Yaya köprüsü tasarımında SSAB Weathering çeliği: Güçlü ve uzun ömürlü

Finlandiya'daki Hyvinkää Şehri, sürdürülebilir köprü tasarımı yolunda ilerliyor. SSAB'nin hava koşullarına dayanıklı çeliğiyle bu yaya köprüsü gücünü koruyacak ve uzun süre dayanacaktır.

Finlandiya'nın Hyvinkää kentinde köprü

Fotoğraf: Pekka Vuola ve Finlandiya Yapısal Çelik İşleri Derneği

Kullanılan SSAB ürünü: SSAB Weathering 355
Toplam uzunluk: 300 m
İmalatçı: Steel Group Pohjanmaa Oy
Tasarımcı: Sweco Infra & Rail Oy
İş sahibi: Vantaa Belediyesi, Finlandiya

Eskiyle yeniyi birleştiren bir yaya köprüsü

Hyvinkää bölgesinin tarihi 1495 yılına kadar uzanıyor. Başkent Helsinki'den trenle yaklaşık bir saatlik mesafede olan bu bölgenin gelişimi, içinden geçen ve yapımı 1862'de tamamlanan demiryolu ile dönüşüme uğradı. Bugün, hava koşullarına dayanıklı çelikten yapılmış yeni Eski Kilise Köprüsü (Fince "Vanhankirkonsilta") rayların üzerinde inşa edildi ve Finlandiya Demiryolu Müzesi ile tarihi Eski Kilise alanını yeni bir yerleşim ile birleştirdi.

Sweco Infra & Rail Oy, köprünün ayrıntılı tasarımı için açılan ihaleyi kazandı. Şirket, Avrupa'nın önde gelen mimari ve mühendislik danışmanlığından oluşan Sweco Group'un bir parçasıdır. Şirket, ana tasarımın yanı sıra proje yönetimi, yapısal, jeoteknik, elektrik ve yol tasarımı, risk değerlendirmeleri ve inşaat sırasında uzman yardımı görevlerini de üstlendi.

Çelik ana açıklığı için BIM hesaplamaları, Macaristan'ın önde gelen bina ve köprü tasarım firmalarından CÉH tarafından sağlandı. Tüm diğer açıklıklar ve montajlar Sweco Infra & Rail tarafından yapıldı.

Hava koşullarına dayanıklı çelikten yapılmış bağlı kemer köprüsü

Eski Kilise Köprüsü, kısmen bağlı bir kemer köprüsü ('bowstring köprü" olarak da bilinir) olarak tasarlanmıştır. Köprü tabliyesine bir yük yerleştirildiğinde, yükün kuvveti sonunda kemer boyunca dışa doğru, eğimli askılar aracılığıyla her bir uçtaki desteklere aktarılır.

Köprünün tamamı üç üst yapıdan oluşur: Her iki uçta iki adet kompozit yapılı erişim köprüsü ve aralarında demiryolu hattı üzerinde 55 metre uzanan katmanlı kemer köprü bölümü. Köprünün toplam uzunluğu 330 metredir. Uçlarda uzun spiral rampaları bulunan bu yaya köprüsüne bisiklet ve tekerlekli sandalyeyle de erişilebiliyor.

Köprü tasarımında neden hava koşullarına dayanıklı çelik kullanılmalıdır?

Hyvinkää yaya köprüsünün doğal ve rustik görünümü, tarihi çevresine iyi bir uyum sağlıyor. Ama SSAB Weathering çeliğin bunun gibi bir yaya köprüsü tasarımında aynı derecede önem taşıyan diğer avantajları; daha iyi atmosferik korozyon direnci, daha az bakım, daha uzun servis ömrü ve daha hızlı inşaatı da içerir.

Geleneksel yapı çeliklerindeki paslanma sürecinin aksine hava koşullarına dayanıklı çelikler, zamanla koruyucu bariyer oluşturan ve korozyon oranını azaltan dönüşümlü ıslak-kuru dönemlerde, stabil ve daha az gözenekli bir pas patinası oluşturur. Doğru koşullar altında çok çeşitli köprü üst yapı ve alt yapı bileşenlerinde kullanılabilirler.

