İnşaat Demiri Nedir?

Betonarme binalarda kayma ve çekme gerilmelerini karşılamak amacıyla beton içerisine konulan, özel şekillendirilmiş ve belirli çaplarla ayrılmış çelik çubuklara inşaat demiri veya donatı denir. Evrensel, rebar olarak bilinir. İnşaat demiri çubuk elemandır. Standart olarak 12 metre boyunda üretilir.

İnşaat Demiri Çeşitleri Nelerdir?

Farklı inşaat demiri çeşitleri bulunmaktadır. Bu demirler malzeme özelliklerine göre farklı alanlarda kullanılmaktadır.

Karbon Çelik Demiri

Karbon çelik demiri, inşaat alanında siyah çubuk olarak da adlandırılan ve en sık kullanılan demirlerdendir. Neme ve suya karşı dayanıklılığı olan karbon çelik demiri kolay bir şekilde aşınmamaktadır.

Sac-Metal Demiri

Çelik sac yapısından yapılan inşaat demirleri arasında yer almaktadır. İlk olarak çelik parçaların ısıtılması daha sonra bir levha hazırlamak üzere soğumaya bırakılması ile üretilen inşaat demiri çeşidi, döşeme, çatı ve merdiven yapılarında kullanılmaktadır.

Kaynaklı Tel Demiri

Yol kaplama, beton kanalları, kutu menfezleri, drenaj gibi alanlarda kullanılan ve bir inşaat demiri çeşidi olan kaynaklı tel demiri, tel örgü şeklinde demirlerin birbirine kaynaklanması ile yapılır. Tel geçişlerinde elektriksel kaynak yöntemi kullanılır.

Paslanmaz Çelik İnşaat Demiri

‘İnşaat demiri çeşitleri nelerdir?’ sorusuna cevap olacak ve en sık kullanılan demirlerden biri de paslanmaz çelik inşaat demiridir. Genel yapı olarak dirençlidir. Aynı zamanda korozyon eğilimi nedeniyle onarım işlemlerinde kullanılmaktadır.

Epoksi Kaplı İnşaat Demiri

Epoksi maddesi bir kimyasal madde olması nedeniyle korozyonu önleme işlemine sahiptir. Bundan kaynaklı olarak korozyonun yoğun olduğu alanlarda sıkça kullanılmaktadır.

Galvanizli İnşaat Demiri

İnşaat demiri çeşitleri arasında yüksek aşındırıcı alanlarda sıkça kullanılan bir demir yapısına sahiptir. Bu demir yapısı genel olarak karbon maddesine ve karbon çeliğine oranlar 40 kat daha büyük bir koruma sağlamaktadır.

Genişletilmiş Metal İnşaat Demiri

Kaldırım yapılarında ve yürünebilir yüzey alanlarında kullanılan bir inşaat demiri çeşidi olan genişletilmiş metal inşaat demiri, çelik levhadan yapılmaktadır. Genel olarak sıva yoğunluğu olan alanlarda kullanılır.

Avrupa İnşaat Demiri

Bu tip inşaat demirleri daha uygun maliyetli olup, deprem, kasırga vb. gibi doğal olayların olabileceği alanlarda tercih edilmemektedir.

Nervürlü Demir

Bu tip demirler direnci arttırmaktadır. Görünüş itibari ile üzerinde girinti ve çıkıntılar vardır. Bu da betonu sıkı tutmasına yaramaktadır. Nervürlü demirler, karbon ve mangan elementlerini içermektedir. Ancak karbon oranının %25’i aşmadığına dikkat edilmelidir. Çünkü %25’i aştığı durumlarda kırılma oranı artmaktadır. Nervürlü Demirlerinin katlanabilme ve kaynaklanabilme özellikleri sayesinde, otoyol, gökdelen, metro, baraj, iş merkezi, gemi gövde yapımında ve binaların yapımında tercih edilmektedir. Bu demirler genellikle 12 m boyutunda üretilmektedir.

Sıkça Sorulan Sorular

İnşaat Demiri İmal Etme Yöntemleri Nelerdir?

