Çelik yapıda genleşme derzi: uzun çatı hareketini nasıl karşılar

Çelik, sabit bir malzeme değildir. Isındığında uzar, soğuduğunda kısalır ve bu hareket ölçülebilir bir büyüklüktür. Küçük bir yapıda kimse fark etmez; boy uzadıkça hareket birikir ve bir noktadan sonra taşıyıcı sistemin kendisini zorlamaya başlar. Genleşme derzi, bu birikimi tek bir hatta toplayıp orada serbest bırakma kararıdır.

Uzun bir çatı gün içinde ne kadar hareket eder

Çeliğin ısıl genleşmesi kabaca şu şekilde hesaplanır: her 10 metre uzunluk, her 10 derece sıcaklık farkında yaklaşık 1,2 milimetre yer değiştirir. Bu oran küçük görünür ama iki büyüklükle çarpılır.

Birincisi boydur. Yüz metrelik bir çatı, on metrelik bir çatının on katı hareket eder. İkincisi sıcaklık farkıdır ve burada dışarıdaki hava sıcaklığı yanıltıcıdır. Koyu renkli bir metal yüzey yaz öğlesinde havadan çok daha fazla ısınır; aynı yüzey açık bir kış gecesinde gökyüzüne ısı verip hava sıcaklığının altına iner. Aradaki fark, termometrenin gösterdiği farkın belirgin biçimde üstündedir. Bu iki büyüklük çarpıldığında, uzun bir sanayi çatısında mevsimlik hareket santimetre mertebesine çıkar.

Hareketin kendisi zararlı değildir. Zararlı olan, engellenmesidir. Uzayamayan çelik mesnetlerini iter, kısalamayan çelik onları çeker. Bu kuvvet çatıda kaybolmaz; bağlantılarda, ankrajlarda ve betonarme kirişlerin kenarlarında ortaya çıkar. Aynı mantığın tek bir mesnet noktasındaki karşılığını çelik çatı mesnet detayında anlattık; genleşme derzi ise aynı sorunun yapı ölçeğindeki çözümüdür.

Derz nerede açılır

Derz kararı üç şeye bakar: yapının toplam boyu, planın biçimi ve iç ile dış arasındaki sıcaklık farkı.

Toplam boy en belirgin ölçüttür; yapı uzadıkça derz kaçınılmaz hâle gelir. Plan biçimi ise az konuşulur ama en çok hasar yapan etkendir. L, T ya da U biçiminde bir yapıda iki kol birbirine dik uzanır ve her biri kendi doğrultusunda hareket eder. İki kolun kesiştiği iç köşe, birbirini iten iki hareketin buluştuğu yerdir; derz çoğunlukla tam oraya açılır. Üçüncü ölçüt sıcaklık farkıdır: içerisi ısıtılan, dışarısı donan bir yapıda üst başlıkla alt başlık farklı sıcaklıklarda çalışır ve makas hafifçe kamburlaşır.

Derz aralığının kaç metrede bir olacağı sabit bir sayı değildir; yapının kullanımına, kaplamanın rengine ve bölgenin sıcaklık aralığına göre projede belirlenir. Sahada verilecek bir karar değildir — derz, iskeletin kesildiği yerdir ve taşıyıcı sistemin tasarımına aittir.

Derz hattında sistem nasıl kurulur

Derz, tek bir yerde değil, üst üste bütün katmanlarda devam etmek zorundadır. Sıra alttan üste doğru şöyledir.

1. İskelet ayrılır. Derz hattında iki blok kendi kolonlarına, kendi makaslarına sahiptir. En yaygın ve en güvenli çözüm, hattın iki yanında ikişer kolon dizisi kurmaktır; bloklar birbirine dayanmaz.
2. Bağlantılar kayar hâle getirilir. İki bloğu tek kolon üzerinde buluşturmak zorunlu ise bağlantı oval delikli, kontrollü sıkılmış ve kaymaya izin veren biçimde kurulur.
3. Aşıklar derzde kesilir. Hattan geçen sürekli bir aşık, iki bloğu birbirine bağlamaya devam eder ve derzi işlevsiz bırakır.
4. Yalıtım hattı kesilir ama boşluk açık bırakılmaz. Derz aralığına sıkıştırılmadan, hareketi izleyecek esneklikte yalıtım yerleştirilir; aksi hâlde hat boyunca bir ısı köprüsü oluşur.
5. Kaplama iki yandan derz kenarına getirilir. Panel ya da sac kesilir, her iki kenar yukarı kıvrılarak bir eşik yapılır. Su, hattın içine değil eşiğin dışına yönlendirilir.
6. Örtü sacı takılır. İki eşiği birden örten sac, yalnızca bir taraftan sabitlenir; diğer tarafta serbest kalıp bloğun hareketini izler. Bindirme payı, beklenen hareketin belirgin biçimde üstünde tutulur.

