Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

Hilti Ankraj Hesabı

Download as pdf or txt
Download as pdf or txt
You are on page 1of 85

ANKRAJ

(BETON - ÇELİK BİRLEŞİMLERİ)


TASARIM ESASLARI

Cem ÖZCAN
Yük. İnş. Müh.
HILTI Mühendislik Ekibi
AJANDA

Bağlantı Elemanlarının Yapı Mühendisliğindeki Yeri


Ankraj Tasarım Esasları
• Tasarıma Genel Bakış
• Tasarım Standartları
• Tasarım Detayları (Yenilme Modları İncelemesi)
Ankrajların Deprem Tasarımı ve Önemi
Ankraj Tasarım Yazılımı (Profis Engineering)
Projelendirme Detayları ve Uygulamanın Önemi
Özet

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 2


BAĞLANTı
ELEMANLARıNıN
(ANKRAJALRıN) YAPı
MÜHENDISLIĞINDEKI
YERI

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 3


BAŞLARKEN...

«Yapı taşıyıcı sistemini


oluşturan temel
malzemeler nelerdir?

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 4


BAŞLıCA YAPı MALZEMELERI

BETON & ÇELİK


ANKRAJ TASARIM ESASLARI 5
BETON VE ÇELİK BAĞLANTILARININ OLAĞAN UYGULAMA
SÜREÇLERİNİ İNCELEYELİM
ÇELİK KOLON / TEMEL BAĞLANTISI BETONARME KOLON / TEMEL BAĞLANTISI

1) Temel donatısı hazırlanır. 1) Temel donatısı hazırlanır.


2 Yerinde bırakma ankraj 2) Kolon bağlantı donatıları
elemanları yerleştirilir. (filizleri) hazırlanır.
3) Temel betonu dökülür. 3) Temel betonu dökülür.
4) Taban plakası ve çelik kolon 4) Kolon donatıları hazırlanır.
yerleştirilir.
5) Kolon betonu dökülür.
5) Pul-somun takılır, torklama
işlemi gerçekleştirilir.

Olağan süreçte; çelik (rot ya da donatı) yerleştirilir, üzerine beton dökülür.


ANKRAJ TASARIM ESASLARI 6
UYGULAMA VEYA SONRASı OLAĞAN BIR ŞEKILDE DEVAM
ETMEZ ISE;
ÇELİK KOLON / TEMEL BAĞLANTISI BETONARME KOLON / TEMEL BAĞLANTISI

Çelik Elemanların Yerinde


Bırakılmaması Durumu
(Unutulabilir ya da uygulama
zorluğunundan kaçınılabilir)
TEMEL TEMEL

Çelik Elemanların Zarar


Görmesi Durumu
TEMEL TEMEL

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 7


KİMYASAL VE MEKANİK ANKRAJLAR
«BETON İLE ÇELİK ARASINDAKİ BAĞ OLABILIRLER»

Kimyasal Ankraj (Epoksi)


(Çelik-Beton Bağ. & Betonarme)
ankraj rot
Mekanik Ankraj (Dübel)
& (Çelik-Beton Bağ.)
donatı
kimyasal ankraj
(epoksi)

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 8


KİMYASAL VE MEKANİK ANKRAJLAR
«BETON İLE ÇELİK ARASINDAKİ BAĞ OLABILIRLER»
ÇELİK KOLON / TEMEL BAĞLANTISI BETONARME KOLON / TEMEL BAĞLANTISI

Mekanik Ankraj
Kimyasal Ankraj (Dübel)
(Epoksi) Kimyasal
Ankraj
(Epoksi)

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 9


ANKRAJ UYGULAMALARı (BETON – ÇELIK BAĞ.)
YAPISAL
• Çelik kolon ve kiriş bağlantıları
• Çelik çatı uygulamaları

YAPISAL OLMAYAN
• Makina montajı
• Bayrak direği montajı
• Dış cephe uygulamaları

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 10


FILIZ EKIMI (BETON – BETON)