Soğuk Haddeleme Yöntemi

Düşük sıcaklıklarda çekilme işlemi veya burkulma işlemi uygulanarak imal edilmektedir. Çoğunlukla soğutma işleminden sonra çelik dayanıklılığı artarken, deformasyon kapasitesi azalmaktadır.

Sıcak Haddelenmiş Çelik Yöntemi

Bu tarz çelik üretiminde büyük tesis ve yatırımlar gerekmektedir. Ayrıca üretimi yapılan çeliğin yapısında karbon, nikel, silisyum, magnezyum, krom ve vanadyum belirli oranlarda ayarlanarak elde edilmektedir.

Beton ve Donatı Arasındaki İlişki Aderans Nedir?

Beton tek başına güçlü bir basınç dayanımı gösterilirken düşük bir çekme dayanımına sahiptir. Betonun bu zayıflığı çekme dayanımı yüksek demir donatılar kullanılarak artırılır. Böylece betonarme yapılar ortaya çıkar. Ancak inşa edilen yapının tasarımda öngörülen dayanıma sahip olabilmesi için beton ve donatı arasında düzgün bir bağlanma ya da bir başka ifade ile yapışma meydana gelmelidir. Bu kenetlenme ilişkisine aderans adı verilir. Aderans sayesinde iki malzeme birbirini tamamlamış olur. Beton ile donatı arasında herhangi bir kayma olmamalıdır. Donatının betondan sıyrıldığı durumda malzemeler birlikte çalışamaz ve beklenen performans sağlanamaz. Aderansın artırılması için düz donatılar yerine nervürlü donatılar kullanılmaktadır.

Kenetlenme ve Bindirme Boyu Nasıl Hesaplanır?

Kenetlenme boyu ve bindirme boyu birbirlerinden farklı iki kavramdır ve sıkça karıştırılmaktadır. Kenetlenme boyu donatı ve beton arasında tam aderansın oluşması için gereken boyu ifade etmektedir. Kenetlenme boyu yeterli değilse yukarıda bahsettiğimiz aderans sağlanmaz ve donatı betondan sıyrılır. Bindirme boyu ise birbirlerine ek yapılan iki donatının üst üste gelen kısımlarının boyudur.

Kenetlenme boyu hesaplanırken Lb=0,12*(fyd/fctd)*ø ve Lb=20*ø olarak iki uzunluk hesaplanır ve bu değerlerden büyük olan alınarak işleme devam edilir. Burada fyd donatının tasarım akma dayanımı, fctd betonun tasarım çekme dayanımını, ø ise donatının çapını ifade eder.

Donatılar standart olarak 12 metre olarak imal edilmektedir. Daha uzun donatılar gerekli olursa donatılar birbirlerine eklenir. Donatılar manşon ya da kaynak ile de birbirlerine ilave edilebilir. Ancak hem uygulama kolaylığı hem de ekonomik olması bakımından bindirmeli ekler daha çok tercih edilir.

Bindirmeli eklerin uygulanmasında en kritik işlem bindirme boylarının belirlenmesidir. Bindirme boyunun belirlenmesinde kenetlenme boyundan yararlanılır. TS500’de bindirme boyu Lo aşağıdaki denklem ile hesaplanır.

L0=α*Lb

α=1+0,5*r 

Burada “r” aynı kesitte eklenen donatının tüm donatıya oranıdır. Bütün kesiti çekme taşıyan elemanlarda, α=1,8 alınır.

Etriye Nedir? Ne İşe Yarar?

Etriyeler betonarme yapılarda kolon ve kirişlerde ana donatıyı bir arada tutmayı sağlayan, donatı çeliğinden yapılan sargı elemanlarıdır. Etriyeler uygun aralıklarla betonarme kolon ve kiriş elemanlarının içerisine yerleştirilirler. Etriyeler, kesite etkiyen kesme kuvvetlerinin karşılanmasında kullanılır ancak başka faydaları da vardır. Betonun iç kısmını sararak etriye içinde kalan betonun dayanımını artırır. Boyuna donatının burkulma boyunu iki etriye arasındaki mesafe ile sınırlar. Kesitlerde meydana gelebilecek küçük çatlakları engeller. Ayrıca kiriş ve kolonlarda beton dökülmesi sırasında demirlerin yerlerinden oynamalarını engeller.

