Çelik Yapı İmalat Ve Montajının 3. Taraf Kuruluşlarca Denetlenmesi Ve Ülkemizdeki Mevcut Durum Hakan Önal Türk Loydu-Tersaneler Cd. No:26 Tuzla-İSTANBUL Tel: 0216 581 37 00 E-Posta: honal@turkloydu.org Öz 2005 yılından günümüze kadar yapısal çelik imalatı konusunda önemli projeler yapılmaktadır. Bu tip projelerin üçüncü taraf firmalarca kontrol edilmesi ise bu süreç içinde zamanla yaygınlaşmış olup Müşteri tarafı da bu konuda bilinçlenmiştir. Mevcut imalat standartları revize olmuş bazı standartlar ise bu süreçte ilk kez yayınlanmıştır. Üçüncü taraf kuruluşların adaptasyonu daha kolay olmakla beraber, İmalatçı tarafında ciddi sıkıntılar yaşanmış, standart gereklerine göre imalat yapmak için firmalar sistemlerini geliştirmişlerdir. İmalatçılarımızın uyum süreci halen devam etmekte olup proje kontrolünde halen sıkıntılar mevcuttur. Yaşanan sıkıntıların aşılması için sorunun ortaya konulması gerekli olup bu çalışmada yapısal çelik imalat projelerinde neden bir üçüncü taraf kontrol kuruluşunun gerekli olduğu açıklanmıştır. Üçüncü taraf kontrol kuruluşlarının bu kapsamda standartları esas alarak nasıl bir kontrol prosedürü uyguladığı ve taraflarca yapılması gereken iyileştirmeler açıklanmıştır. Anahtar sözcükler: Yapısal Çelik, İmalat Kontrol, Muayene ve Test Planı, Kaynak, Civata, Köprü, Offshore platform Giriş Bu çalışmada yapısal çelik imalat ve montajı konusunda genel bilgi verilecek, bu kapsamda 3. Taraf kontrol kuruluşlarının önemi ve neden gerekli olduğu ve standartları esas alarak yaptıkları kontrol yöntemleri tanıtılacak, ülkemizde bu konuda mevcut mevzuat incelenecek ve Türk Loydunun gerçekleştirdiği/kontrolüne devam ettiği projeler tanıtılacaktır. Kara Yapıları Yapısal Çelik tipleri ve Ülkemizdeki uygulamaları Uluslar arası yapısal çelik imalat ve kontrol standartlarında kara yapıları olarak Köprü, Viyadük, Bina, Stadyum, AVM, Depo türü yapılar tanımlanmaktadır. 137
Deniz Yapıları Denizde kullanılacak sabit veya yüzer yapılar için uluslar arası standartlar mevcut değildir. Bu yapılar Klass kuruluşlarınca yazılan kurallar gereği inşa edilmektedir. Gemiler için tamamıyla Klas kuruluşunun kuralları işletilirken, Sabit veya yüzer Offshore Petrol veya Doğalgaz platformları için kara için kullanılan yapısal çelik imalat standartlarından yararlanılr/atıf yapılır. Ülkemizdeki Uygulamalar 2005 yılından günümüze kadar ülkemizde Kara ve Deniz yapılarının imalatı konusunda çok çeşitli projeler gerçekleştirilmiş ve bu projelerin üçüncü taraf imalat ve montaj kontrolleri konusunda Türk Loydu bir çok önemli projede yer almıştır. Yapısal Çelik imalat ve montaj kontrolünde kullanılan standartlar Yapısal çelik imalat ve montajında uyulması gereken kurallar EN 1090-2, AWS D1.1, AWS D1.5, AASHTO gibi uluslararası kodlarda/standartlarda tanımlanmaktadır. Yapıların tasarım esasları (EUROCODE) EN 1990 standardı ve buna atıf yapılan standartlarda tanımlanmaktadır. Bu standardın, binaların ve inşaat mühendisliği alanına giren işlerin, geoteknik hususlar, yapısal yangın tasarımı, depremleri içeren durumlar, uygulamalar ve