Çelik ve Beton Konstrüksiyonun Karşılaştırılması

Beton ve çelik en yaygın inşaat malzemeleri arasındadır ve birçok bina projesi alt yapılarında bunlardan birini kullanabilir. Her malzemenin, herhangi bir mühendislik kararında olduğu gibi avantajları ve sınırlamaları vardır ve bu makale genel bir karşılaştırma sağlar. Hiçbir malzeme tüm durumlar için diğerinden daha iyi düşünülemez ve en iyi seçenek proje koşullarına göre belirlenir.

Beton Yapı

Beton, sudan sonra inşaatta en çok kullanılan ikinci malzemedir: çok yönlülük, dayanıklılık ve kolay imalat sunar ve her şekilde kalıplanabilir.

Beton yapılar sıkıştırmaya karşı çok dayanıklıdır, ancak gerilimi etkin bir şekilde kaldıramaz.

Bu nedenle, çoğu beton yapı, çekme yükleri için ek destek sağlayan çelik çubuklarla güçlendirilir ve bu kombinasyona betonarme denir.

Beton yapılar farklı beton türleri kullanılarak çeşitli şekillerde inşa edilebilir. En yaygın üç tip düz çimento betonu, betonarme ve öngerilmeli betondur.

Düz çimentolu beton, çimento, kaba agrega (çakıl), ince agrega (kum) ve suyun tasarım ihtiyaçlarına göre önceden belirlenen oranda birleştirilmesiyle elde edilir. Sertleştiğinde bu malzemeler homojen bir kütle haline gelir.

Düz çimentolu betondan yapılan yapılar yüksek basınç mukavemetine sahiptir, ancak neredeyse hiç gerilme mukavemeti yoktur.

Bu nedenle, düz çimento betonu çoğunlukla yollarda ve duvarlar için beton bloklarda kullanılır, çünkü bu yapılar sıkıştırıcı yüklere maruz kalır.

Betonarme temel olarak ek çekme mukavemeti sağlayan çelik çubuklu düz çimentolu betondur. Bu, sadece binalarda değil, su tankları gibi yapılarda da kullanılan inşaatta kullanılan en yaygın beton türüdür.

Öngerilmeli beton, kendi ağırlığının yanı sıra herhangi bir yüke maruz kalmadan önce basınç gerilimi uygulanarak önceden yüklenir. Sıkıştırma, dış yüklerin uygulanmasından önce beton hacmindeki yüksek mukavemetli çelik tendonların gerilmesiyle üretilir. Bu, hizmete girdikten sonra performansını artırır.

Çelik Konstrüksiyon

Çelik, demir, karbon ve diğer elementlerin bir alaşımdır. Kimyasal bileşimine bağlı olarak, yumuşak çelik, orta karbonlu çelik, yüksek karbonlu çelik, düşük alaşımlı çelik veya yüksek alaşımlı çelik olarak sınıflandırılır.

Adından da anlaşılacağı gibi yapısal imalat çeliği, inşaat sektöründe kullanılan bir çelik kategorisidir. Yapısal çelik şekilleri ve özellikleri, Amerikan Çelik Konstrüksiyon Enstitüsü’nün (AISC) standartlarına göre düzenlenir.

Çoğu yapısal çelik şekil, belirli bir kesite sahip uzun kirişlerdir.

En yaygın şekil, kesit alanına göre çok sert olan I-kirişidir. Bu nedenle, deformasyon olmadan yüksek yükleri destekleyebilir.

Binanız için en uygun inşaat malzemesi özel proje ihtiyaçları ile belirlenir. Örneğin, beton daha uzun bir inşaat süresi karşılığında daha düşük inşaat maliyetlerine izin verirken, hızlı inşaat önceliği olduğunda çelik tercih edilir. Alanın bir sınırlama olduğu durumlarda, çelik, daha büyük beton yapıyla karşılaştırıldığında yerden tasarruf sağlar.