Etriyeler Nasıl Hazırlanır?

Etriyerler uç kısımları 135 derece bükülerek kanca olarak imal edilmelidir. Oluşturulan bu kancaların yük etkisi altında açılmamaları için beton içerisinde uzun kolları olacak şekilde bırakılmalıdır. Etriyeler kas gücüyle veya makinelerle bükülür.

Lama Nedir?

Lama da inşaat sektöründe kullanılan demir parçalarından biridir. 2Lama nedir?’ denildiğinde uzunluğa göre dik kesitleri olan dikdörtgen şeklindeki sıcak haddelenmiş demir ya da çelik malzemelerdir. Lama yapısı sektör ve çeşitliliğe göre ayrılmaktadır. Lama çeşitleri genel kullanım alanına göre ve kullanım derecesine göre düzenlenmektedir.

Son dönem piyasalarında ve inşaat sektörlerinde fazlasıyla kullanılmakta olan lama, teknolojinin de gelişmesiyle farklı üretim ve gelişim boyutlarına gelmiştir. Piyasa içerisinde sağlam olması ile de bilinen lama, demir ve çelik malzemeler de genel olarak çelik konstrüksiyonlar ana taşıyıcı malzemeler olarak bilinmektedir. Hatta çelik konstrüksiyonlar, lama demiri için temel taşı olarak da bilinmektedir. Kullanım alanları da bu oranda belirlenmekte ve düzenlenmektedir.

Lama demiri genel olarak çelik konstrüksiyon yapılarında kullanılmaktadır. Çelik konstrüksiyon yapıları şu alanları kapsar:

  • Çelik taşıyıcı sistemler
  • Çelik perde ve destekler
  • Çelik ızgara
  • Çelik konstrüksiyon hangar tasarımları
  • Çelik mesnet

Bu alanlarda lama demiri kullanımı oldukça önemli ve etkilidir.

Lama demiri yapı malzemesi, üretim standartlarına göre genel kapsamda 6-12 metre boylarında üretilir. Eğer özel bir alanda kullanılacaksa kişi ya da inşaat firması tarafından belirtilerek 20 metreye kadar bu uzunluk artırılabilmektedir. İnşaat sektörü bu kapsamda her daim paslanmaz çelik lama kullanarak, yapıların uzun ömürlü ve yaşam kalitesini artıracak şekilde olmasını sağlamaktadır.

Çiroz Nedir?

Boyuna düşey donatıların etriye ile yerleştirilmemesi durumlarda kullanılır. Tıpkı etriyelerde olduğu gibi uçları 135 derece kıvrılmış çelik donatı çubuklarının karşılıklı düşey donatıyı tutması işine yarar. Çirozların şaşırtmalı olarak uygulanmasına önem verilmelidir.

Çirozlar betonarme yapıda:

  • Beton dökümü sırasında veya dökümden sonra, kolon donatılarının birbirine kenetlenmesini sağlar.
  • Depremlerde yatay kuvvetlere karşı koyar.
  • Kolon donatılarını sabit tutarak pas payının mesafesini korur.
  • Etriye serbest açıklığını azaltır.
  • Düşey donatı burkulmasını engeller.
  • Bağlı olduğu doğrultudaki kesme kuvvetini karşılar.

Çirozların imalatında dikkat edilmesi gereken hususlar:

  • Çiroz ucu, deprem etkisi altında betondan sıyrılmaması için uç kısımları 135 derece bükülmelidir.
  • Beton dökülürken pompanın basınç etkisiyle çirozların kaymasının önlenmesi için çirozlar mutlaka çelik bağ teli ile bağlanmalıdır.
  • Donatıyı mutlaka dıştan kavramalıdır.
  • Deprem çirozlarının çapı ve aralığı, etriye çap ve aralığı ile aynı olmalıdır.