geçici yapıları da kapsayan yapısal gereklilkler EN1991, EN 1992, EN 1993, EN 1994, EN 1995, EN 1996, EN 1997, EN 1998 ve EN 1999 ile birlikte kullanılması tasarlanmıştır. Tablo 1 Yapı ile ilgili Eurocode standartları. EN, ISO, Adı IEC (İngilizce) vb. No EN 1991 Eurocode 1: Actions on EN 1992 Eurocode 2: Design of concrete EN 1993 EN 1994 EN 1995 EN 1996 EN 1997 EN 1998 EN 1999 Eurocode 3: Design of steel Eurocode 4: Design of composite steel and concrete Eurocode 5: Design of timber Eurocode 6: Design of masonry Eurocode 7: Geotechnical design Eurocode 8: Design of for earthquake resistance Eurocode 9: Design of aluminium TS No Adı (Türkçe) TS EN 1991 Yapılar üzerindeki etkiler (Eurocode 1) TS EN 1992 Beton yapıların tasarımı (Eurocode 2) TS EN 1993 TS EN 1994 Çelik yapıların tasarımı (Eurocode 3) Kompozit çelik ve beton yapıların tasarımı (Eurocode 4) TS EN 1995 Ahşap yapıların tasarımı (Eurocode 5) TS EN 1996 Kagir yapıların tasarımı (Eurocode 6) TS EN 1997 TS EN 1998 TS EN 1999 Geoteknik tasarım (Eurocode 7) Depreme dayanıklı yapıların tasarımı (Eurocode 8) Alüminyum yapıların tasarımı (Eurocode 9) 138
Örneğin yapısal çelik dizaynı için EN 1993 standartları tanımlanmış olup bu standart kendi arasında EN 1993-1, EN 1993-2, EN 1993-3, EN 1993-4, EN 1993-5, EN 1993-6 olarak altı ayrı gruba ayrılır. Yapısal Çelik İmalatı ile ilgili olan EN 1090-2 standardında yapı sınıfları önem dereceleri ve kullanım amacına göre EXC1 den EXC4 e kadar (execution class) dört farklı grupta değerlendirilmiş ve EXC3 ve EXC4 sınıfları için yapılacak imalat ve montajın üçüncü taraf bir kuruluş tarafından denetlenmesi gerekliliğini ortaya koymuştur. Tablo 2 EN 1090-2 standardına göre yapı imalat sınıfı seçim matris tablosu. Hasar Sonuç sınıfları Hizmet kategorileri CC1 CC2 CC3 SC1 SC2 SC1 SC2 SC1 SC2 İmalat kategorileri PC1 EXC1 EXC2 EXC2 EXC3 EXC3 EXC3 PC2 EXC2 EXC2 EXC2 EXC3 EXC3 EXC4 Bir yapısal çelik imalat projesinde imalat kategorisinin ne olacağı Tablo 3-5 te tanımlanan sınıfların seçilerek, Tablo 2 den tespit edilir. Hasar sonuç sınıfı (CC: Consequences class), yapısal çelikte olabilecek herhangi bir hasar durumunda, sonuçlarıyla ilgili değerlendirmeler yapan sınıftır ve Tablo 3 te gösterilmiştir. Örneğin çelik bir köprü imalatı ile ilgili hasar sonuç sınıfı CC3 tür. Hasar Sonuç Sınıfı CC3 CC2 CC1 Tablo 3 Hasar Sonuç Sınıfı Tablosu Tarif İnsan hayatı kaybı veya ekonomik, sosyal veya çevresel sonuçların çok büyük olduğu, yüksek sonuç sınıfı İnsan hayatı kaybı veya ekonomik, sosyal veya çevresel sonuçların makul olduğu, orta sonuç sınıfı İnsan hayatı kaybı veya ekonomik, sosyal veya çevresel sonuçların küçük veya ihmal edilebilir olduğu, düşük sonuç sınıfı Bina veya inşaat mühendisliği alanına giren yapılara ait örnekler Hasar sonuçlarının büyük olduğu Köprüler, Yüksek katlı çelik/kompozit binalar, Alışveriş merkezleri, stadyumlar, kamu binaları,konser salonları v.b Hasar sonuçlarının orta derecede olduğu konut ve ofis binaları ile kamu binaları, işyeri binaları v.b Normal şartlarda insanların girmediği zirai binalar,depolama binaları, seralar v.b Yapısal çeliğin hizmet kategorileri ise Tablo 4 te gösterilmiştir. Örneğin çelik bir köprü için hizmet kategorisi SC2 dir. 139