• Merdiven / rampa uygulamaları


• Unutulan filiz ekimi

• Bina güçlendirme projeleri


• Bina genişletme projeleri

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 11


BAŞLICA YAPı ELEMANLARıNı TEKRAR GÖZDEN GEÇIRELIM

BETON & ÇELİK & BAĞLANTI


ELEMANLARI
(Sonradan Uygulamalarda)

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 12


BIR YAPı ELEMANI OLARAK «ANKRAJLAR»

Çeliğin yerinde
bırakılması durumunda
«Ankrajlar sıyrılmaya direnç
gösteren ankraj plakaları,
yapı somunlar veya gönyeler
mevcuttur.
elemanıdır;
beton ve
Sonradan uygulamalarda
çelik gibi ankraj plakaları veya
gönyeler yoktur.
hesabı Kimyasal ankraj tercihi
ve ankraj derinliği hesabı
yapılmaldır.» yapılması büyük önem
taşımaktadır.

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 13


AJANDA

Bağlantı Elemanlarının Yapı Mühendisliğindeki Yeri


Ankraj Tasarım Esasları
• Tasarıma Genel Bakış
• Tasarım Standartları
• Tasarım Detayları (Yenilme Modları İncelemesi)
Ankrajların Deprem Tasarımı ve Önemi
Ankraj Tasarım Yazılımı (Profis Engineering)
Projelendirme Detayları ve Uygulamanın Önemi
Özet

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 14


ANKRAJ TASARıMıNA BAŞLARKEN
Soru : Ankraj rotlarının kopmasını kontrol
etmek, yeterli midir?
Güvende olabilir miyiz?

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 15


ANKRAJ TASARıMı - YENILME MODLARı
Çelik Beton Sıyrılma
Kopması Kopması
Beton
Parçalanması
Çekme Yükü

Kanırtma

Kesme Yükü

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 16


ANKRAJ TASARıMıNDA GEOMETRININ ETKISI

𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝐵 𝐷𝑢𝑟𝑢𝑚𝑢 11.5 𝑘𝑁 1


= =
𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝐴 𝐷𝑢𝑟𝑢𝑚𝑢 46.0 𝑘𝑁 4
= 0.25 → %25 |
1 adet 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝑎𝑑𝑒𝑡 ∶ %75 ↓
Ankraj

4 adet
Ankraj

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 17


AJANDA

Bağlantı Elemanlarının Yapı Mühendisliğindeki Yeri


Ankraj Tasarım Esasları
• Tasarıma Genel Bakış
• Tasarım Standartları
• Tasarım Detayları (Yenilme Modları İncelemesi)
Ankrajların Deprem Tasarımı ve Önemi
Ankraj Tasarım Yazılımı (Profis Engineering)
Projelendirme Detayları ve Uygulamanın Önemi
Özet

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 18


TASARIM İÇİN HANGİ KAYNAKLARA İHTİYACIMIZ VAR?
HANGİ TASARIM STANDARTLARINI KULLANIYORUZ?
Türkiye

Avrupa Bölgesel Uyumlaştırılmış

EN 1991-1
Statik Yükün Tanımı (Eurocode 1)
TS 498 TS EN 1991-1

EN 1998-1
Deprem Yükünün Tanımı (Eurocode 8) TBDY-2018 TS EN 1998-1

Türkiye Bina
Karakteristik Tasarım EN 1992-4 Deprem TS EN 1992-1-1
(Eurocode 2 – Part 4) Yönetmeliği (Filiz Ekimi Tasarımı)
Çözüm Yöntemi (TBDY 2018)

Çevre ve Şehircilik TS EN 1992-4


Bakanlığı (2018)
Betonarme İşleri (Ankraj Tasarımı)
Teknik Bilgi European Technical Genel Teknik
Onaylar Approval: ETA Şartnamesi

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 19


TÜRKİYE BİNA DEPREM YÖNETMELİĞİ (TBDY 2018)

