Hafif Çelik Yapı İç Duvar, Dış Duvar ve Döşemeler

Hafif Çelik Yapı İç Duvar, Dış Duvar ve Döşemeler: Hafif çelik yapı sistemleri (Light Gauge Steel Framing – LGSF), konut ve ticari binalarda hızla popülerlik kazanan bir inşaat yöntemi hâline gelmiştir. Bu sistemde kullanılan çelik profiller, soğuk şekillendirme (cold-formed) yöntemiyle üretilir ve yapının taşıyıcı iskeletini oluşturur.

• Hızlı montaj ve düşük maliyet
• Esnek tasarım ve yüksek mukavemet
• Çevre dostu (geri dönüştürülebilir malzeme)
  Bu avantajları sayesinde, geleneksel betonarme veya ahşap yapılara göre pek çok projede tercih edilmektedir.

Hafif çelik yapılarda dış duvarlar, iç duvarlar ve kat döşemeleri (üst kat taşıyıcıları) genellikle belirli tip ve kalınlıklardaki profillerle oluşturulur. Burada önemli olan, yapının kullanım amacına, coğrafi konumuna (deprem, rüzgâr yükleri vb.) ve proje tasarımına uygun boyutlandırma ve kesit seçimlerini yapmaktır.

1. Hafif Çelik Profillerin Temel Özellikleri

1.1. Üretim Yöntemi: Soğuk Şekillendirme

Hafif çelik profiller, rulo hâlindeki ince çelik sacların rollform makinaları ile soğukta bükülerek şekillendirilmesiyle üretilir. Burada, sıcak haddeleme yerine soğuk şekillendirme yönteminin tercih edilmesinin birkaç önemli sebebi vardır. İlk olarak, soğuk şekillendirme sayesinde daha yüksek mukavemet/kalınlık oranlarına ulaşmak mümkündür. Bu yöntemde çelik, sıcaklık artışı olmadan büküldüğünden, malzemenin iç yapısındaki kristal taneler sıkışarak daha yüksek dayanım elde edilir. Aynı zamanda üretim süreci daha kontrollü gerçekleşir ve profiller istenilen boyut, kalınlık ve kesitte seri ve hassas şekilde üretilebilir.

Bunun yanı sıra, hafif çelik profillerde yüzey koruması büyük önem taşır. Bu koruma için sıklıkla galvanizli (örneğin G90 standardında) veya Aluzinc kaplamalar kullanılır. Galvaniz işleminde çeliğin yüzeyine çinko kaplanarak korozyona (paslanma) karşı dayanıklılık artırılır. Aluzinc kaplama ise alüminyum-çinko alaşımlı bir tabaka oluşturarak, özellikle yüksek neme veya zorlu dış koşullara maruz kalacak yapılarda uzun ömürlü bir koruma sağlar. Böylece, hafif çelik profiller hem ince kesitleri hem de yüksek direnci ile dikkat çekerken, aynı zamanda korozyona karşı korunaklı bir yapı sunarak bakım maliyetlerini önemli ölçüde düşürür. Bu özellikleri, hafif çelik yapıların farklı iklim koşullarında uzun ömürlü ve güvenilir bir çözüm olarak tercih edilmesinin başlıca nedenlerindendir.

1.2. Profil Tipleri

En yaygın kullanılan profil kesitleri şunlardır:

1. C Profili (Stud):
   • Dikey taşıyıcı eleman olarak sıkça kullanılır.
   • Duvar sistemi içerisinde dikey konumda yer alır.
   • Flanş genişliği, profil yüksekliği ve et kalınlığı projeye göre belirlenir.
   • Örnek: 90 mm × 41 mm × 0.8 mm C profili (iç duvarlarda) veya 150 mm × 41 mm × 1.2 mm C profili (dış duvarlarda)  veya 150 mm × 41 mm × 1.6 mm C profili (dış duvarlarda).
2. U Profili (Track veya Taban-Tavan Profili):
   • Duvarların taban ve tavan kısımlarında yatay olarak kullanılır.
   • C profillerini kılavuzlamak ve sabitlemek amacıyla yerleştirilir.
   • Örnek: 90 mm × 41 mm × 0.8 mm U profili, 150 mm × 50 mm × 1.2 mm U profili veya 150 mm × 41 mm × 1.6 mm U profili.
3. Sigma veya Z Profili:
   • Çatı makasları, kirişler veya aşık (purlin) olarak kullanılabilir.
   • Büyük açıklıkların geçilmesi gerektiğinde veya özel mühendislik çözümleri için tercih edilebilir.
   • 3-4mm sac kalınlıklarında üretilir.
4. L Profili (Köşe Profili):
   • Duvar köşeleri, kapı-pencere açıklıklarının kenarları ve bağlantı noktalarında kullanılır.