Hizmet Kategorleri SC1 SC2 Tablo 4 Yapı hizmet kategorileri tablosu Kriter Yalnızca yarı statik etkiler için tasarımlanmış yapılar ve bileşenleri ( örnek, binalar) Düşük dereceli deprem bölgelerindeki deprem hareketleri için ve DCL*de tasarımlanmış yapılar ve bağlantıları dahil bileşenler Kreynlerden (sınıf S0)** gelen yorulma etkileri için tasarımlanmış yapılar ve bileşenler EN 1993 e göre yorulma etkileri için tasarımlanmış yapılar ve bileşenler (örnek karayolu ve demiryolu köprüleri, kreynler (Sınıf S0 ila Sınıf S9) **, rüzgar, kalabalık veya dönen makinalardan ortaya çıkan titreşimlere maruz yapılar, Orta ve yüksek dereceli depremde bölgelerindeki deprem hareketleri için ve DCM* ve DCH* lerde tasarımlanmış yapılar ve bağlantıları dahil bileşenler Çelik kalitesi doğrudan imalat kategorisini belirler ve Tablo 5 te gösterilmektedir. Örneğin S355 kalite ve daha üst kalite çeliklerden imal edilen köprüler için imalat kategorisi PC2 dir. Tablo 5 Çelik kalitesine göre imalat kategorileri tablosu İmalat Kategorisi PC1 PC2 Kriter Herhangi bir çelik tipinden imal edilen kaynaksız bileşenler S355 ten düşük tipteki çelik mamülerden imal edilen kaynaklı bileşenler S355 ve üstü tip çeliklerden imal edilen kaynaklı bileşenler Yapım şantiyesinde kaynaklanarak montajı yapılan yapısal entegrasyon için esas olan bileşenler İmalat sırasında ısıl işlem uygulanarak veya sıcak şekillendirilme ile imal edilen bileşenler Uç profillerin kesilmesini gerektiren içi boş profilli (CHS) kafes kirişlerinin bileşenleri Köprü için yukarıdaki tablolar esas alınarak belirlenen verilerin Tablo 2 de yerine konulması ile bir çelik köprü için imalat sınıfının EXC4 olduğu görülmektedir. Her ne kadar EN standartları geniş kapsamlı oluşturulmuş olsa dahi yinede imalat kontrolü sırasında yaşanan bazı sıkıntılara teknik cevap verme konusunda yetersizdirler. Örneğin bir çelik köprü imalarında yaşanan Melt-Thorugh kaynak hatasının kabul edilip edilmeyeceğine veya kabul toleransının ne olacağına dair herhangi bir açıklama EN standartlarında mevcut değildir. Benzer şekilde yine çelik köprüler için kaynak kalite sınıfının seviye B+ olacağı tanımlı olmakla birlikte, Ultrasonik Kaynak dikişi kontrollerin B+ a göre nasıl yapılacağı konusu açıklanmamıştır. Bu gibi teknik açıklaması olmayan durumlarda çözüm kontrol kuruluşundan beklenmektedir. Kontrol kuruluşu bilgi ve tecrübesi oranında sorunun çözümü için tarafların önünü açarak projenin kesintiye uğramamasını sağlar. İmalat Sınıfına göre muayene kuruluşu belirlenmesi EN 1990 standardının Ek B si imalat sınıflarına göre yapının muayenesinin hangi kuruluşlarca yapılacağı konusunda bilgi vermektedir. 140