Firkete Nedir?

U harfi biçiminde bükülmüş donatıya firkete denir. Donatının firkete biçimine (u şekline) getirilmesinin çeşitli sebepleri vardır. Bunlardan biri uzun olan standart 12 m’lik inşaat demirinin daha kolay taşınabilmesidir. Bir diğer amacı ise statik çözüm içindir. Örneğin konsollarda (balkon vb.) alt donatı ve üst donatı kullanmak yerine firkete kullanmak statik açıdan daha verimli çözüm verebilir.

Pilye Nedir?

Pilye genel olarak bakıldığında, betonarme kirişlerde kesme kuvvetlerini karşılamak amacıyla kullanılan inşaat demiridir. Bu demir çeşitli şekillerde bükülme gösterebilir. Bu bükülmeler TS500 yönetmelikleri kapsamında açıklanmaktadır. Pilye kullanımı eskisi kadar yapılmamakla birlikte yerine başka elemanlar kullanılmaktadır. Ancak pilye bazı alanlarda hala kullanılmaya devam etmektedir.

Pilyenin görevi, açıklık olarak belirtilen noktalarda oluşabilecek çekilme gerilmelerini karşılamaktadır. Kiriş, kat ve döşemelerde genel olarak çekme işlemi kapsamında işlem yapar. Bu işlem, donanım ve donatı kapsamlarında kullanımdan tasarruf edilmesini sağlamaktadır. Bu nedenle pilye görev kapsamında önemli bir alana sahiptir.

Döşeme pilyeleri, kat pilyeleri ve temel pilyeler olmak üzere üçe ayrılan pilye; yapısında kullanılacak alana göre üst ve alt kısımlarda çekme işlemi görevinde kullanılmaktadır. Bu işlem genel olarak açıklıkta bulunan ve olmaması gereken işlemler için kullanılmaktadır. Pilye yapma işlemi de kullanılacak alana göre değişiklik göstermektedir. Pilye yapımı için genel olarak TS-500 yönetmeliğine uyularak işlem yapılmalıdır.

Pilye Yapma Kuralları

Pilye yapımında genel yönetmeliğe uyulması ve yönetmelik dışına çıkılmaması gerekmektedir. Bu yönetmelik yapı sistemlerinin genel çalışma prensibi ve yapım prensibine dayanmaktadır. Bu nedenle pilye yapımı sırasında kullanılacak malzemeler ve uygulanacak metotlar önemlidir. Pilye yapımında:

  • Elle yapım söz konusu ise pilye yapımında iki demirci anahtarı kullanılmalıdır.
  • Anahtar kullanımında demirin oynamamasına dikkat edilmelidir.
  • Bükme işlemleri sırasında kullanılacak alana göre 45 derece ya da 60 derecelik kıvırma işlemleri yapılmalıdır.
  • Otomatik kıvırma makinesi kullanımında elektrik akımına ve fırlatma durumuna dikkat edilmelidir.

Paspayı Nedir?

Paspayı: Donatıyı yağmur, rutubet, nem gibi dış etkenler sebebiyle oluşacak korozyondan korumak için kullanılan mesafedir. Korozyon donatının dayanımını ciddi şekilde etkileyeceğinden paspayının doğru ayarlanması çok önemlidir. Ek olarak paspayı yangın anında donatıya ısı yalıtımı sağlar. Ayrıca yeterli paspayına sahip olmayan yapı elemanları deprem sırasında fazla zarar görmektedir.

Şapo Nedir?

Betonarme yapılı kiriş ve döşeme alanlarında aşırı çekme işlemi kapsamında meydana gelen gerilmeleri karşılamak üzere mesnetlere ek olarak konan özel şekilli demire, şapo demiri denilmektedir.

Kat Alanına Giden Demir Oranı Nasıl Bulunur?

