Çelik Makas Sistemleri

Uzun açıklıkları ekonomik ve estetik bir şekilde geçmek için tasarlanan hafifletilmiş ağır çelik sistemler.

Sistem Hakkında

Çelik makas sistemleri (truss systems), kullanılan çelik profilleri sadece eksenel çubuk kuvvetleri (çekme ve basınç) altında çalıştırarak, çok uzun açıklıkların minimum malzeme sarfiyatı ve maksimum ekonomi ile geçilmesini sağlar. Statik açıdan mükemmel bir rijitliğe sahip olan bu sistemler; stadyumlar, kapalı spor salonları, yüzme havuzları, uçak hangarları ve büyük alışveriş merkezleri için idealdir. Makasların arasındaki yapısal boşluklar, havalandırma kanalları, aydınlatma ve diğer elektromekanik tesisatların gizlenerek geçirilmesine imkan tanır.

Garanti Çelik Yapı'nın ileri teknoloji üretim altyapısı sayesinde, çelik makas sistemleriniz en yüksek kalite standartlarında imal edilir ve test edilir. Sahada minimum vinç kullanımıyla hızlı bir şekilde monte edilebilen bu sistemler, geniş mekânların üzerini güvenle örterken, mimari projenize değer katan şık ve endüstriyel bir estetik sunar. Hem maliyetlerinizi düşürür hem de yapısal dayanıklılıktan asla ödün vermez.

Sistemin Avantajları

Ekonomik malzeme sarfiyatı

Estetik görünüm

Hafif ama yüksek taşıma kapasitesi

Tesisat geçişlerine uygun boşluklu yapı

Ser
Profil

Garanti Çelik Yapı'nın Arkasındaki Üretim Gücü: SerProfil

Çelik Makas Sistemleri projelerimizde kullanılan profillerin üretimi ve tedariği, şirketimizin güçlü altyapısı olan SerProfil tesislerinde gerçekleştirilmektedir. Aracısız üretim gücümüz sayesinde, yüksek tonajlı çelik ihtiyaçlarınız en uygun maliyetle ve fabrikadan şantiyeye doğrudan kalite kontrolü altında sevk edilir.

Benzer Sistemler

Maliyeti Hesaplayın

Projeniz için tahmini bütçeyi online olarak çıkarabilirsiniz.

Hesaplama Aracına Git

Teknik Destek ve Keşif

Bölgenize özel rüzgar ve kar yükü hesapları yapılarak ücretsiz proje teklifi hazırlanır.

Bizimle İletişime Geçin

Çelik Makas Sistemleri Hakkında Sıkça Sorulan Teknik Sorular

Çelik makas sistemlerinde (Steel Trusses) Pratt, Howe ve Warren tipi kafes geometrilerinin diyagonal çubuk çekme-basınç dağılımları açısından mühendislik farkları nelerdir?

Makas (truss) tasarımında iç çubukların geometrisi yük aktarım mekanizmasını doğrudan belirler. Pratt makasında, düşey (vertical) çubuklar basınç, diyagonal (diagonal) çubuklar ise çekme (tension) altında çalışacak şekilde açılanır; bu durum uzun çubukların çekmeye çalışmasıyla burkulma (buckling) problemini minimize eder. Howe makası bunun tam tersidir; diyagonaller basınç, düşeyler çekme alır (genelde ahşap makaslarda daha verimlidir). Warren makasında ise düşey çubuklar yoktur (veya isteğe bağlıdır), diyagonaller sırayla çekme ve basınç alır; az sayıda düğüm noktası (node) sayesinde üretim (kaynak/bulon) işçiliğini azaltır ve boru profillerle (CHS/RHS) şık mimari yapılar sağlar.

Dolu gövdeli I-profillere kıyasla çelik makas sistemlerinin büyük açıklıklarda (örneğin 40-100 metre) sağladığı yapısal ve ekonomik avantajlar nelerdir?