• Malzeme İşçilik  Çevre ve Şeh. Bak. Genel Teknik Şartnamesi yönlendirmesi

• Ankraj Tasarımı  TS EN 1992-4 yönlendirmesi

• Filiz Ekimi Tasarımı  TS EN 1992-1-1 yönlendirmesi

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 20


ÇEVRE VE ŞEHIRCILIK BAKANLıĞı
BETONARME İŞLERI GENEL TEKNIK ŞARTNAMESI

Filiz
Ekimi

Mekanik
Ankraj

Kimyasal
Ankraj

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 21


AJANDA

Bağlantı Elemanlarının Yapı Mühendisliğindeki Yeri


Ankraj Tasarım Esasları
• Tasarıma Genel Bakış
• Tasarım Standartları
• Tasarım Detayları (Yenilme Modları İncelemesi)
Ankrajların Deprem Tasarımı ve Önemi
Ankraj Tasarım Yazılımı (Profis Engineering)
Projelendirme Detayları ve Uygulamanın Önemi
Özet

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 22


ANKRAJ TASARIMI ETAG 001 – Ek C
EOTA TR029
EOTA TR045

(BETON-ÇELİK BAĞLANTILARI) EN 1992-4 (2018)

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 23


ANKRAJ TASARıMı - YENILME MODLARı
Çelik Beton Sıyrılma
Kopması Kopması
Beton
Parçalanması
Çekme Yükü

Kanırtma

Kesme Yükü

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 24


YENİLME MODLARI TASARIM YAKLAŞIMLARI

MEKANİK DÜBELLER KİMYASAL DÜBELLER

Çelik Kopması
Çelik Kopması

Sıyrılma ve Beton
Sıyrılma Konik Kopması

Beton Konik Kopması


Beton Konik Kopması
Beton Parçalanması
Beton Parçalanması

Gruptaki en Gruba etki Gruptaki en Gruba etki


yüksek değeri eden toplam yüksek değeri eden toplam
alan ankraj değer alan ankraj değer
değeri değeri
ANKRAJ TASARIM ESASLARI 25
1. Çekme Yükleri
A. Çelik Kopması

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 26


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | A. ÇELIK KOPMASı

F
• NRk,s ETA (Avrupa Teknik Değelerndirme) belgesinde de yer
almaktadır.

GEOMETRİK FAKTÖRLER MALZEMESEL FAKTÖRLER

• Ankraj malzeme sınıfı


• Ankraj kesit alanı (As)
o Donatı Çapı (Ds) Örn:
Örn : M12, M16, M20 5.8  fuk=500 MPa
8.8  fuk=800 MPa

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 27


1. Çekme Yükleri
B. Beton Konik Kopması

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 28


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | B. BETON KONIK KOPMASı
3ℎ𝑒𝑓

ℎ𝑒𝑓

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 29


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | B. BETON KONIK KOPMASı
< 6ℎ𝑒𝑓

F F
ℎ𝑒𝑓

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 30


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | B. BETON KONIK KOPMASı
= 3ℎ𝑒𝑓 × 3ℎ𝑒𝑓
Grup ankrajın gerçek etki alanı 2
= 9ℎ𝑒𝑓
F

Tekil ankrajın maksimum etki alanı

3ℎ𝑒𝑓
TEKİL ANKRAJ KARATERİSTİK DAYANIMI

3ℎ𝑒𝑓

k1 : Beton çatlak katsayısı


(Çatlaksız : 3,2 | Çatlaklı : 2,3)
hef : Ankraj efektif gömü derinliği
fck,cube : Beton karakteristik basınç
dayanımı

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 31


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | B. BETON KONIK KOPMASı

F
Beton Kenarına Yakınlık Etkisi
c : Ankrajlardan beton kenarına en yakın
olanın uzaklığı
ccr,Np : Çekme yükünün düzgün yayılacağı tek
yön mesafesi (= 1,5 hef)