Binalarda kullanılacak beton, demir, tuğla, sıva vb. gibi birçok sarf malzeme genellikle binanın toplam alanına bağlı olarak hesaplanmaktadır. Bu konudaki değerlerin referansı genelde İnşaat Mühendisliği Odası (İMO) olmaktadır. İMO, akademik bilgiler ve pratik uygulamalardan elde edilen birikimlerden yola çıkarak böyle standart değerler sunabilmektedir. Buna göre, binalarda kullanılacak betonarme demirinin miktarı 34 kg /m2 lama yapısı sektör ve çeşitliliğe göre ayrılmaktadır. Lama çeşitleri genel kullanım alanına göre ve kullanım derecesine göre düzenlenmektedir. İnşaat sektörü çalışanlarına işlem görmekte ve değişmektedir. Başka bir örnek vermek gerekirse, kullanılacak betonun oranı 0.380 m3/m2 olarak verilmiştir.

Örnek Demir Hesapları

Bir örnek ile kat alanına giden demir oranının nasıl hesaplandığı konusunu daha iyi anlayabiliriz. Bir dairenin 100 m2 olduğunu varsayarsak: (100*34 kg /m2) formülünden toplamda 3400 kg yani 3,4 ton demire ihtiyaç duyulduğu sonucuna ulaşılabilir. Tabi bu değer, yaklaşık bir değer olup yapı ile ilgili diğer teknik istekler bu sonuca doğrudan veya dolaylı olarak etki edebilmektedir.

Demirin kalitesi de miktarı kadar önemlidir.

Kat alanına giden demir miktarı hesaplanırken sadece fiyat odaklı düşünülmemelidir. Yapının uzun yıllar ayakta kalıp hizmet verebilmesi için en önemli yapıtaşlarından biri olan demirin kaliteli olması ve uygun şekilde kullanılması gerekmektedir.

Betonarme Demirleri Nasıl Paslanır?

Betonarme demirlerinin paslanabilmesi için hem oksijene hem de suya maruz kalması gerekmektedir. Betonarme demirleri tıpkı normal metaller gibi suya maruz kaldığında paslanırlar. Kuru betonun içerisinde demir kesinlikle paslanmaz. Betonlardaki gözeneklerden oksijen geçer ve bu da paslanmaya neden olur. Beton yapılırken konulan çimento oranına dikkat edilmesi gerekmektedir. Beton yeterince sıkı olmadığında hava geçirmektedir.

Betonun içerisinde yer alan klorür de önemlidir. Klorür direkt olarak paslanmaya neden olmasa da paslanmayı hızlandıran bir etken olarak karşımıza çıkmaktadır. Klorür, beton içerisindeki koruyucu ve katmanı bozarak içten içe paslanmaya neden olmaktadır. Betonun içerisinde kalan fazla miktar su ya da kum klorüre neden olmaktadır. Ayrıca rüzgârla giren tuz da klorür artışına sebep olan bir etmendir.

Su ve Çimento Oranı Neden Önemlidir?

Betonun içerisindeki demirin paslanmasında, su ve çimento oranı hayati bir önem taşımaktadır. Su betonun yapısının içerisine oksijen girmesine neden olmaktadır. Beton boşlukları su ile dolu olmadığı takdirde bu işlem son derece hızlı biçimde gerçekleşmektedir. Beton yapılırken tutturulan su/çimento oranı oksijenin içeriye giriş hızını %100 etkileyen bir faktördür. Su ve çimento oranı arttıkça, oksijenin betonun içerisine doğru girmesi hızlanmaktadır. Ayrıca betonun kalınlığı da yine oksijenin girişini etkileyen faktörlerdendir. Beton ne kadar kalın olursa, oksijenin içeri girmesi de o kadar yavaşlar.

Donatı Ne Kadar Sürede Paslanır?

Beton kuru durumdayken ya da suya tam doymuşken paslanma hızı son derece yavaştır. Zira böyle bir durumda oksijen eksiktir demektir ve bu da paslanmayı önlemektedir. En hızlı gerçekleşen paslanma ise dönemsel olarak ıslanan ve kuruyan betonlarda görülmektedir. Bu durumda oksijenin betonun içerisine girmesi kolaylaşır ve bu durum da paslanmaya neden olur.