Altıncı adımdaki tek yönlü sabitleme, detayın kalbidir. İki yandan vidalanan bir örtü sacı, ayırmak için açtığınız derzi yeniden bağlar; hareket bu kez sacın kendisini yırtar.

Kaplamada genleşme payı ve vida deliği

İskelette derz açmak yetmez, çünkü kaplama iskeletten farklı davranır. Sac, altındaki profilden daha hızlı ısınır ve daha çok hareket eder. Bu yüzden kaplama tarafında da payların bilinçli bırakılması gerekir.

Bölge	Serbestlik nasıl sağlanır	Yapılmazsa görülen sonuç
Vida bağlantısı	Delik vida gövdesinden büyük açılır, sızdırmazlık contadan sağlanır	Delik ovalleşir, conta ezilir, vida çevresinde akıntı başlar
Kenetli metal çatı	Levha klipse oturur, klips levhanın boyuna kaymasına izin verir	Levha burkulur, kenet hattı dalgalanır, klips kopar
Panel ek yeri	Üreticinin verdiği bindirme ve ek boşluğuna uyulur	Ekler açılır, kilit hattı zorlanır
Derz hattı	Kaplama kesilir, üzeri tek yönden bağlı örtü sacıyla geçilir	Hareket kaplamayı yırtar, sızıntı hat boyunca dağılır
Mahya ve saçak bitişi	Uçlarda serbest kalacak pay bırakılır	Sac uçları kabarır, bitiş profili ayrılır

Vida deliğinin bilerek büyük açılması, ilk duyulduğunda yanlış gibi gelir. Oysa metal çatıda sızdırmazlığı sağlayan şey deliğin darlığı değil, vida başındaki contalı rondeladır. Delik dar açıldığında sac hareket ettikçe vidayı zorlar ve tam olarak korunmak istenen nokta, yani contanın oturduğu yer bozulur. Kenetli sistemlerde ise vida hiç kullanılmaz; levha gizli klipsle tutulur ve hareket sistemin doğal parçasıdır. Trapez sacda bağlantı düzeninin ayrıntısı trapez sac sayfasında, bağlantı sıklığının rüzgâra göre nasıl belirlendiği ise çelik çatı kaplama bağlantı detayında anlatıldı.

Derz yoksa hasar nerede görünür

Engellenen hareket kaybolmaz, en zayıf halkada boşalır. Bu halka çoğunlukla üç yerden biridir.

Birincisi mesnet bölgesidir: betonarme kirişin kenarında saç teli inceliğinde başlayan, birkaç mevsimde belirginleşen çatlaklar ve gevşeyen ankraj başları. İkincisi kaplamadır; vida başlarının çevresinde halka biçiminde aşınmış boya, ovalleşmiş delikler ve açılmaya başlamış panel ek yerleri. Üçüncüsü yapının kendisidir: uzun bir çatının uçlarındaki duvarlarda, hep aynı hizada tekrarlayan sıva çatlakları.

Bir de sesi vardır. Sabah güneşi çatıya vurduğunda ya da akşam soğuduğunda gelen kısa, tok çıtırtılar hareketin sürtünerek boşaldığını gösterir. Bu ses genellikle arıza sayılmaz ama nereden geldiği not edilmelidir; birkaç yıl sonra sızıntı çıkacak hat, çoğunlukla o hattır.

Doğru kurulduğunu nasıl anlarsınız

Derz hattı, bilerek bakılmazsa görülmeyen bir şeydir. Bakarken şunları arayın:

• Çatıda kesintisiz bir hat var mı. Örtü sacıyla geçilmiş, mahyadan saçağa uzanan düzgün bir şerit görüyorsanız derz oradadır.
• Örtü sacı kaç yandan bağlı. İki yandan da vidalanmışsa detay çalışmıyordur.
• İskelet gerçekten kesilmiş mi. İçeriden bakıldığında derz hattında iki ayrı kolon ve iki ayrı makas dizisi görünmelidir.
• Aşıklar hattan geçiyor mu. Derzin üzerinden kesintisiz uzanan bir aşık, derzi iptal eder.
• Vida başları düzgün mü. Halka biçiminde aşınma, ovalleşmiş delik ve ezilmiş conta hareketin engellendiğini söyler.
• Bir uçta oval delik var mı. Kayar bağlantılarda bulon, oval deliğin ucuna dayanmış değil ortasında durmalıdır.

Bu kontrollerin çoğu kaplama döşenmeden, iskelet açıkken birkaç dakikada yapılır. Çelik çatı yapımında bu ara kontrol, sonradan kaplama sökerek yapılacak her düzeltmeden ucuzdur. Mevcut bir yapıda derz eksikliğinden şüpheleniyorsanız karar tek başına çatı işi değildir; hattın nereye açılacağı ve blokların nasıl ayrılacağı çelik konstrüksiyon tarafında, taşıyıcı sistemle birlikte değerlendirilir.