ve düz yüzeyli nervürlü veya profil yüzeyli beton çelik çubuklar ve beton çelik hasırlar ele alınmakta olup ön gerilme betonda kullanılan yüksek dayanımlı çelik çubuklu ve tellere ait özellikler verilmektedir.Muayene ve deneyleri TS 708 e göre yapılır.
I-Tanımlar:
Beton çelik çubuklar: Beton çelik çubuklar yüzey şekillerine göre üçe ayrılır.
-Düz yüzeyli çelik çubuk (D): Yüzeyinde betonla aderansı (kenetlemeyi) artırıcı nervürler veya profiller bulunmayan yüzeyi düz dairesel kesitli beton çelik çubuğudur.
-Profil yüzeyli çelik çubuk (P) : Haddelenme sırasında yüzeyinde betonla aderansı artırıcı çeşitli şekilli girintiler oluşturulmuş ve genellikle beton çelik hasırlarında kullanılan beton çelik çubuğudur.
-Nervürlü çelik çubuk (N): Haddelenme sırasında yüzeyinde betonla aderansı artırıcı nervürler (sürekli veya kesintili enine boyuna veya eğimli çıkıntılar veya fitiller) oluşturulmuş beton çelik çubuğudur.
Beton Çelik Hasırlar : Birbirine dik doğrultuda yerleştirilmiş aynı mekanik ve yüzeysel özelliklerdeki iki dizi beton çelik çubuklarının kesişme noktalarında, direnç nokta kaynağı veya kelepçelerle birleştirilmesiyle oluşturulmuş hazır beton donatısıdır.
II-Sınıflandırma

a)Beton çelik çubukları haddelenme sonucunda sertliklerine göre;
-Sıcakta haddelenme sonucunda sertleştirilmiş (doğal sertlik) (a)
-Soğukta işlem görerek sertleştirilmiş (b), olmak üzere ikiye ayrılır.
b)Minimum akma sınırı gerilmelerine göre;
- Minimum akma sınırı 2200 kgf/cm2 (I)
Minimum akma sınırı 4200 kgf/cm2 (III)
- Minimum akma sınırı 5000 kgf/cm2 (IV), olmak üzere üç sınıfta ayrılır.
c)Beton çelik hasırlarının yapımında kullanılan IV b sınıfı çubuklar, minimum kopma uzaması özelliğine göre;
- Minimum kopma uzaması (10) % 8 olan çubuklar (IV bs)
-Minimum kopma uzaması (10) % 5 olan çubuklar (IV bk) olmak üzere iki sınıfa ayrılır.
III-Özellikler:
a) Görünüş:
Beton çelik çubuklarının ve çelik hasırlarının yüzeylerinde tufal (ayrılabilen pas), çatlak,çentik gibi özürler, gözle algılanabilir çap değişiklikleri, nervür bozuklukları ve eksiklikleri bulunmamalı, ayrıca çelik hasırlarda gözle algılanabilir boyutsal bozukluklar bağlanmamış düğüm noktaları ve çarpıklık bulunmamalıdır.
Çubuğun aynı kesitinde ölçülen en büyük çap ile en küçük çapın farkı olan ovalık, çap toplam toleransının % 80 inini geçmemelidir.Anma ağırlığı toleransı % 6 dır.
(1)Ağırlık hesabında çeliğin özgül ağırlığı 7,85 gr/cm3 olarak alınmıştır.
(2)Ağırlık ve kesit alanı toleranssız çapa göre hesaplanmıştır.
(3)28 mm den büyük çaptaki çubuklar özel sipariş üzerine üretilmekte olup mekanik özellikler açısından çizelge-1 de verilmiş değerler bunlarda aranmayabilir.Belirtilmeyen hususlarda ve biçimlendirmede yapımcı serbesttir.
b) Yapılış Özellikleri:
b.1) Çelik Çubuklarda:
Çekme dayanımı : Çelik çubuklara çekme deneyi uygulandığında çizelge-1 de 2,3,4 ve 6 satırlarda verilenlere uygun değerler elde edilmelidir.Doğal sertlikteki çubuklarda, minimum çekme dayanımı deneysel olarak saptanan akma sınırının en az 1,2 katı olmalıdır.
Katlama : Düz yüzeyli çelik çubuklara katlama deneyi uygulandığında çubuklarda kırılma veya çatlama oluşmamalıdır.
İleri-Geri Eğme : Nervürlü veya profilli çubuklara ileri-geri eğme deneyi uygulandığında, kırılma veya çatlama oluşmamalıdır.