Donatı Sıklığı Etkisi

Donatı Aralığı ≤ 150 mm (Tüm çaplarda) ya da


Donatı Aralığı ≤ 100 mm (d ≤ 10mm) durumunda;

hef : Ankraj efektif gömü derinliği

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 32


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | B. BETON KONIK KOPMASı

Eksantrik Yükleme Etkisi

eN : Yükün simetri eksenlerine olan uzaklığı (x ve y’de ayrı ayrı)


scr,Np : Çekme yükünün düzgün yayılacağı çift yön mesafesi (= 3 hef)

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 33


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | B. BETON KONIK KOPMASı

𝐴𝑐,𝑁 𝑐
𝑁𝑅𝑘,𝑐 = 𝑘1 ∗ 𝑓𝑐𝑘,𝑐𝑢𝑏𝑒 ∗ ℎ1,5
𝑒𝑓 ∗ 2 ∗ 0,7 + 0,3
9ℎ𝑒𝑓 1,5ℎ𝑒𝑓
ℎ𝑒𝑓 1
∗ 0,5 + ∗
200 2𝑒
1+ 𝑁
3ℎ𝑒𝑓

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 34


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | B. BETON KONIK KOPMASı

F
GEOMETRİK FAKTÖRLER MALZEMESEL FAKTÖRLER

c : Ankrajların beton
kenarına olan uzaklığı
s : Ankrajlar arası fck,cube : Beton
mesafe karakteristik basınç
hef : Ankraj efektif gömü dayanımı
derinliği k1 : Beton çatlak
eN : Yükün, ankrajların durumu katsayısı
simetri eksenlerine
olan uzaklığı

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 35


1. Çekme Yükleri
C. Sıyrılma

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 36


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı Sıyrılma; Kimyasal ankrajlarda grup etkisi altında
değerlendirilir.

1. ÇEKME YÜKLERI | C1. SıYRıLMA (KIMYASAL ANKRAJ)

F Grup ankrajın gerçek etki alanı

Tekil ankrajın maksimum etki alanı

TEKİL ANKRAJ KARATERİSTİK DAYANIMI

Silindirik Yüzey Alanı

Yapışma Dayanımı :
ETA Onayı’ndan alınır. Beton sınıfına ve
çatlaklı | çatlaksız beton durumuna bağlıdır.

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 37


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | C1. SıYRıLMA (KIMYASAL ANKRAJ)

F
Beton Kenarına Yakınlık Etkisi
c : Ankrajlardan beton kenarına en yakın olanın
uzaklığı
ccr,Np : Çekme yükünün düzgün yayılacağı tek yön
mesafesi (= 1,5 hef)

Grup Ankraj Etkisi

s : Ankrajlar arası mesafelerin ortalaması


scr,Np : Çekme yükünün düzgün yayılacağı çift yön mesafesi (= 3hef)
n : Ankraj adedi
d : Ankraj çapı
τRk : Yapışma dayanımı (ETA Onayından)
k : Beton çatlak katsayısı (Çatlaksız : 3,2 | Çatlaklı : 2,3)
hef : Ankraj efektif gömü derinliği
fck,cube : Beton karakteristik basınç dayanımı

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 38


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | C1. SıYRıLMA (KIMYASAL ANKRAJ)

F
Eksantrik Yükleme Etkisi
eN : Yükün simetri eksenlerine olan uzaklığı (x ve y’de
ayrı ayrı)
scr,Np : Çekme yükünün düzgün yayılacağı çift yön
mesafesi

Donatı Sıklığı Etkisi

Donatı Aralığı ≤ 150 mm (Tüm çaplarda) ya da


Donatı Aralığı ≤ 100 mm (d ≤ 10mm) durumunda;

hef : Ankraj efektif gömü derinliği

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 39


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | C1. SıYRıLMA (KIMYASAL ANKRAJ)

