NANTAI NVERSTES YAPI MALZEMELER METALLER 11 HAFTA Mhendislik

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ YAPI MALZEMELERİ METALLER (11. HAFTA) Mühendislik Mimarlık Fakültesi mmf. nisantasi. edu. tr NİŞANTAŞI ÜNİVERS İTESİ ©

METALLER • Metaller, yer kabuğundan cevher olarak elde edilen serbest elektronlarla çevrili iyon atomlardan meydana gelmiş kristal sistemi olup homojen dokulu, katı veya sıvı halde özelliklerini değiştirmeyen inorganik esaslı demir, çelik, bakır, alüminyum, çinko, kurşun gibi çeşitli yapı malzemeleridir.

METALLER • Metaller, kendi aralarında: soy metaller(altın, gümüş, platin gibi) ve soy olmayan metaller(demir, çinko, alüminyum gibi) şeklinde sınıflandırılabilir. • Yarı metaller, iyi metal özelliği göstermez. Bu elementler hem metal, hem de ametal özelliği gösterir. Silisyum, bor, antimun, arsenik gibi elementler yarı metaldir. • Doğada ametaller daha çok bulunsa da periyodik tablodaki elementlerin çoğu metaldir.

METALLER • Metallerin hepsi(civa hariç) oda koşullarında katıdır. • Bütün metaller parlaktır, ışığı yansıtırlar. • Metaller, tel, levha, ve toz haline getirilebilir. • Metaller, esnektir; eğilip, bükülebilir. • Soy metaller(altın, platin gibi) dışında diğer metaller havada paslanır.

METALLERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ Metallerin Fiziksel Özellikleri 1) Metalik malzemeler sıcaklık ve elektriği iyi iletirler. 2) Metallerin kendine özgü mukavemetleri vardır. 3) Erime sıcaklıkları ve özgül ağırlıkları farklıdır. 4) Sıcak ve soğuk olarak şekillendirilebilirler. 5) Kendilerine özgü renkleri ve sıcak-soğuğa karşı dayanım farkları vardır.

METALLERİN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ Metallerin Kimyasal Özellikleri 1) Oksijenle birleşerek yanarlar. 2) Her metal kendine özel asitlere, bazlara ve tuzlara dayanıklıdır. 3) Metaller birbirleriyle bileşik yapmaz. Ancak birbiri içinde eritilerek karıştırılabilirler ve alaşım oluştururlar. 4) Her metalin korozyon direnci farklıdır. 5) Karbondioksit ile oksit, hidroksit ve karbonatları oluştururlar.

DEMİRLER • Demir doğada 4. yaygın bulunan bir metaldir (% 4. 2) • 1536 °C de erir, serttir ve fazla elastik değildir. • Yurdumuzda en zengin demir cevheri limonittir ve Divriği’de bulunur. (Fe. O(OH)n. H 2 O) Limonit • Kullanılan malzemenin %90’ı kadar olan kısmı demir esaslıdır. Demir esaslı malzemelerde C içeriğine göre Çelikler ve Dökme Demirler olarak 2’ye ayrılır.

DEMİRLER Çelikler : %0. 1 < C < %2 Dökme Demir : %2 < C < %6. 7

ÇELİKLER • Çelikler, demir elementi ile genellikle %0, 2 ile %2, 1 oranında değişen karbon miktarının birleşiminden meydana gelen bir alaşımdır. Karbon ve diğer elementler demir atomundaki kristal kafeslerin kayarak birbirini geçmesini engelleyerek sertleşme amacı üstlenir. Karbon miktarı yüksek olan çelikler daha sert ve güçlü olmasına rağmen daha az sünektir. • Günümüzde yaklaşık 3500 adet farklı fiziksel ve kimyasal özelliklerde çelik bulunmaktadır. Mevcut çeliklerin yaklaşık %75’i son 20 yıl içerisinde geliştirilmiştir. Eğer eyfel kulesi bugün yeniden inşa edilecek olsa mühendisler için daha önceden tüketilen miktarın 1/3’ i yeterli olabilecektir. • Bu örnek çelik türlerinin her geçen gün kalitelerinin iyileştirildiğini göstermektedir.

ÇELİĞİN YAPIDAKİ ÖNEMİ • Ahşap ve betona göre mukavemeti yüksek bir malzemedir. • Elastisite modülü; ahşabın 21 katı, betonarmenin 10 katıdır. • Daha hafif malzemelerle çok daha büyük açıklıklar geçilebilir. • Çok değişik şekillerdeki mimari geometrilere istenilen mukavemet ve estetiği koruyarak mükemmel cevap verilebilir.