Yukarıda tanımlanan üç imalat sınıfı, EXC1, EXC2 ve EXC3, (EXC4*) standardın bu kısmında güvenilirlik sınıflarıyla ilişkilendirilmiştir (RC: Reliability Class) ve sırasyla bunlar RC1, RC2,RC3 tür. Yine her bir güvenilirlik sınıfı sırasıyla muayene sınıflarıyla ilişkilendirilmiştir. (IL: Inspection Level) Tablo 6 yapının güvenilirlik seviyesine göre, hangi muayene seviyesinin seçileceğini ve muayenemin hangi kuruluşlarca yapılacağını belirler. Buna göre imalat sınıfı EXC4 ve 4 olan imalatlarda üçüncü taraf bir muayene kuruluşunun olması gereklili görülmektedir. Tablo 6 Muayene Seviyeleri için gerekler. Muayene seviyeleri Karakteristikler Gerekler IL3, RC3 ile ilişkili Genişletilmiş muayene olarak Üçüncü taraf muayenesi IL2, RC2 ile ilişkili Normal muayene olarak Kurumun işlemlerine göre yapılan muayene IL1, RC1 ile ilişkili Normal muayene olarak Kendi kendine muayene Yapısal Çelik İmalat ve Montaj kontrolü için gerekli dokümanlar. Yapı genel imalat resimleri ve kaynak detayları Proje müellifi tarafından oluşturulan çizimler yapılacak bir imalat kontrolü için en önemli dokümanlardan biridir. Proje Teknik Şartnamesi ile uyumlu olmalıdır. Teknik Şartname Bir yapısal çelik imalat ve montajının üçüncü taraf kontrolü için öncelikle mevcut standartlara atıf yapan bir teknik şartnamenin olması gereklir. Türk Loydu olarak gerçekleştirilen onlarca imalat kontrolü projesinde, bası projelerde hiç bir teknik şartname olmadığı veya mevcut teknik şartnamelerin yetersiz, eski veya diğer bir projeden kopya edildiği görülmüştür. Teknik şartnamenin tam olabilmesi için yapısal çelik imalatını tanımlayan standartla birlikte, bu standardın atıf yaptığı, Malzeme, Kaynak, Tahribatsız Muayene, Tahribatlı Muayene, Civata, Boya vb gibi onlarca standardında çok iyi bilinmesi gerekir. Örneğin EN 1090-2 standardı yaklaşık 200 adet ayrı standarda atıf yapmaktadır. Gerçekleştirdiğimiz projelerin bazılarında Teknik Şartnamenin hiç olmadığı durumlar yaşanmış, bu durumda Çelik İmalat teknik şartnamesi tarafımıdan oluşturulmuştur. Müşteri, proje imalatçı ihalesine çıkmadan önce Teknik Şartname eksiksiz olarak hazır olmalı ve imalat ve montaj aşamasında sıkıntı yaşanmaması için, imalatçıya fiyat talebi ekinde verilmelidir. Muayene ve Test Planı (ITP) ITP, teknik şartnamenin özeti şeklinde olup, imalat ve montaj için ayrı ayrı oluşturulmalıdır. ITP imalat ve montaj sırasında kontrol edilecek tüm aşamaları tanımlamalı ve bu aşamalrın kim tarafından gerçekleştirileceği, ölçümlerin hangi cihaz 141
ile yapılacağı, ölçümün red-kabul kriterleri, ölçüm sonuçlarının kaydedileceği yer ve o kontrol aşamasında mevcut tarafların (imalatçı, kontrol kuruluşu, müşteri) görevleri açık şekilde belirtilmelidir. ITP detayları, yapısal çelik imalat ve montaj işini alan firmanın işe başlamasından önce yine imalatçı, kontrol kuruluşu ve müşterinin katıdığı bir toplantıda imlalatçıya beyan edilir ve kabul edilen ITP, taraflarca imza altına alınır. Normal koşullarda, teknik şartnameye göre ITP hazırlanması yapısal çelik imalatçısı tarafından oluşturulmalı ve projenin diğer taraflarına onaya sunmalıdır. Ancak ülkemizde teknik şartname oluşturmadaki sıkıntı, ITP oluşturulması sırasında da yaşanmakta olup, yine yaptığımız projelerin büyük bir çoğunluğunda ITP tarafımızdan yazılmaktadır. Yapısal Çelik İmalatçı Firma