F
𝐴𝑝𝑁
𝑁𝑅𝑘,𝑝 = 𝜋 ∗ 𝑑 ∗ ℎ𝑒𝑓 ∗ 𝜏𝑅𝑘 ∗
𝜏 0,5 2
20 ∗ 𝑑 ∗ 𝑅𝑘,𝑢𝑐𝑟
7,5
𝑐
∗ 0,7 + 0,3
1,5ℎ𝑒𝑓

1,5 0,5
𝑑 ∗ 𝜏𝑅𝑘 𝑠
∗ 𝑛− 𝑛−1 ∗ −
𝑘 ∗ ℎ𝑒𝑓 ∗ 𝑓𝑐𝑘,𝑐𝑢𝑏𝑒 3ℎ𝑒𝑓

1,5
𝑑 ∗ 𝜏𝑅𝑘
∗ 𝑛− 𝑛−1 ∗ −1
𝑘 ∗ ℎ𝑒𝑓 ∗ 𝑓𝑐𝑘,𝑐𝑢𝑏𝑒

1 ℎ𝑒𝑓
∗ ∗ 0,5 +
2𝑒 200
1+ 𝑁
3ℎ𝑒𝑓

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 40


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | C1. SıYRıLMA (KIMYASAL ANKRAJ)

F
GEOMETRİK FAKTÖRLER MALZEMESEL FAKTÖRLER

c : Ankrajlardan beton
kenarına en yakın
olanın uzaklığı
s : Ankrajlar arası τRk : Yapışma
mesafelerin ortalaması dayanımı
n : Ankraj adedi fck,cube : Beton karakteristik
d : Ankraj çapı basınç dayanımı
hef : Ankraj efektif gömü k : Beton çatlak
derinliği durumu katsayısı
eN : Yükün simetri
eksenlerine olan
uzaklığı

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 41


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
Mekanik ankrajlarda
en fazla yük alan tekil ankraj için değerlendirilir.

1. ÇEKME YÜKLERI | C2. SıYRıLMA (MEKANIK ANKRAJ)

• Mekanik ankrajların sıyrılma


dayanımı deneysel test edilir.

• Sıyrılma karaktersitik dayanımı


NRk,s dübelin ilgili ETA
dokümanında verilir.

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 42


1. Çekme Yükleri
D. Beton Parçalanması

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 43


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
1. ÇEKME YÜKLERI | D. BETON PARÇALANMASı

F
NRk,c0 : Tekil Ankraj Karakteristik Dayanımı - (Beton Konik Kopması)
Ac,N : Grup Ankraj etki alanı - (Beton Konik Kopması)
Ac,N0 : Tekil ankraj maksimum etki alanı - (Beton Konik Kopması)
Ψs,N : Beton kenarına yakınlık etkisi - (Beton Konik Kopması)
Ψre,N : Donatı sıklığı etkisi - (Beton Konik Kopması)
Ψec,N : Eksantrik yükleme etkisi - (Beton Konik Kopması)

Ana Malzeme (Beton) Kalınlığı Etkisi


Eğer tüm yönler için kenar
mesafesi c ≥ 1,2 ccr,sp ve
hef ≥ 2 hmin ise ana malzeme
parçalanması meydana gelmez.

h : Ana malzeme kalınlığı


hmin : ETA onayında belirtilen, minimum malzeme kalınlığı

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 44


2. Kesme Yükleri
A. Çelik Kopması

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 45


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
2. KESME YÜKLERI | A1. ÇELIK KOPMASı (MOMENT KOLU YOK)

• VRk,s ETA Onayı’ndan alınır.