YAPILARDA KULLANILAN ÇELİKLER Betonarme yapılarda donatı Betonarme çeliği Taşıyıcı malzeme(profil)

YAPILARDA KULLANILAN ÇELİKLER • Kat döşemelerinde Hasır donatı • Tünel kalıp uygulamalarında • Münferit ve radye temellerde • Perde ve istinat duvarı yapımında • Saha ve yol betonlarında • Fabrika zemin betonlarında • Su deposu ve havuz betonlarında • Kolon ve kirişlerde • Beton borularda • Prefabrik yapı elemanlarında • Metro, tünel ve galerilerde • Su yapılarında, baraj, kanal ve kanaletlerde

DÖKME DEMİRLER • Dökme demirler %2 den daha fazla karbon içeren demir-karbon alaşımlarıdır. 1150 °C derece ile çeliğin erime sıcaklığından düşüktür. • Mutfak eşyası üretiminde kullanılan maddelerden biridir. Çünkü zehirli madde içermez ve yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır. Dünyanın ilk dökme demirden yapılan köprüsü Dökme demirden bir kanalizasyon kapağı

DEMİR DIŞI METAL VE ALAŞIMLARI Alüminyum ve alaşımları Berilyum ve alaşımları Titanyum ve alaşımları Magnezyum ve alaşımları Nikel ve alaşımları Çinko ve alaşımları Bakır ve alaşımları Kobalt ve alaşımları Kurşun ve alaşımları

TAŞIYICI ELEMANLAR • Günümüzde yapıya taşıyıcı eleman olarak giren metal genellikle çelik ve özel çeliklerdir. Büyük açıklıkların geçilmesinde veya çok katlı yapılarda, kafes kiriş, asmagerme sistemler ve çelik karkas sistem olarak yer almakta veya betonarme demirleri ve önceden çekilerek mukavemeti, nervürlü yüzeyi ile de aderans değeri yükseltilmiş nervürlü çelikler olarak kullanılmaktadır. Nervürlü demir

METAL ÇATI KAPLAMA • Günümüzde yapılarda kullanılan kaplama malzemelerinin çeşitliliği çok artmıştır. Bir yapının çatısı için doğru bir kaplama malzemesi seçimi; malzemenin sağlam, uzun ömürlü, ekonomik, kullanım amaçlarına uygun ve estetik olması gibi şartları sağlamalıdır.

METAL ÇATI KAPLAMA

METAL ÇATI KAPLAMA

METAL ÇATI KAPLAMA

CEPHE KAPLAMALARI • Giydirme cephe kaplamaları, yapıları dış etkenlerden korumak, aynı zamanda yapıda görsel bütünlük oluşturarak daha estetik görünümler elde etmek için kullanılırlar. Genel olarak bütün giydirme cephe malzemeleri eski ya da yeni yapıların mevcut cephelerinin üzerine çeşitli konstrüksiyon sistemleri ile bağlanarak uygulanırlar. Böylece yapı yıpratıcı dış etkilere karşı (yağmur, rüzgâr, kar vb. ) korumaya alınmış olur. Bu bakımdan dış cephede kullanılan kaplama malzemelerinin karakteristik özellikleri, yapının ömrü üzerinde birinci derecede önem kazanmaktadır. • Giydirme cephe kaplamalarında, özellikle son yıllarda, sıklıkla kullanılan alüminyum kompozit paneller ileri teknoloji ile üretilmiş olup modern mimaride kullanılan ve sıklıkla tercih edilen bir yapı elemanıdır. 4 mm polietilen dolgu ve 0. 5 mm + 0. 5 mm alüminyum levha ile kaplı kompozit panellerin çalışma ısıları -50 ile + 80°C arasındadır. 100°C’lik ısı farkında genleşmesi 2. 3 mm’dir.

CEPHE KAPLAMALARI

CEPHE KAPLAMALARI

DOĞRAMA ELEMANLARI • Doğramada yer alan demir ve alüminyum gibi malzemelerden, günümüzde özellikle alüminyum doğramalar çok yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. • Demir doğramaları projesine göre şantiyede veya atölyelerde yaptırmak, alüminyum doğramaları ise kendi özel detaylarına göre doğrama fabrikalarında yaptırmak veya hazır olarak seçip yerine uygulatmak mümkündür. Alüminyuma oranla demir doğramanın korunması ve bakım şartları çok zordur. Korozyon tehlikesine karşı devamlı boyanması gerekmektedir. Alüminyum Doğrama Alüminyum Enerji Tasarrufu Sağlar Alüminyum Uzun Ömürlüdür Alüminyum Dekoratiftir Alüminyum Çevrecidir

ALÜMİNYUM SİSTEMLER – KAPI VE PENCERE SİSTEMLERİ

TESİSAT VE İNCE YAPI MALZEMELERİ • Bu grupta, yapının temiz su, pis su ve ısıtma tesisatlarında kullanılan demir, bakır ve kurşun boruları, tesisat armatürleri, kilit ve doğrama aksamında yer alan alüminyum, paslanmaz çelik, bronz, pirinç ve demir malzemeleri, vida ve çivileri, elektrik tesisatında kullanılan bakır telleri, alüminyum güneş kırıcı ve storları saymak mümkündür. Bu tür elemanlar piyasadan seçildikten sonra yapıya giren hazır elemanlardır. Ancak merdiven ve balkon korkulukları olarak kullanılan demir elemanlar şantiye ve atölyede projesine uygun olarak mimar kontrolü ile yapılmaktadır.

TESİSAT VE İNCE YAPI MALZEMELERİ Armatürler Paslanmaz çelik Vida & Çivi Kilitler Demir borular Bakır borular

KAYNAKLAR 1. Beton, Prof. Dr. Turhan Y. Erdoğan, ODTU Geliştirme Vakfı Yayıncılık, 2003. 2. Yapı Malzemeleri, Prof. Dr. Süheyl Akman, İ. T. Ü. İnş. Fak. Yayını, 1987 3. Yapı Malzemesi II, Prof. Dr. Bülent Baradan, Dokuz Eylül Üniv. Yayınları, 1996. 4. Beton, Türkiye Hazır Beton Birliği, Aralık 1999, İstanbul NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©