1.3. Malzeme Kalınlıkları

Hafif çelik profillerin kalınlıkları genellikle 0.8 mm ile 2.5 mm arasında değişir. Seçim yapılırken:

• Taşıma kapasitesi (yük dağılımı, kat sayısı)
• Deprem yönetmeliği ve rüzgâr yükleri
• Isı ve ses yalıtımı gereksinimleri
• Yangın dayanımı kriterleri göz önünde bulundurulur.

İç duvarlarda genellikle 0.8-1.2 mm arası kalınlıklar yeterli olurken, dış duvar ve taşıyıcı kat profillerinde 1.2-2.0 mm kalınlıklar gerekebilir.

2. Dış Duvarlar: Kullanılan Profiller ve Taban Ölçüleri

Hafif çelik sistemlerde dış duvarlar, yapının hem taşıyıcı kabuğunu oluşturur hem de dış etmenlere karşı (hava, su, ısı, ses) koruma sağlar. Bu nedenle kullanılan profillerin boyutları ve kalınlıkları, iç duvarlara kıyasla daha yüksek olabilir.

2.1. Dış Duvar Profili Seçimi

• C Profili Eni (Web Genişliği):
  120 mm, 140 mm veya 150 mm gibi ölçüler sıklıkla tercih edilir. Geniş profil kullanılması, daha yüksek yalıtım (örneğin, cam yünü, taş yünü vb.) katmanı için alan tanır.
• Flanş ve Büküm (Lip) Uzunluğu:
  Flanş (profilin yan kenarları) ve büküm kısımları, profilin stabilitesi için önemlidir. Dış duvarlarda rüzgâr yükleri daha fazla olduğundan, flanş genişliği de yeterli olmalıdır. Genel olarak flanş ölçüsü 1.00mm olarak kullanılır.
• Sac Kalınlığı:
  1.2 mm, 1.6 mm veya 2.0 mm gibi kalınlıklar dış duvarlarda yaygındır. Proje mühendisliği hesaplarına göre seçim yapılır.

2.2. Taban Profilleri (U Profilleri)

Dış duvar taban profilleri, zemine veya döşemeye sabitlenir ve dikey C profillerinin yerleşimini kolaylaştırır. Dış duvar taban profili için genellikle dış duvarın C profilinin genişliği kadar bir U profil seçilir (örneğin 150 mm genişlik).

• Örnek:
  • U150×50×1.2 mm: 150 mm genişlik, 50 mm flanş, 1.2 mm sac kalınlığı.

2.3. Dış Duvar Yalıtımı ve Kaplama

Hafif çelik duvarların dış tarafı genellikle OSB veya benzeri yapısal levhalarla kaplanır. Bunun üzerine su yalıtımı, ısı yalıtım katmanları ve son dış cephe kaplaması (siding, kompozit panel, dış cephe boya sistemi vb.) eklenir.

• Taş yünü veya cam yünü gibi yalıtım malzemeleriyle ısı ve ses koruması sağlanır.
• Dış kaplamada fibercement, PVC siding veya alüminyum kompozit malzemeler tercih edilebilir.

3. İç Duvarlar: Hafif Çelik Profiller ve Ses Yalıtımı

İç duvarlar, yük taşıyıcı olup olmamasına göre iki ana gruba ayrılır:

1. Taşıyıcı İç Duvarlar: Yapısal çerçevenin bir parçasını oluşturur ve yük aktarır.
2. Bölme Duvarlar (Yük Taşımayan): Odalar arasındaki bölmeleri oluşturur ve daha ince/ince kesitli profillerle yapılabilir.