F GEOMETRİK FAKTÖRLER MALZEMESEL FAKTÖRLER

• Ankraj malzeme sınıfı


• Ankraj kesit alanı (As)
o Donatı Çapı (Ds) Örn:
Örn : M12, M16, M20 5.8  fuk=500 MPa
8.8  fuk=800 MPa

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 46


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
2. KESME YÜKLERI | A2. ÇELIK KOPMASı (MOMENT KOLU VAR)

𝜶𝑴 = 𝟏 𝜶𝑴 = 𝟐

l : Moment kolu mesafesi


MRk,s : MRk,s0 * (1-NSd / NRd,s )
NRd,s : NRk,s / γMs
MRk,s0 : Ankraj moment kapasitesi (ETA’dan)
NRk,s : Çekme altında çelik kopması dayanımı (ETA’dan)
γMs : Malzeme güvenlik katsayısı (ETA’dan)

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 47


2. Kesme Yükleri
B. Beton Kenar Kopması

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 48


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
2. KESME YÜKLERI | B. BETON KENAR KOPMASı
Grup ankrajın gerçek etki alanı

Tekil ankrajın maksimum etki alanı

F 𝐴0𝑐,𝑉 = 2 ∗ 1,5𝑐1 ∗ 1,5𝑐1


= 4,5𝑐12

k1 : Beton çatlak katsayısı


(Çatlaksız : 2,4 | Çatlaklı : 1,7)
c1 : Ankrajın en yakın dik beton
kenarına olan mesafesi

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 49


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
2. KESME YÜKLERI | B. BETON KENAR KOPMASı

Beton Kenarına Yakınlık Etkisi


c1 : Ankrajın en yakın dik beton kenarına olan
mesafesi
c2 : Ankrajın en yakın paralel beton kenarına
olan mesafesi
F
Beton Kalınlığı Düzeltme Faktörü
h : Beton kalınlığı

Kuvvet – Kenar Arası Açı Etkisi

𝜶𝑽 : Kesme kuvvetinin kenara dik doğrultu ile


yaptığı açı

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 50


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
2. KESME YÜKLERI | B. BETON KENAR KOPMASı

Eksantrik Yükleme Etkisi


eV : Yükün ankraj simetri eksenlerine olan
uzaklığı
c1 : Ankrajın en yakın dik beton kenarına olan
mesafesi
F
Donatı Etkisi

𝜳𝒓𝒆,𝑽 = 1,0  Çatlaksız beton ya da köşe donatısız ve etriyesiz çatlaklı beton


𝜳𝒓𝒆,𝑽 = 1,2  Boyuna kenar donatılı (Φ≥12mm) çatlaklı beton
𝜳𝒓𝒆,𝑽 = 1,4  Boyuna kenar donatılı ve sık etriyeli (a≤100mm) çatlaklı beton

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 51


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
2. KESME YÜKLERI | B. BETON KENAR KOPMASı

ℎ𝑒𝑓 0,5 𝑑 0,2


0,1∗ 𝐴𝑐,𝑉
0,1∗ 𝑐 𝑐1
𝑉𝑅𝑘,𝑐 = 𝑘1 ∗ 𝑑 1 ∗ ℎ𝑒𝑓 𝑓𝑐𝑘,𝑐𝑢𝑏𝑒 ∗ 𝑐11,5 ∗
4,5𝑐12
F 𝑐2 1,5𝑐1
0,5
1
∗ 0,7 + 0,3 ∗ ∗ 2
1,5𝑐1 ℎ 2 𝑠𝑖𝑛𝛼𝑉
𝑐𝑜𝑠𝛼𝑣 +
2,5
1
∗ ∗ 𝛹𝑟𝑒,𝑉
2𝑒
1 + 3𝑐𝑉
1

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 52


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
2. KESME YÜKLERI | B. BETON KENAR KOPMASı

GEOMETRİK FAKTÖRLER MALZEMESEL FAKTÖRLER

d : Ankraj çapı
F hef : Ankraj efektif gömü
derinliği
c1 : Ankrajın en yakın dik beton fck,cube : Beton karakteristik
kenarına olan mesafesi basınç dayanımı
c2 : Ankrajın en yakın paralel k1 : Beton çatlak durumu
beton kenarına olan katsayısı
mesafesi 𝜳𝒓𝒆,𝑽 : Donatı Etkisi
eV : Yükün ankraj simetri
eksenlerine olan uzaklığı
𝜶𝑽 : Kesme kuvvetinin kenara
dik doğrultu ile yaptığı açı