seçimi için 3. Taraf kontrol kuruluşu hizmeti Projelerimizin bazılarında, ihaleye teklif veren imalatçı firmaların teknik yeterliliğinin tespit edilmesi amacıyla müşteri isteği ile bir denetim yapılır. Bu denetim sonuçları müşterinin firma seçimi için iki temel değişkendien birini oluşturmaktadır. Müşteri tarafımızdan, firma için verilen puanlama ve ticari şartları da göz önüne alarak firma seçimini gerçekleştirmektedir. Denetim firmamız tarafından olşturulan bir kontrol listesine göre yapılmakta olup, teknik değerlendirme yanında firmanın tedarikçileri, nakliye hizmeti, montaj ekibi vb gibi parametreleri de değerlendirilir. Kontrol Kuruluşu Personelinin atanması Müşteri ile yapılan sözleşme sonrası, imalatçı firmada malzeme alımı ile birlikte kontrol kuruluşunun da görevi başlar. Kontrol kuruluşu her vardiya başına bir uzman personeli imalatçı firmada görevlendirir. Eğer firmanın birden fazla imalathanesi mevcut ise aynı sistem diğer fabrikalar içinde uygulanır. Saha montajı başladığı anda imalat kısmında çalışan personellerden ayrı olmak üzere, yine her vardiya başına bir uzman personel ataması yapılır. Ayrıca kurumumuz projenin yönetimi, müşteri ilişkileri, çıkabilecek sorunların çözümü için yizne uzman bir proje yöneticisini o proje için görevlendirir. Kontrol Kuruluşu hizmetinin raporlandırılması İmalat veya montaj kısmında görevli personel her günün sonunda, ogün yapılan imalat veya montaj aşamaları için müşteriye bir rapor yazmaktadır. Ayrıca her ay sonunda, o aya ait bir aylık rapor yazılıp müşteriye sunulmaktadır. İmalat ve montaj sırasında standarda, teknik şartnameye uygun olmayan bir aşamanın gerçekleşmesi durumunda, personelimiz öncelike uygunsuzluğun giderilmesi için ilgililere sözlü uyarı yapar ve düzeltme ister. Sözlü uyarıya rağmen uygunsuzluğun devam etmesi durumunda bir uygunsuzluk belgesi yazılarak taraflara sunulur. Uygunsuzluk imalatçı firma tarafından kabul edilebilir bir yöntem ile düzeltilmedikçe kontrollere ara verilir veya imalat durdurulur. Yapının Sertifikalandırılması Kontrolü tamamlanan bir yapı için, yapının imalat ve montajının standart gereklerine uygun olarak yapıldığını beyan eden bir sertifika düzenlenir. Bu tip bir sertifika, yapının satılması, kiralanması ve sigortalanması sırasında yatırımcıya fayda sağlamaktadır. 142
Offshore platformlarda ise deniz yapısı olması nedeni ile beş yıllık klas sertifikası düzenlemesi yapılmaktadır. Klas belgesi, o yapı için oluşturulan ve belirli periyotlara göre, o yapıda hangi kontrollerin yapılacağını gösterir kontrol kitapçığındaki kontrollerin yapılması şartı ile verilir. Hizmet alınan kontrol kuruluşunun yeterliliği Kontrol kuruluşu seçimi için firmaların temel alacağı bazı değerlendirme kriterleri mevcuttur. Bunlardan ilki, imalatı ve montajı yapılacak olan ürün için belirenen standartta (EN 1090-2, AWS D1.1, AWS D1.5 vb.) firmanın TÜRKAK veya eşdeğeri kuruluşlardan alınan ISO 17020 akreditasyonunun olmasıdır. Bu akreditasyon firmanın işi yapabilecek asgari şartları sağladığını garanti etmektedir. Firma değerlendirmede ikinci faktör, firmanın bu kapsamda kontrolünü yaptığı referanslarıdır. Ülkemizde gerçekleştirilen yapısal çelik projelerde yaşanan sorunlar. Yapılan bir çok projede özellikle proje müellifleri tarafından yapılan çizimlerde mevcut eksiklikler, İmalatçı firmaların kalite sistemi ve imalat yetersizliklerinden kaynaklı sorunlar ve imalat standartlarının yeterince bilinmemesi yaşanan sorunların kaynaklarıdır. 