3.1. Profil Seçimi

• Bölme duvarlar için 60 mm veya 90 mm genişliğinde ve 0.8 mm ila 1.2 mm kalınlığında C profiller sıkça kullanılır.
• Taşıyıcı iç duvarlar için genellikle 100 mm veya 120 mm genişliğinde, 1.2 mm ila 1.6 mm kalınlığında C profiller tercih edilebilir.

3.2. Taban Profilleri

İç duvarlarda da taban profili (U profili) aynı genişlikte seçilir. Örnek olarak, 90 mm genişliğinde C profili kullanılıyorsa, 90 mm genişlikte U profili ile eşleştirilir.

3.3. Ses Yalıtımı

Hafif çelik iç duvar sistemlerinin kritik noktalarından biri ses yalıtımıdır. Duvarın içine yerleştirilen mineral yün veya cam yünü gibi yalıtım malzemeleriyle ciddi oranda ses yalıtımı sağlanır. Ayrıca iki kat alçı levha (örn. çift kat 12.5 mm alçıpan) kullanılarak ses yalıtımı daha da artırılabilir.

3.4. Yangın Dayanımı

Yangın yönetmeliklerine uyum sağlamak için, iç duvarlarda yangına dayanıklı alçı levhalar (örn. A1 sınıfı) veya çelik profilin etrafında yanmaz yalıtım malzemeleri kullanılabilir. Profil kalınlığının artırılması ve çift kat levha uygulamaları, yangın dayanım süresini yükseltir.

4. Üst Kat(lar) ve Döşeme Sistemleri

Hafif çelik yapıların en önemli avantajlarından biri de üst kat döşemelerinin oldukça hızlı ve pratik bir şekilde monte edilebilmesidir. Geleneksel beton döşemelerde kalıp kurma, demir donatı hazırlama ve beton dökümü gibi aşamalar gerekliyken, hafif çelik sistemde bu süreçler ön üretimli (prefabrik) elemanlar sayesinde büyük ölçüde kısaltılabilir. Böylece hem iş gücü hem de zaman açısından tasarruf sağlanır. Üst kat taşıyıcıları, genellikle hafif çelik kirişler ve aralarına yerleştirilen OSB veya çelik sac kaplama ile oluşturulduğundan, bina katlarında kullanılan döşeme sistemi oldukça hafif ancak son derece dayanıklı bir yapıya kavuşur.

Ayrıca, bu döşeme katmanlarının içine yalıtım malzemeleri (mineral yün, taş yünü, XPS vb.) kolayca entegre edilebildiğinden, ses ve ısı kontrolü de etkin biçimde sağlanır. Böylece, kullanıcı konforu artarken, enerji maliyetleri de düşer. Üretim ve montajda doğru bağlantı elemanlarının (vidalar, perçinler, cıvatalar) kullanılması ve her katın mühendislik hesaplarına uygun şekilde tasarlanmasıyla, hafif çelik döşemeler hem uzun ömürlü hem de bakım ihtiyacı düşük bir alternatif sunar. Tüm bu özellikler bir araya geldiğinde, hafif çelik yapıların üst kat montajı, geleneksel betonarme yöntemlere kıyasla çok daha esnek, ekonomik ve zaman tasarrufu sağlayan bir çözüm hâline gelir.

4.1. Taşıyıcı Kiriş Profilleri

Üst kat döşemelerde yük taşıyan ana elemanlar genellikle C veya Sigma (Σ) profillerden oluşan kirişlerdir.

• Açıklık: 3-6 metre arası açıklıklar kolayca geçilebilir; daha büyük açıklıklar için daha kalın veya özel tasarım profiller gerekir.
• Profil Boyutları: 200 mm × 50 mm × 1.6 mm veya 250 mm × 50 mm × 2.5 mm gibi kesitler tercih edilebilir.
• Aks Aralığı: Tipik olarak 40 cm, 60 cm veya 62.5 cm gibi düzenli aralıklar kullanılır. Bu, üzerinde kullanılacak kaplama malzemelerinin (OSB, çimento yonga levha vb.) ölçüleriyle uyumluluk sağlar.