Aderans Katsayısı : Nervürlü veya profilli çubukların aderans katsayısı en az 1,4 olmalıdır.
Çatlak Katsayısı : 14 mm çaplı nerörlü veya profilli çelik çubuklarda çatlak katsayısı değeri en az 1,3 en çok 2,0 olmalıdır.
Kaynaklanabilirlik : Direnç alım kaynağı veya elektrik ark kaynağı yapılmış çubuklar :
-çekme deneyinde, kaynaklı bölgenin dışında bir kesitten kopmalı, yanımlarının altında olmamalı ve bu değerler, aynı çubuktan alınan kaynaksız numunenin kopmadaki çekme

gerilmesi değerinin 0,90 ınından küçük olmamalıdır.Direnç alım kaynağı yapılmış çubuklarda katlama deneyinde 60 C lik bir katlama açısına kadar, herhangi bir çatlak veya çatlak başlangıcı görülmemelidir.
Elektrik ark kaynağı yapılmış çubuklarda eğme ve katlama deneyinde 60 C lik bir katlama açısına kadar, gevrek kırılma olmamalı kaynakta oluşabilecek çatlak başlangıçları ana metale işlememelidir.
b.2)Çelik Hasırlarda:
Çelik hasırların yapımlarında kullanılan çelik çubuklar b. de belirtilen yapılış özelliklerinde olmalıdır.
-Nokta direnç kaynağı (ND) yalnız gerekli denetim ve kalite kontrolunun sağlandığı işletmelerde yapılmalıdır.
Kaynaklı çelik hasırı oluşturan enine ve boyuna çubuklar, bütün kesişme noktalarında en küçük kayma dayanımını çizelge-1 satır 7, de belirtilen düzeyde olan direnç nokta kaynağı ile birleştirilmiş olmalıdır.Düğüm noktası kaynağı kayma dayanımı deney çizelge-1 satır 7 de belirtilen 0,80 den ve ortalama çizelge-1 satır 7 de verilen değerlerden küçük olmalıdır.
-Kelepçeli çelik hasırlarda kullanılan kelepçeler, metale veya çeliğe zararı olmayan malzemeden yapılmış olmalı ve düğüm noktalarının taşıma ve uygulama koşulları altında kayma, dönme veya ayrılmasını önlemelidir.
-Çelik hasırlarda, boyuna çubuklardan her biri veya bir bölümü yan yana konmuş çift çubuklardan oluşturabilir.
-Çelik hasır oluşturan enine ve boyuna çubuklar, kenarlara en yakın düğüm noktalarından sonra en az 2,5 cm uzatılmış olmalıdır.
-Çelik hasırlarda enine bir çubuğun kesit alanı boyuna bir çubuğun veya çubuk çifitini kesit alanının en az 3 te 1 ine eşit olmalıdır.
c) Boyutlar:
c.1) Çelik çubuklardan:
Uzunluk : Üretim boyları üreticinin belirttiği boylardan en çok + %2,5 farklı olamlıdır.Kullanıcının siparişi üzerine soğuk kesimle elde edilen boylar + 5 mm ye kadar duyarlı olabilir.
Nervür Boyutları : 16 mm çapa kadar olan nervürlü çubuklarda 600 mm daha küçük çaptakiler için 1200 mm uzunluktaki bir çubuk numunesi üzerinde bütün nervürlerin ölçülen yüksekliklerinden bir yüzde bulunanların en çok yüksekliği diğer yüzde bulunanların en büyük yüksekliğinin % 60 ından küçük olmamalıdır.
c.2) Çelik hasırlarda :
Çubuk aralıkları: çelik hasırlarda boyuna ve enine çubukların ararlıkları eşit veya farklı olabilir.En küçük ve büyük ararlıklar eneine ve boyuna çubuklar için 50 mm-400 mm olabilir.Boyuna çubuklar çubuk çiftlerinden oluşturulmuşlarsa birbirini izleyen çubuk çifti eksenleri arasındaki uzaklık en az 100 mm olmalıdır.
Çubuk aralıkları toleransları:
-Birbirini izleyen iki çubuk aralığı için + %0,5
-En dış ve en içteki iki çubuk arası için 25 mm den fazla olmak üzere + % 0,5 olmalıdır.
Biçim toleransı: Çelik hasırın enine ve boyuna dış çubukları üzerinde kenarları 120 cm ve 160 cm olarak işaretlenen bir dik üçgenin ölçülen hipotenüsünün uzunluğu 200 cm + 3 cm olmalıdır.