Nem Faktörü

Beton içerisinde oksijenin yayılma hızı nemlilik faktörüne de bağlıdır. Beton kuru durumdayken, yani gözenekler su ile dolu değilken, oksijenin içeri girmesi son derece kolaydır ve hızlıdır. Beton gözenekleri su ile doluyken bu hız son derece düşmektedir. Bu sebeple paslanmaya karşı nem faktörü de büyük önem taşımaktadır.

Tuz ve Oksijen Faktörü

Oksijenin suyun içerisine çözüldüğünü biliyoruz. Özellikle suyun ısısı arttığında çözelme miktarı da artmaktadır. Peki, tuzlu suda oksijen nasıl bir durumdadır? Tuzlu suda oksijen daha da yavaşlar ve ilerleyişi güçleşir. Bu nedenle tuzluluk oranı arttıkça oksijenin girişi de yavaşlamaktadır. Tuzluluğun belirli bir oranda olması gerekmektedir. Yoksa tuzluluğun da paslanmayı hızlandıran özellikleri bulunmaktadır.

Tuz betonun içerisinde kum, çakıl ve su yoluyla girmektedir. Bunların içerisine yer alan klorür, tuzluluk miktarını da arttırmaktadır. Tuz yalnızca betonu yaptıktan sonra değil, daha sonra da betonun içerisine girmektedir. Genellikle rüzgâr yoluyla giren tuzlar paslanmayı arttırabildiği gibi kararında olduğunda önleyici rolü de üstlenmektedir.

Demir, Çelik ve Paslanmaz Arasındaki Fark Nedir?

Çelik ile demir arasında aslında çok az bir fark vardır. Saf demir bir bakır kadar yumuşaktır. Onun içinde %2’ye kadar karbon katılması ile inanılmaz bir mukavemet, sertlik ve mekanik özellikler elde edilir ki adı artık çeliktir. Ama çelik de demir gibi paslanır.

Çeliğin paslanmaz olması için içine belli oranda (en az %10) krom katılır. Krom, havadaki serbest oksijenle birleşerek yüzeyde görünmeyen bir tabaka oluşturur ki bu korozyonu önlemektedir. Kromun yanına nikel, molibden gibi alaşımlar eklenince paslanmaz malzemenin yüzey direnci daha da artar.

18/10 Paslanmaz Çelikte Neyi İfade Etmektedir?

Birinci ifade edilen oran paslanmazdaki krom oranını (örneğin %18), ikinci oran ise bulunan nikel oranını ifade etmektedir (Örnek %10 nikel).Oran değerleri arttıkça daha yüksek korozyon dayanımı ortaya çıkmaktadır (18/10). “300”serisi paslanmaz kalitesini belirtmekle beraber 18/0 şeklinde bir ifade ise içeriğinde nikel olmadığını ve “400”serisi bir paslanmaz olduğunu ve bu malzemenin “300”serisi kadar korozyon dayanımı olmadığını ve mıknatıs tutabileceğini göstermektedir.

Paslanmaz Malzemeler Korozyona Maruz Kalabilir Mi?

Karbon çeliklerin aksine paslanmaz çelik yüzeyinde zamanla oluşan bir kırmızı oksit tabaka bulunmamaktadır. Ancak paslanmazın yüzeyinde böyle oluşumlar görülebilir ki bu bazı demir parçacıklarının yüzeyle temas ettiği ve yüzeyi etkilediği anlaşılmaktadır. Bu suretle bilhassa alüminyum, bakır ve demir içeren metaller ile temasından kaçınılmalıdır.

Demir Fiyatları Neye Göre Değişir?

Demir fiyatları, Londra Metal Borsası’ndan takip ediliyor. Piyasada LME (London Metal Exchange) olarak bilinir. O nedenle doların hareketleri demir fiyatı için çok önemlidir. Ama tek etken dolar değildir. Demir fiyatını etkileyen faktörleri 4 başlıkta toplayabiliriz:

  • Hurda fiyatı (Hurda ağırlıklı olarak yurtdışından geliyor.)
  • Dolar kuru
  • Yurt içi talepleri
  • Yurt dışı talepleri