1- Proje çizimlerinde kaynak detaylarının verilmemesi, veya verilen kaynak detaylarının, kaynak standartlarıyla çelişmesi. 2- Proje çizimi yapan müelliflerin malzeme, kaynak ve tahribatsız muayene konusunda yeterli bilgi sahibi olmaması 3- Proje sırasında yapılması gerekli revizyonlarda gecikilmesi, 4- Yapısal Çelik imalatçılarının, imalat standartları konusunda bilgi eksikliği ve yanlış bilinen konular üzerinde ısrar edilmesi, 5- İmalatçıların, teknik şartname detaylarını okumadan, imalat yapmaya aday olmaları 6- Cıvata konusunda imalatçılar dahil standart gerekliliklerinin yeterince bilinmemesi İmalat ve Montaj kontrolü gerçekleştirilen bazı projeler 1- Bina, AVM, Stadyum ve benzerleri Eczacıbaşı Kanyon AVM-İstanbul Forum İstanbul-Bayrampaşa-İstanbul Zorlu Center-İstanbul Mall of İstanbul Hatay Müze Oteli GAP İnşaat Hastane Projesi-Zincirlikuyu-İstanbul Kayseri Kadir Has Stadyumu Türk Telekom Arena-Galatasaray Stadyumu Mersin Stadyumu Sivas Stadyumu Beşiktaş Stadyumu 143
2- Viyadük ve Köprüler TAG Otoyolu çelik viyadük imalat ve montajı Haliç Metro Geçiş Köprüsü-İstanbul Üçüncü Boğaz Köprüsü -İstanbul 3- Offshore Petrol veya Doğalgaz üretim Platformları TPAO na ait 5 adet Offshore Doğalgaz Üretim Platformu-Akçakoca-Düzce, Silivri-İstanbul Sonuç ve Tavsiyeler 2008 yılı sonrasında ülkemizde AVM, Stadyum, Yüksek Katlı bina Köprü türünde yapısal çelik imalatları etkileyici derecede artmıştır. Buna paralel olarak mevcut yapısal çelik imalatçı firma sayılarının da arttığı gözlenmiştir. Ancak imalatçı firmalarda, imalat ve montajı yapmak için gerekli standart bilgisinin yeterli olmadığı kurumumuzun görev aldığı yapısal çelik projeleri referans alındığında söylenebilir. Eksik ve standart dışı imalatlar tarafımızca reddedilmek durumunda olduğundan bunun olumsuz yansıması öncelikle iş sahibine zaman kaybı olarak ardından imalatçıya iş gücü ve zaman kaybı olarak yansımaktadır. Bu tip olumsuz gelişmelerin ortaya çıkmaması açısından bu tip projelerde proje sahibi öncelikle uzman bir üçüncü taraf kuruluş ile anlaşma yaparak, teknik şartname oluşturmalı veya mevcut bir teknik şartname var ise standartlara göre revize edilmelidir. Ayrıca Projeye ait ITP yine uzman üçüncü taraf kuruluş tarafından oluşturulmalı ve çelik imalat ihalesine bu dokümanlar temel alınarak çıkılmalıdır. Bu sayede imalatçı ne yapacağını bilecek, bilmediği konularda uzman kuruluştan destek alacak zaman ve iş gücü kaybı yaşanmadan projeyi tamamlayacaktır. Projenin uygun şekilde tamamlanması sonrası 3. Taraf kuruluşça düzenlenecek standarda uygunluk belgesi yapının sigortalanması veya el değiştirmesi sırasında yatırımcıya avantajlar sağlayacaktır. 144