Çelikten yapılan konteyner evler genellikle 50 ila 65 ksi arasında akma mukavemeti sağlayabilen ASTM A572 sınıfı çelik gibi yüksek mukavemetli malzemeler kullanır. Pratikte bu, standart karbon çelik seçeneklerine kıyasla yaklaşık %35 daha hafif olmaları anlamına gelir ve yine de yapısal bütünlüklerini korurlar. Bu daha hafif yapılar, binanın içinde fazladan destek kolonlarına ihtiyaç duymadan daha büyük açık alanlara ve çok katlı yapılara olanak tanır. Ponemon'ın 2023 yılında yaptığı son araştırmaya göre, bu çelik iskeletler saatte 130 mil hızla esen rüzgarlara ve 0,3g ivme kuvvetindeki depremlere karşı dayanabilir. Bu tür dayanıklılık, doğal afetlere veya aşırı hava koşullarına eğilimli bölgelerde inşaat yaparken özellikle iyi seçimler haline getirir.
Galvanizli çelik, normal hava koşullarında korozyona oldukça iyi direnç gösteren, asıl metalin üzerindeki çinko katmanından koruma alır. Ancak çoğu kişinin yaklaşık on beş ile yirmi yılda bir bakım yapması gerekir. Korten çelik ise zamanla kendi kendini onaran koruyucu bir tabaka oluşturarak farklı şekilde çalışır. Bu da özellikle tuzlu hava sorunu olan kıyı bölgelerinde, sıradan karbon çeliğe kıyasla atmosferik korozyona karşı çok daha dayanıklı hale getirir. Testler, C4 sınıfı şiddetli kıyı maruziyeti için ISO standartlarına göre Korten'in standart seçeneklere kıyasla dört ila sekiz kat daha iyi performans gösterdiğini ortaya koymuştur. Bakım gerektirmeden ömrü yaklaşık yirmi beş ila otuz yıla uzanır. Korten genellikle galvanizli çeliğin %12'si ile %18'i arasındaki fiyat artışına kıyasla %25 ile %35 ekstra maliyet getirse de, maliyetin en önemli olduğu ve korozyonun büyük bir sorun olmayacağı projelerde birçok inşaatçı hâlâ galvanizli malzemeyi tercih eder. Sektör uzmanları, diğer malzemelerin daha erken başarısız olacağı nemli kıyı bölgelerinde bulunan yapılarda Korten'in uzun vadede oldukça avantaj sağladığını sıklıkla belirtir.
Çelik, yaklaşık 29.000 ksi değerindeki elastik modülü ve her Fahrenheit derece başına inç başına 6,5 ila 12,8 mikro inç arasında değişen termal genleşmesi nedeniyle gerilme altında tutarlı bir davranış sergiler. Eksi 40 Fahrenheit gibi son derece düşük sıcaklıklarda bile yüksek dayanımlı çelik, kırılmadan bükülebilme özelliğinin yaklaşık %85'ini korur ki bu alüminyumun yaklaşık %52'sine kıyasla çok daha iyidir. Bu da demektir ki çelik dondurucu koşullarda kolayca çatlamaz. Ortam sıcaklığı yaklaşık 200 Fahrenheit'a çıkınca malzeme on feet uzunlukta 0,15 inçin altına düşecek şekilde bükülür. Tüm bu özellikler, normal kullanım sırasında eksi 58 derece Fahrenheit'ten 150 derece Fahrenheit'e kadar olan sıcaklık dalgalanmalarına rağmen çelik katlanabilir konteynerleri olağanüstü derecede stabil hale getirir.
36 Kalite'den 50 Kalite çeliğe geçmek, yük kapasitesinde yaklaşık %20'lik bir artış sağlarken üreticilerin duvarları yaklaşık 1/8 inç daha ince yapmalarına olanak tanır ve bu da katlanabilir eklem yerlerinin inşasında büyük fark yaratır. Ancak 65 Kalite ve üzeri gibi daha yüksek kalitelerde durumlar daha karmaşık hale gelir çünkü bunların imalat sırasında hidrojen çatlaması sorunlarını önlemek için çok özel kaynak tekniklerine ihtiyacı vardır. Materials Performance dergisinin 2024 tarihli son raporuna göre, 50 Kalite, çoğu uygulama için aslında en uygun seçenektir çünkü modüler konut bileşenlerinin üretim sırasında fazla zorluk yaşanmadan yapılabilmesi için gerekli pratik yönlerle 70 ila 100 ksi arası güçlü çekme mukavemetini dengeler.