4.2. Döşeme Kaplaması

• OSB (Oriented Strand Board) veya çimento bazlı yonga levhalar üst kat döşemesinde sıklıkla tercih edilir.
• Kalınlık seçiminde 18 mm veya 22 mm OSB yaygın kullanılır.
• İhtiyaç duyulursa ikinci bir katmanla takviye yapılabilir.

4.3. Ses ve Isı Yalıtımı

Döşeme katmanları arasına ses ve ısı yalıtımı için mineral yün veya ekstrüde polistren (XPS) yerleştirilir. Böylece alt ve üst katlar arasındaki ısı ve ses geçişi en aza indirilir.

4.4. Son Kaplama (Şap ve Zemin Döşemesi)

Üst katlarda hafif şap (akıllı şap, kendiliğinden yayılan şap vb.) uygulanarak yüzey düzleştirilir, ardından parke, seramik, vinil veya halı gibi son kat zemin malzemesi döşenebilir. Böylece, geleneksel beton döşemelere benzer bir konfor ve sağlamlık hissi elde edilir.

5. Teknik Veriler ve Hesaplamalar

Hafif çelik projelerinde mühendislik hesaplamaları, çelik yapılar yönetmeliği ve varsa yerel deprem yönetmelikleri esas alınarak yapılır. Uluslararası platformda AISI (American Iron and Steel Institute), EUROCODE 3 veya BS 5950 gibi standartlar yol gösterici olabilir. Türkiye’de de Deprem Yönetmeliği ve Çelik Yapılar Yönetmeliği dikkate alınmalıdır.

1. Eksenel Yük Kapasitesi:
   Duvar profili ve kalınlık seçiminde, kat sayısı ve çatı yükü gibi faktörler hesaba katılır.
2. Rüzgâr ve Yatay Yükler:
   Özellikle dış duvarlarda, projeye göre rüzgâr yükü ve deprem yükü hesapları yapılır.
3. Kesit Dayanımı (Moment, Kesme, Burkulma):
   Profilin flanş genişliği, büküm (lip) uzunluğu ve et kalınlığı bu dayanımları etkiler.
4. Bağlantı Elemanları:
   Vidalı bağlantı, perçin veya cıvata bağlantıları kullanılır. Bağlantı noktalarının sayısı ve tipi, taşıma kapasitesi için kritik öneme sahiptir.

6. Montaj Süreci ve Dikkat Edilmesi Gereken Noktalar

1. Ön Üretim ve Numara Sistemi
   Hafif çelik paneller veya profiller fabrikada, CAD/CAM teknolojisiyle hassas ölçülerde kesilip şekillendirilebilir. Her parça numaralandırılır, şantiyede kurulum böylece hızlanır.
2. Alt Yapı Hazırlığı
   Taban profilleri, düzgün bir yüzeye (beton radye temel veya döşeme) sabitlenmelidir. Düzgün ölçü ve terazi kontrolü yapılması, sonraki aşamalarda uyumsuzlukları önler.
3. Dikey Profillerin Yerleştirilmesi
   U profillere dikey C profiller yerleştirilir ve bağlantı detaylarına göre vidalanır. Dış duvarlarda, projede belirtilen rüzgâr bağlantı elemanları (örn. çapraz gergi, panel sheathing) uygulanır.
4. İç Duvar ve Döşeme Montajı
   İç duvarlar, ana taşıyıcı iskelet kurulduktan sonra bölme duvar mantığında eklenir. Üst kat kirişleri ve döşeme kaplaması, kat yüksekliği boyunca C profiller ile uyumlu olacak şekilde monte edilir.
5. Yalıtım ve Kaplama
   Duvar içi yalıtım malzemesi yerleştirilir, ardından iç ve dış kaplama malzemeleri (OSB, alçı levha, fibercement vb.) sabitlenir.
6. Kontrol ve Denetim
   Yapı ilerledikçe, taşıyıcı elemanların konumları ve bağlantı kalitesi mutlaka kontrol edilmelidir. Yapısal denetim, yönetmeliklere uygunluğun güvencesidir.

7. Örnek Profil Seçim Tablosu (Temsili)

Aşağıda, dış duvar, iç duvar ve döşeme kirişlerinde sıklıkla kullanılan profil ölçülerine dair temsili bir tablo yer almaktadır. (Gerçek projelerde, mühendislik hesaplarına dayanarak seçilen kesitler farklılık gösterebilir.)

