1) Yönetmeliklerin Montajla İlgili Maddeleri
Ülkemizde halen yürürlükte olan “Çelik Yapıların Tasarım, Hesap ve Yapım Esaslarına Dair Yönetmelik (ÇYTHVYEDY) Madde 3.4’de: “Şantiye koşullarının hazırlanması, yapısal çelik elemanların montajı ve şantiyede yapılacak diğer işler, TS EN 1090 – 2.Bölüm 9’da verilen kurallara uygun olarak yapılacaktır.” hükmü bulunmaktadır.
“Çelik ve Alüminyum Yapı Uygulamaları – Bölüm 2 – Çelik Yapılar İçin Teknik Gerekler” isimli bu standardın 9 numaralı “kurulum (montaj)” bölümünde ise yapılması gerekenler genel olarak sıralanmış, teknik bilgi ve detay verilmemiştir.
ÇYTHVYEDY’e kaynak teşkil eden “15th Edition of AISC Steel Construction Manuel”de de montajla ilgili detaylı açıklama yoktur.
2) Montaj Konusunda Yönetmelikler Dışındaki Yayınlar
“AISC Steel Design Guide Series 10 - Erection Bracing of Low-Rise Structural Steel Buildings” isimli yayında endüstri binalarının montajında kolonların halatlarla dört yönde gerilerek stabilitelerinin sağlanması için gerekli tablolar ve birleşim detayları verilmiş, gergi halatlarının hesabında kullanılacak montaj safhası yükleri açıklanmış ve montajda hasar görmesi muhtemel bağlantıların tahkik yöntemleri anlatılmıştır.
“Structural Steel Educational Counsul- Steel Tips- Common Steel Erection Problems and Suggested Solutions” isimli yayında, montajda karşılaşılabilecek problemler için:
- Ankraj cıvataları
- Montaj
- Cıvatalama
- Kaynaklama
- Kompozit döşeme saçları
başlıkları altında 26 problem için çözüm yöntemi önerilmiştir.
3) Astana Stadyumu Çelik Çatısı Montajı
Çelik yapıların montajında karşılaştığımız problemler ve uyguladığımız çözüm yollarına örnek olarak Astana Stadyumu çelik çatı montajını anlatalım.
.jpg)
Futbol sahasının kenarları, kırmızı renkle gösterilmiş 4 adet kafes kirişle çevrelenmiştir. Şekilde bize göre yatay konumda gözüken ve kale çizgilerine paralel olarak tertiplenmiş iki tane “Ana Makas” çatı yüklerinin büyük bir kısmını taşımaktadır. Bu ana makaslar her iki uçta B. A. yapıların içinde yer alan “Süper Kolon” adı verilen mesnet çekirdeklerine oturmaktadır. Ana makasların arasında taç çizgilerine paralel olarak konumlandırılmış “Tali Makaslar” yer almıştır. Planda elips şeklinde olan çatının çevresi ise “Çevre Makası” adı verilen üçgen kesitli, üç boyutlu bir kafes kirişle çevrelenmiştir. Çevre makasının tali makaslara paralel kenarları, pandül kolonlarla üst tribün taşıyıcı sistemine oturtulmuştur. Ana makaslara paralel kenarları ise V ve Y kolonlar aracılığı ile sıfır kotuna mesnetlendirilmiştir.
Çatı sisteminin en büyük ve ağır elemanı “Ana Makaslar”dır. 124 m açıklık geçmektedirler. Dıştan dışa toplam uzunlukları 155 m’yi bulmaktadır. Açıklık ortasındaki yükseklikleri 12 m’dir. Bir tanesinin ağırlığı ise 950 tondur.
Çatı montajına başlamak için ilk olarak ana makasların montajı gerekiyordu. Astana’da 950 tonu kaldıracak mobil vinç bulunmadığından, hidrolik sistemle çalışan VSL ağır yük kaldırma ekipmanı kullanmaya karar verdik. Bunun için ana makası 3 parçaya ayırdık. İki kenar parçayı süper kolonlar üzerine mobil vinçlerle klasik tarzda monte ettik. 103 m boyundaki orta parçanın ağırlığı 800 tonu buluyordu. Makasın orta bölümü yer seviyesinde birleştirildi. Her iki uca yerleştirilen VSL ekipmanı ile yukarı çekilerek yerine monte edildi.
Orta parça yukarı çekildiği zaman kenar parçaların arasındaki boşluğa tam olarak uymak zorunda idi. Bunun gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini anlamak için yukarıdaki boşluğun uzunluğunu ve aşağıdaki orta parçanın boyunu, çekme işlemi sırasında devamlı ölçerek kontrol ettik. Yukarı çekilen parçanın ölçüm değerleri birbirini tutmuyordu. Bir ölçüden diğerine değişiklik gösteriyordu. Başlangıçta hata yaptığımızı düşünerek ölçümleri defalarca tekrarladık. Her seferinde değişik değerler bulunuyordu. Neticede bu değişimin hava sıcaklığındaki değişimlerden kaynakladığını anladık. Astana’nın sert iklimi nedeniyle ısı devamlı değişiyordu. Güneş bulutların arasına girince ısı birden düşüyordu. Gündüz ve gece sıcaklığı arasında 15 °C ısı farkı vardı. Montajı gece serinliğinde yaparsak parçanın yerine oturacağını düşündük. Montaj gece 12’den sonra yapılarak başarı ile tamamlandı. Buradan edindiğimiz tecrübe şudur:
“Büyük yapılarda ana elemanların montajı mümkünse aynı sıcaklık şartlarında yapılmalıdır.”
Ana makasların montajından sonra sıra tali makasların montajına gelmişti. Tali makasların montajı sırasında ilginç olaylar yaşandı. Monte edilecek makasın toplam ağırlığı 250 tondu. Tali makasların montajı için ana makaslar üzerinde VSL ekipmanının yerleştirileceği çalışma platformları tertiplendi. Platformun ucundaki kaldırma noktasının eksantrikliği nedeniyle ana makaslarda büyük burulma deformasyonları oluşuyordu. Bunu önlemek için ana makaslar, kaldırma noktaları altına geçici kolonlar konarak desteklendi.
Fotoğraf tali makasın montajı sırasında çekilmiştir. Ön planda ana makas altında tertiplenmiş destek kolonu görülmektedir. Tali makasların montajı bu şekilde tamamlandıktan sonra destek kolonları sökülebilirdi. Montaj ekibinin başındaki mühendis destek kolonlarının sökümü için izin istedi. Bu izni vermeden evvel destek kolonlarının söküm safhalarının statik kontrolünü yapma ihtiyacını duydum.
Kolonların her ikisi birden sökülürse hiçbir problem yoktu. Pratikte böyle bir uygulama mümkün olamayacağından kolonlar teker teker sökülecekti. Kolonların bir tanesi söküldüğünde sistemdeki simetri bozulduğundan ana makasların bazı çaprazları kesme kuvvetinin artışı nedeniyle burkuluyordu.
Burkulmayı önlemek için ana makası çaprazları ilave parçalar kaynatılarak güçlendirildi. Bu takviyelerin tamamlanmasından sonra destek ayakları sökülerek montaj tamamlandı.
4) Sonuç
Yukarıda anlatılanlardan çıkardığımız sonuç şudur:
Bütün montaj safhalarının statik kontrolleri yapılarak detaylı montaj projeleri hazırlanmalıdır.
Montaj safhası statik hesaplarında,
- Yapının ölü yükü
- İlave ölü yükler
- Montaj safhası sırasında oluşan hareketli yük ve diğer yükler
- Rüzgâr yükleri
- Deprem yükleri