Kıyı bölgelerde ve nemli iklimlerde tuz sis, iç kesimlere göre çelik korozyonunu 5–10 kat hızlandırır. Özel koruma önlemleri hayati öneme sahiptir. 2023 Deniz Boya Kılavuzları çalışması, epoksi-poliüretan hibrit kaplamaların tuzlu suya maruziyetin beşinci yılı sonrasında pas oluşumunu %92 oranında azalttığını göstermiştir ve bu da agresif ortamlarda kullanım ömrünü önemli ölçüde uzatır.
Zengin çinko esaslı astarlar (50–80 µm) ile UV dirençli son kat kaplamaların birlikte kullanıldığı çok katmanlı sistemler, tek kat kaplamalara göre daha üstün performans gösterir. Poliüretan yüzeyler, nem döngüsüne 1.000 saatten fazla maruz kalındıktan sonra bile %98 yapışma özelliğini korurken, epoksi katmanlar yapısal gerilim altında mikro çatlak ilerlemesini engeller ve böylece stres noktalarında dayanıklı koruma sağlar.
Sıcak daldırmalı galvanizleme, hafif iklimlerde 75–100 yıl koruma sağlayan bir çinko-demir alaşım bariyeri oluşturur. Toz kaplamalar, sıvı boyalara kıyasla %20–30 daha kalın, gözeneksiz katmanlar ekleyerek dayanıklılığı artırır. Kazağa direnç, formülasyona göre değişir ve genellikle 3H ile 7H kurşun kalem sertliği aralığında olur; doğru şekilde belirtildiğinde yüksek aşınma olan uygulamalar için uygundur.
Kaynak dikişlerinin ve katlama eklem yerlerinin altı ayda bir yapılan kontrolleri çok önemlidir çünkü korozyon arızalarının %78'i işlenmemiş kenarlarda başlar. ISO 12944 sertifikalı kaplamaların her 8–12 yılda bir yeniden uygulanması, pH 3–11 maruz kalma koşullarında bile yüzey bozulmasının %5'ten az olmasını sağlayarak on yıllar boyunca yapısal bütünlüğü korur.
ASTM A572 sınıfı çelik çerçeveler yaklaşık 50 ila 65 ksi arasında etkileyici akma mukavemeti sunar ve yine de deprem olaylarını etkili bir şekilde karşılayacak kadar esnekliğini korur. 2021 yılında malzeme mühendisleri tarafından yayımlanan son araştırmalara göre, modüler konstrüksiyonda normal karbon çeliği yerine HSLA çeliği ile kaynak yapıldığında, bu bağlantılar kopmadan önce yaklaşık %18 ila %23 daha fazla gerilimi taşıyabilmektedir. Pratik yorulma testleri, eklem noktalarında çok küçük hareketlerin olduğunu göstermiştir - simülasyon ortamında yaklaşık 200 saatlik yol taşımacılığına eşdeğer olan süreç sonrasında bile yarım milimetreden az yer değiştirme meydana gelmiştir. Bu, taşınma sırasında bu malzemelerle inşa edilen yapıların şekil değiştirme veya yerinden kayma yapmayacağı anlamına gelir ve yapısal bütünlüğün taşıma boyunca korunması gereken birçok endüstriyel uygulama için hayati öneme sahiptir.
Hidrolik katlanabilir sistem, geleneksel düzenlemelere göre ağırlığı daha iyi dağıtan 10 mm çelik takviye plakaları ile çift eksenli pivota sahiptir. Zhang ve meslektaşlarının 2016 yılında yaptığı araştırmaya göre, bu tasarım nokta yük stresini yaklaşık üçte bir oranında azaltır. Sonlu eleman modellemesiyle test edildiğinde, bu sistemler metre kare başına 3.200 kilograma kadar ulaşan kar yükleriyle karşılaşıldığında bile stabil kalır ve bu değer çoğu inşaat yönetmeliğinin gerektirdiğinden %40 daha yüksektir. Büyük yapılarda gerçekten faydalı kılan şey, gelişmiş yük aktarım teknolojisidir. Bu sistemler, birçok rakibin baş edememesine rağmen yanal rijitliği korurken 20 fitten 60 fite kadar sorunsuzca açılabilir.