Geniş açıklıklarda (span > 30m) dolu gövdeli kirişlerin (örneğin IPE veya yapma HEB) kendi ağırlığı (dead weight) ve sehimleri (deflection) yönetilemez hale gelir. Çelik makas sistemleri, malzemenin en yoğun olduğu alt ve üst başlıkları (chords) birbirinden uzaklaştırarak çok yüksek bir atalet momenti (I) ve eğilme rijitliği elde ederken, ortadaki boşluklar (web) sayesinde yapıyı muazzam derecede hafifletir. Eğilme momenti, makas başlıklarında tamamen eksenel kuvvetlere (çekme ve basınç) dönüşür. Bu durum çeliğin mukavemet sınırına kadar tam kapasiteyle kullanılmasını (optimizasyon) sağlar. Aynı açıklık ve yükte makas kullanımı, çelik metrajını %40'lara varan oranlarda düşürebilir.

Boru (CHS - Circular Hollow Section) ve Kutu (RHS/SHS - Rectangular/Square Hollow Section) profillerle imal edilen çelik makasların birleşim noktalarında (node) zımbalama (punching shear) tahkiki nasıl yapılır?

Boru ve kutu profilli makaslarda diyagonal çubukların doğrudan ana başlığa (chord) kaynatıldığı düğüm noktalarında (örneğin K, Y, X joint tipleri) başlığın et kalınlığı (t) çok kritiktir. Diyagonallerden gelen yüksek eksenel kuvvet, başlık yüzeyinde lokal ezilme (plastik deformasyon) veya zımbalama kesmesi (punching shear) yaratabilir. TS EN 1993-1-8 (Eurocode 3) ve CIDECT tasarım rehberlerine göre; diyagonal profil çapının (veya genişliğinin) başlık profil çapına oranı (beta) ve başlık et kalınlığının çapına oranı (gamma) hesaplanarak ek yerinin taşıma kapasitesi kontrol edilir. Yetersiz kalınlıkta ise gusset plate (bayrak sacı) kullanılır veya başlık profili kalınlaştırılır.

Makas açıklığının (span), makas yüksekliğine (depth) oranı çelik yapının sehim kontrolünde ve metraj optimizasyonunda nasıl bir rol oynar?

Makasın genel yüksekliği (H) ile geçtiği açıklık (L) arasındaki oran (Span-to-Depth Ratio), makas tasarımının en kritik başlangıç parametresidir. Genellikle ekonomik tasarımlar için bu oran çatı makaslarında L/10 ile L/15 arasında, döşeme (ağır yük taşıyan) makaslarında ise L/8 ile L/12 arasında seçilir. Makas yüksekliğini artırmak, üst ve alt başlıklar arasındaki moment kolunu (lever arm) uzatacağından, başlık profillerine (chord members) gelen eksenel kuvvetleri (N = M / H) ve düşey sehimi (deflection) büyük ölçüde düşürür. Ancak yüksekliğin çok artması, makasın devrilme riskini (yanal stabilite sorunu) ve diyagonal çubukların boyunu (burkulma tehlikesi) artırır; optimum nokta FEA yazılımlarıyla (sap2000 vb.) belirlenir.

Düzlemsel (planar) çelik çatı makaslarında yanal-burulmalı burkulmayı (lateral buckling) önlemek için aşık ve stabilite bağlantıları (bracing) nasıl projelendirilir?

Makaslar kendi düzlemlerinde (in-plane) son derece rijit olmalarına rağmen, düzlem dışına (out-of-plane) çok narin yapılardır. Basınç altında çalışan üst başlık (top chord), tüm uzunluğu boyunca yanal olarak desteklenmezse düşük bir yükte yana doğru burkularak çöker. Bunu önlemek için, çatı aşıkları (purlins) makas düğüm noktalarına (node) sıkıca bağlanır ve çatı düzleminde rijit bir diyafram (diaphragm) oluşturulur. Ancak sadece aşıklar yeterli değildir; rüzgar ve sismik yükleri temele iletmek ve aşıkları yerinde tutmak için çatı düzleminde X veya V şeklinde yatay çatı çaprazları (roof bracing / wind girders) ve makasları birbirine bağlayan düşey çaprazlar (vertical sway frames) mutlaka projelendirilmelidir.