Bağlı kemer köprüler bütünlükleri için yatay sıkıştırma kuvvetlerine bağımlı olmadıklarından, saha dışında da kurulabilir ve sonradan yerlerine taşınabilirler. Köprü üreticisi Steel Group Pohjanmaa (eski adıyla Normek), parçaları 2020 sonbaharında kendi atölyelerinde üretti ve 2021 yılında yerinde kuruluma başladı.

Çelik Grubu proje mühendisi Sami Torvi bu avantajı açıklıyor:

Torvi, "Hava koşullarına dayanıklı prefabrik çelik yapılarla sahada minimum düzeyde aksama oluyor," diyor. "Köprüyü rayların üzerinde geçici desteklerle itmek ve kaldırmak yerine, tren trafiğini aksatmamak için kaldırma işlemini geceleri gerçekleştirdik."

Hava koşullarına dayanıklı prefabrik çelik yapılarla sahada minimum düzeyde aksama oluyor. Köprüyü rayların üzerinde geçici desteklerle itmek ve kaldırmak yerine, tren trafiğini aksatmamak için kaldırma işlemini geceleri gerçekleştirdik.

Sami Torvi, Çelik Grubu proje mühendisi

Boyasız daha az bakım, daha kısa hazırlık süreleri ve çevresel kazanımlar

Torvi ayrıca SSAB Weathering çeliğinin boyama gerektirmemesinden ve bu sayede proje teslim sürelerinin kısalmasından da memnun kaldı. Normal karbon çeliklerin imalattan sonra kaplanması gerekir.
"Atölyede bir adım daha az işlem demek. Şantiyede herhangi bir boya işini yönetmeye de gerek kalmıyor, ki o da değişken hava koşullarında çalışıyorsanız hep biraz sıkıntılı bir iştir. Endüstriyel boya kullanmanız gerekmediği için çok daha çevre dostu. Ayrıca, genellikle 5-10 yıl sonra gerekebilecek bir bakım boyasına da ihtiyacınız yok."

S355 çelik dayanımlarının ötesinde gelecek

Eski Kilise Köprüsü, SSAB Weathering 355 ile yapıldı. Weathering çelikler kısa bir süre öncesine kadar S355 çeliklere benzer dayanımlara sahip çelik sınıflarında sunuldu. Ancak Avrupa standardı 10025-5'in son revizyonundan sonra, dayanım sınıfları daha yüksektir ve S420 ve S460'u içerir.

Bu doğrultuda, SSAB kendi Weathering 420 ML ve 460 ML çeliklerini piyasaya sürdü ve bu da Finlandiya'da Sweco Infra & Rail'in köprü başkanı Janne Wuorenjuuri'nin dikkatini çekti. Bu, kendisinin hava koşullarına dayanıklı çelik kullandığı bu türdeki ilk köprü projesiydi. Ancak SSAB'nin termomekanik haddelenmiş yapısal çelik sınıfları hakkında "daha fazla bilgi edinmek istediğini" söyledi. Bu çelikler, daha ince ve daha hafif ebatların kullanılmasına olanak tanıyan iyileştirilmiş kaynaklanabilirlik ve dayanım/ağırlık avantajları sağlar. Sonuç: Daha az çelik kullanımı, daha az gömülü karbon ve maliyet tasarrufu.

Faydaları

  • Korozyon, paslanma, oyuklanma ve lekelenmeye karşı yüksek direnç
  • Yenilikçi tasarım olanakları
  • Sürdürülebilir - VOC emisyonlu boyalara ihtiyaç yok, %100 geri dönüştürülebilir
  • Üretimi ve montajı kolay
  • Sıfıra yakın bakım ve böylece daha düşük toplam yaşam döngüsü maliyeti

 

Fotoğraf: Pekka Vuola ve Finlandiya Yapısal Çelik İşleri Derneği, SSAB.

Köprüler için SSAB Weathering çelik hakkında daha fazla bilgi