Bu yapıların ömür testleri, soğuk şekillendirilmiş içi boş profiller kullanılarak inşa edilen çelik katlanabilir konteyner evlerin 500 kurulum döngüsünden sonra bile başlangıçtaki mukavemetlerinin yaklaşık %92'sini koruduğunu göstermektedir. Menteşe bağlantıları zamanla doğal koruyucu oksit tabakaları oluşturan S355J2+N atmosferik korozyona dayanıklı çelikten imal edilmiştir. Laboratuvar sonuçlarına göre bu tabakalar çatlak yayılımını yaklaşık üçte iki oranında azaltmaya yardımcı olur. Tüm bu döngülerden sonra ultrasonik kontroller, en çok hareket eden parçalarda kalınlık kaybının yüzde olarak onda yarından daha düşük olduğunu, yani oldukça az aşınma olduğunu ortaya koymaktadır. Bu düzeyde dayanıklılık, bu tür konteynerlerin yapısal bütünlükten ödün vermeden birden fazla projede tekrar tekrar kullanılmasına olanak tanır.
Çelik katlanır konteyner evler, 150 mph'ye kadar süreklı rüzgarlara dayanabilen UL 580 rüzgar kaldırma Sınıf 90 sertifikasına uygundur. Birbirine geçmeli çelik panel sistemleri, ISO 17025 akredite laboratuvarlarca doğrulanmış Kategori 4 kasırga koşullarında bile bütünlüğünü korur.
Yüksek mukavemetli çerçeve, ASCE 7-22'ye göre 40 psf'yi aşan rüzgar basınçlarına direnir ve kasırga kuvvetindeki rüzgar simülasyonları sırasında katlanmış bağlantılar 2 mm'den az sehim gösterir. Aerodinamik çatı açıları, düz çatılara kıyasla rüzgar kaldırma kuvvetlerini %30 oranında azaltarak genel stabiliteyi artırır.
6:12 eğime sahip çatılar, ağır kar bölgeleri için IRC gereksinimlerini aşan 70 psf'ye kadar yükler altında karı etkili bir şekilde atar. Üç katmanlı galvanizli çelik paneller, buz tıkanıklığını önlemek üzere sürekli termal kesintiler içerir ve dondurucu koşullarda performansı artırır.
Kontrollü dilatasyon derzleri, 40 fitlik birimlerde yapısal hareketi 5 mm'nin altına indirgeyerek günde 120°F'ye kadar sıcaklık dalgalanmalarını karşılar. Toz boyalı yüzeyler güneş ışınımının %85'ini yansıtır ve çöl iklimlerinde boyutsal stabiliteyi korur.
Miami'de inşa edilen 12 birimlik konteyner konut projesi, saatte 145 mil hızla esen rüzgarlara sahip Kasırga Ian'ı (2022) yapısal deformasyona uğramadan atlattı. Olay sonrası yapılan incelemeler, 2.800 bağlantı noktasında sabitleme elemanı hata oranının %0,1'in altında olduğunu kaydetti ve bu da gerçek dünya dayanıklılığını gösterdi.
2023 yılı dayanıklılık simülasyon çalışmasına göre, tabana izole edilmiş çelik konteynerler, sabit tabanlı birimlere kıyasla deprem enerjisi iletimini %58 oranında azaltır. An momentine dayanan çerçeveler IBC deprem tasarımı Kategori E'ye uyar ve katlar arası yatay yer değiştirme limitini %0,5'e ulaşır.
50 sınıfı çelik bileşenler arıza öncesi %18'lik bir uzanma gösterir ve katı beton sistemlerden üç kat daha fazla sismik enerji emer. Modüler bağlantılar, yapısal bütünlüğü tehlikeye atmadan 15 °'ye kadar dönüş hareketine izin verir ve depremler sırasında hayatta kalma kabiliyetini artırır.
Sürtünme sarkaç izoleatörleri, yüksek sismik bölgelerde (ASCE 7-16) zirve zemin hızlanmalarını % 65 oranında azaltır. 30° açıda monte edilen spiral pil temelleri, eğimli veya kararsız arazide güvenli demirleme sağlayan 25.000 lb kaldırma direnci elde eder.
EN