Çelik Makas Sistemleri (Steel Truss): Mühendislik, Statik Analiz ve Maksimum Açıklık Çözümleri

Modern yapı mühendisliğinde sınırları zorlayan geniş açıklıkların (havalimanı terminalleri, stadyum çatıları, büyük lojistik antrepolar, köprüler, sergi salonları) taşıyıcı sistemi tartışmasız Çelik Makas Sistemleri (Steel Truss) dir. 30 metreden başlayıp 100 metrenin üzerine çıkabilen mesafelerin ara kolon kullanmadan (clear span) örtülmesi gerektiğinde, dolu gövdeli çelik profiller (I beam) hem kendi ağırlıklarından (ölü yük) dolayı taşınamaz hale gelir hem de ekonomik fizibilitelerini yitirirler. Çelik makas sistemleri, malzemeyi sadece mukavemetin (stresin) gerektiği yerlerde toplayan, üstün bir yapısal mekanik optimizasyon harikasıdır. Garanti Çelik Yapı, TS EN 1993 (Eurocode 3) standartlarına uygun, statik ve dinamik analizi milimetrik hassasiyetle yapılmış ileri düzey makas sistemlerinin imalat ve montajında lider bir markadır.

Makas Sistemlerinin Taşıyıcı Mekaniği ve Yük Aktarımı (Load Path)

Bir çelik makas sistemi; üst başlık (top chord), alt başlık (bottom chord) ve bunları birbirine bağlayan ağ (web) elemanlarından (düşey ve diyagonal çubuklar) oluşur. Bu kafes yapısının temel mühendislik sırrı şudur: Düğüm noktalarına (node/joint) etkiyen yükler altındaki genel eğilme momenti (Bending Moment), makas elemanlarında kesme veya eğilme gerilmesine değil, saf eksenel kuvvetlere (Pure Axial Forces - Çekme ve Basınç) dönüşür.

Eğilme momenti, çelik malzemeyi tam kapasiteyle kullanamayan (sadece uç lifleri zorlayan) verimsiz bir gerilme türüdür. Oysa makas sisteminde üst başlık basınç (compression), alt başlık çekme (tension) altında çalışır. Çeliğin çekme dayanımı (tensile strength) mükemmel olduğundan, alt başlık devasa yükleri çok ince bir profille taşıyabilir. Bu mekanizma, makasın atalet momentini (I) makas yüksekliğinin karesiyle orantılı olarak artırırken, boşluklu yapısı sayesinde ağırlığı (kütleyi) minimuma indirir. Bu olgu, deprem anında yapıya etkiyen taban kesme kuvvetlerini de radikal biçimde azaltır.

Geometri Seçimi: Pratt, Howe ve Warren Makasları

Çelik makasların kafes örgüsü rastgele değil, yükün yönüne ve makas açıklığına göre matematiksel olarak optimize edilmiş geometrilere dayanır:

Pratt Makası (Pratt Truss): Düşey elemanlar basınç, daha uzun olan diyagonal elemanlar ise çekme (tension) altında çalışacak şekilde açılanır. Çelik elemanların burkulma (buckling) riski boyları ile doğru orantılı olduğundan, uzun diyagonallerin çekmede kalması yapısal stabilite açısından en güvenli ve ekonomik tasarımlardan birini oluşturur.
Howe Makası: Pratt'in tersine diyagonaller basınç, düşeyler çekme alır. Metal yerine ahşap diyagonallerin kullanıldığı tarihi yapılarda daha yaygındır ancak ağır çelik vinç kirişlerinde de kullanıldığı durumlar mevcuttur.
Warren Makası: Düşey (dikme) elemanların olmadığı, W şeklindeki zigzag diyagonallerden oluşan sistemdir. Diyagonaller sırasıyla çekme ve basınç alır. Düğüm noktası sayısı az olduğu için imalat/kaynak işçiliği çok düşüktür. Estetik ve endüstriyel olarak en çok tercih edilen tiplerdendir.