8. Avantajların Özetlenmesi

1. Hızlı Kurulum: Prefabrike veya yerinde montaj seçenekleri, projeyi hızlandırır.
2. Hafiflik: Daha az temel yükü, nakliye ve vinç maliyetlerinde düşüş sağlar.
3. Yüksek Mukavemet: İnce kesitli profillerle güçlü bir taşıyıcı sistem oluşturulabilir.
4. Esnek Tasarım: Mimarlar, istenilen plan ve formu kolayca tasarlayabilir.
5. Yalıtım İmkânı: Dış duvarlarda geniş profil derinliği ve iç boşluklar sayesinde yüksek ısı ve ses yalıtımı sağlanır.
6. Çevre Dostu: Çelik geri dönüştürülebilir bir malzemedir; atık miktarı düşük, yapı ömrü uzundur.

Öneriler

Hafif çelik yapı teknolojisi, hem konut hem de ticari projelerde dış duvar, iç duvar ve üst kat döşemeleri için hızlı, dayanıklı ve ekonomik çözümler sunar. Doğru profil seçimi, taban ölçülerinin projeye uygunluğu ve uygun yalıtım/kaplama detayları, bu sistemin uzun ömürlü ve yüksek performanslı olmasını sağlar.

• Proje Aşamasında:
  • Mimar ve mühendisler, yönetmeliklere uygun tasarım yapmalı.
  • Yük, deprem, rüzgâr ve diğer faktörler detaylı olarak hesaplanmalı.
• Üretim ve Montaj Aşamasında:
  • Fabrikada kesilen ve numaralandırılan profiller, şantiye alanında uygun şekilde birleştirilmeli.
  • Bağlantı elemanlarının kalitesi ve sayısı, projede belirtilen değerlere uygun olmalı.
• Kalite Kontrol ve Denetim:
  • Hem üretim hem de montaj aşamasında denetim, malzeme kalitesi ve yapısal bütünlüğü güvence altına alır.
  • Yetkili mühendislerin imza ve onaylarıyla süreçler kayıt altına alınmalıdır.

Günümüzün inşaat ve mimari trendleri, sürdürülebilir, hızlı ve verimli çözümlere doğru yöneliyor. Hafif çelik sistemler de tam bu noktada devreye girerek, farklı tip ve ölçülerdeki profilleriyle dış duvarlardan iç duvarlara, döşemelerden çatı makaslarına kadar geniş bir yelpazede ideal bir alternatif oluşturuyor. Eğer siz de yeni bir proje üzerinde çalışıyorsanız ya da mevcut projelerinizi iyileştirmeyi düşünüyorsanız, hafif çelik yapı sistemlerinin sunduğu bu avantajları mutlaka değerlendirin.

Kaynaklar ve Ek Okumalar

1. American Iron and Steel Institute (AISI) – “North American Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members”.
2. European Convention for Constructional Steelwork (ECCS) – Teknik rehberler ve tasarım örnekleri.
3. TS 498, Deprem Yönetmeliği ve Çelik Yapılar Yönetmeliği – Türkiye’de geçerli standartlar ve yönetmelikler.
4. Teknik Dernekler ve Platformlar – Steel Framing Alliance, World Steel Association vb.

**NOT: Bu blog yazısı, hafif çelik sistemlerle dış duvar, iç duvar ve kat döşemelerinin nasıl tasarlandığı ve hangi profillerin tercih edildiğine dair özet bir bakış sunmayı amaçlamıştır. Daha detaylı ve projenize uygun gereklilikleri içeren bilgiler için mutlaka projeye özel statik ve mimari tasarım danışmanlığı almanız gerekmektedir. Unutmayın, doğru bir mühendislik hesabı ve kaliteli uygulama ile hafif çelik, geleceğin inşaat teknolojisinde önemli bir paya sahip olmaya devam edecektir.

Hafif Çelik Yapılarda Duvar Yapımı, Nasıl Yapılır?

Çelik Yapı Montaj ve Konstrüksiyon Montaj

Hafif Çelik Yapı Detayları Varyasyonları: Tıklayın

Hafif Çelik Yapı Montaj Video İzlemek için: Tıklayın