Neden?
Soğukta şekil verilerek üretilen çelik taşıyıcılı elemanlardan oluşan hafif çelik yapıların tarihi, 20. yüzyılın başlarında uçak endüstrisinin hafif ve taşıma kapasitesi yüksek elemanlara ihtiyaç duymasıyla başlar. Aynı tarihlerde otomobil endüstrisindeki ihtiyaçlar da bu tarzdaki yapım tekniklerinin gelişmesi ve bu içerikteki araştırmaların hızlanmasına katkı sağlar. 1. Dünya Savaşı sonrasına geldiğimizde ise soğukta şekil verilerek üretilen ince levhalar otomobil endüstrisinde ve demiryolu vagonlarında kaporta malzemesi olarak kullanılır.
2. Dünya Savaşı esnasında oluşan çelik malzeme yokluğu bu tekniğin daha da gelişmesine ve yaygınlaşmasına katkı sağlar. İlerleyen yıllarda soğukta şekil verilme tekniğiyle yapılmış elemanlar ABD ve İngiltere’de hızla yayılarak kullanılmaya başlanıyor. ABD ve İngiltere’yi Avrupa ülkeleri izliyor ve böylelikle soğukta şekil verilerek üretilen çelik taşıyıcı elemanları yapı sektöründeki yerini alıyor.
Copyright © static.malzemebilimi.net
Nasıl?
‘’Soğuk dövme” ya da bir diğer adıyla “soğuk şekillendirme”, malzemenin kalıp yardımıyla sıkıştırılarak kalıbın şeklini almasının sağlandığı soğuk sıkıştırma yöntemidir.
Soğuk şekillendirme yöntemi metalin şeklini ve ölçüsünü değiştirir. Metalleri oda sıcaklığında şekillendirmek için metalin plastik özelliklerinden yararlanır. Bu işlemin bir alternatifi olarak talaş kaldırarak yapılanı da mevcut. Fakat talaş kaldırarak malzemeyi işlemek çok zaman alır ve işlem sonucunda çok miktarda talaş çıkar. Soğuk dövme ise tam tersi kısa zamanda tamamlanır ve hiçbir talaş çıkmaz. Bu nedenle soğuk şekillendirmeye çok büyük ilgi gösterilmektedir.
Günümüzde yapı sistemlerinde ana taşıyıcı ya da ikincil taşıyıcı (aşık, kuşak) olarak soğukta şekillendirilmiş veya pres kullanılarak şekillendirilmiş çelik profil kullanımı yaygınlaşmıştır. Bu tarz çabuk benimsenmiş ve kullanımı artmıştır çünkü;
- Yük taşıma kapasitesi/Ağırlık oranı en uygun kesitlerin ekonomik ve kısa sürede üretilmesi, soğukta şekil verme yöntemiyle mümkün olmaktadır.
- Yapı sistemi montaja hazır olacak şekilde hızlı ve istenen sayıda üretilip stoklanabilir.
- Üretilen elemanlar hafiftir. Stoklanması ve stok alanından monte edilecek alana taşınmaları hafif olmaları nedeniyle fazla iş gücü ve maliyet gerektirmez.
- Montajı kısa sürer ve ucuzdur.
- Farklı mimari detayların çözümleri için kolayca kesit üretilebilir. Mimari için istenen zarif detaylar bu yöntemle ulaşılması daha kolay bir noktaya taşınır. Taşınır demişken, bu zarif ve hafif kesitli profiller optimum taşıma kapasitesi sağlar.
- Soğuk şekillendirme yöntemi ile üretilen ince cidarlı kesitler ve bunlarla oluşturulan çelik çerçeve yapılar; farklı şekiller oluşturmak amacıyla çelik saçlar ile oda sıcaklığında yapılan hafif çerçeve bina inşaatlarının elemanlarını oluşturur. Bu kesitler yapı sektöründe tasarımcıların maksimum düzeyde sürdürülebilir standartları yakalamalarını sağlar.
- Soğukta şekillendirilmiş çelik çerçevelerin kullanımı şantiyelerde oluşan atık miktarını azaltır. Bunun sebebi neredeyse bütün inşaat projesinin ön mühendisliği ve hazırlıklarının, çerçeve elemanları ve panellerin verimli bir teknolojiyle planlı bir şekilde hazırlanıp sonrasında sahaya ulaştırılıp monte edilmesine dayandırılmasındandır..
- Başlıca tasarım kriterlerinden biri, kesit cidarlarının burkulmaya karşı gösterdikleri tepkinin sağlamlığıdır. Açık kesitler ister sıcak haddelenmiş, ister soğukta şekillendirilmiş olsun kapalı kesitlere oranla daha düşük burulma rijitliğine sahiptirler. Bunu basit olarak şöyle açıklayabiliriz; açık kesitlerin dışardan gelecek tepkilere karşı dayanımları daha yüksektir. Yazımın başından beri bahsettiğim soğuk şekillendirilmiş ince cidarlı çelik profiller ve bunlarla üretilen çelik çerçeveler dayanım yüksekliği açısından oldukça başarılı yapı elemanlarıdır. Bu yapı elemanlarında seçilen kesit şekillerinin açık kesitler olduğunu düşünürsek, dayanımın çok yüksek olduğunu anlarız.