Profil Seçimleri: CHS (Boru) ve RHS (Kutu) Kutu Profillerin Hakimiyeti

Geleneksel makaslarda UPN, L (köşebent) ve IPE gibi açık kesitler sırt sırta kaynatılarak kullanılırken, modern ve ileri mühendislik ürünü makaslarda Circular Hollow Section (CHS - Yuvarlak Boru) ve Rectangular Hollow Section (RHS/SHS - Kare/Dikdörtgen Kutu) profiller kullanılır.

Boru ve kutu profillerin kapalı geometrileri, özellikle basınca (compression) maruz kalan üst başlık ve diyagonallerde eksenel burkulmaya (global buckling) ve yanal-burulmalı burkulmaya (lateral-torsional buckling) karşı muazzam bir burulma rijitliği (torsional rigidity) sağlar. Ayrıca yüzey alanlarının daha pürüzsüz ve az olması, boya/galvaniz maliyetlerini düşürür ve endüstriyel tesislerde toz/kirlilik birikimini minimize eder. Ancak bu profillerin düğüm noktalarındaki kaynak kesişimleri (K-joint, Y-joint, X-joint) 3 boyutlu lazer/plazma kesim CNC makinelerinde profil uçlarının açınımı (profiling/coping) alınarak sıfır toleransla yapılmalıdır; Garanti Çelik Yapı bu ileri imalat teknolojisine sahiptir.

Düğüm Noktası Tasarımı (Node Detailing) ve Zımbalama Tahkiki

Bir makasın taşıyıcı kapasitesi, düğüm noktalarının zayıflığı ile sınırlıdır. Kutu ve boru profillerin doğrudan (gusset plate / bayrak sacı olmadan) birbirine kaynatıldığı estetik tasarımlarda, kalın cidarlı başlık profiline ince cidarlı diyagonal boruların bağlandığı noktalarda CIDECT tasarım rehberlerine ve TS EN 1993-1-8 kurallarına göre detaylı kontroller yapılır. Diyagonallerden gelen yüksek eksenel çekme veya basınç kuvvetleri, ana başlık profilinin et kalınlığını (t) yerel olarak ezebilir veya zımbalayarak kesebilir (punching shear). Bunu önlemek için, bilgisayar destekli analiz programlarında (FEA) gerilme yığılmaları (stress concentrations) modellenir, gerekirse düğüm noktalarına ilave kalınlaştırılmış levhalar takviye edilir.

Stabilite Sistemleri ve Yanal Burkulmanın Önlenmesi

Makaslar düşey yük taşıma konusunda devasa kapasiteye sahip olsalar da, makasın kendi düzlemi dışına (yanal) devrilmesi en büyük çökme (collapse) nedenidir. Basınç altındaki üst başlığın boyuna (lateral) burkulmasını önlemek adına yapıya Stabilite Çaprazları (Bracing Systems) eklenmesi zorunludur. Çatı aşıkları makasları birbirine bağlar ve yatay düzlemde X gergili rüzgar çaprazları makasların beraber stabil çalışmasını sağlayan bir diyafram etkisi yaratır. Garanti Çelik Yapı olarak, imalatı ve montajı son derece titizlik gerektiren çelik makas sistemlerini; uluslararası kalite standartları (EN-1090), test edilmiş tahribatsız kaynak muayeneleri (NDT) ve kusursuz sismik performans ilkeleriyle inşa ediyoruz.