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 53


2. Kesme Yükleri
C. Kanırtma

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 54


ANKRAJ TASARıMı – YENILME MODLARı
2. KESME YÜKLERI | C. KANıRTMA

𝑀𝑒𝑘𝑎𝑛𝑖𝑘 𝐴𝑛𝑘𝑟𝑎𝑗 | 𝑉𝑅𝑘,𝑐𝑝 = 𝑘 ∗ 𝑁𝑅𝑘,𝑐


𝐾𝑖𝑚𝑦𝑎𝑠𝑎𝑙 𝐴𝑛𝑘𝑟𝑎𝑗 | 𝑉𝑅𝑘,𝑐𝑝 = min 𝑘 ∗ 𝑁𝑅𝑘,𝑐 ; 𝑘 ∗ 𝑁𝑅𝑘,𝑝
𝑵𝑹𝒌,𝒄 ∶ 𝐵𝑒𝑡𝑜𝑛 𝐾𝑜𝑛𝑖𝑘 𝐾𝑜𝑝𝑚𝑎 𝐷𝑎𝑦𝑎𝑛𝚤𝑚𝚤
𝑵𝑹𝒌,𝒑 ∶ 𝑆𝚤𝑦𝑟𝚤𝑙𝑚𝑎 𝐷𝑎𝑦𝑎𝑛𝚤𝑚𝚤
F
GEOMETRİK FAKTÖRLER MALZEMESEL FAKTÖRLER

𝒅, 𝒉𝒆𝒇 , 𝒏, 𝒄, 𝒔, 𝒄𝟏 , 𝒄𝟐 , 𝒔𝟏 , 𝒔𝟐 , 𝒆𝑵 𝒇𝒄𝒌,𝒄𝒖𝒃𝒆 , 𝒌𝟏 , τRk

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 55


AJANDA

Bağlantı Elemanlarının Yapı Mühendisliğindeki Yeri


Ankraj Tasarım Esasları
• Tasarıma Genel Bakış
• Tasarım Standartları
• Tasarım Detayları (Yenilme Modları İncelemesi)
Ankrajların Deprem Tasarımı ve Önemi
Ankraj Tasarım Yazılımı (Profis Engineering)
Projelendirme Detayları ve Uygulamanın Önemi
Özet

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 56


ANKRAJLARDA SİSMİK
TASARIM

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 57


HER ANKRAJ MODELI DEPREMDE ÇALıŞMAZ!

Deprem süresince çatlayan


betonda ankrajların betona
tutunması zorlaşır.

• DEPREM ANKRAJLARI düşen


dayanım değerleri ile
çalışmaya devam eder,

• Deprem ankrajı olmayanlar


ise deprem anında betondan
sıyrılır.

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 58


DEPREM DURUMUNDA BETONUN ÇATLAMASı ILE
TÜM SISTEMIN DAYANıMı AZALıR!
𝜶𝒔𝒆𝒊𝒔 Dayanım Azaltma Faktörü
YÜK Yenilme Modu Tek Ankraj Grup Ankraj

Çelik Kopması 1,00 1,00

ÇEKME
Beton Konik Kopması 0,85 0,75

Sıyrılma 1,00 0,85

Beton Parçalanması 1,00 0,85

Çelik Kopması 1,00 0,85

KESME
Beton Kenar Kopması 1,00 0,85

Kanırtma 0,85 0,75

Sismik Durum Güvenlik Katsayıları

 , ,
Ms,seis Mc,seis Mp,seis , Msp,seis

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 59


ANKRAJ TASARIM ESASLARI 60
ANKRAJ TASARIM ESASLARI 61
DEPREM DURUMUNDA BETONA TUTUNMAYI
«DEPREM ANKRAJLARı» SAĞLAYABILIR !
Her Ankraj «Deprem Ankrajı» Değildir !
120’den fazla ülkede faaliyet gösteren HILTI;
• Deprem açısından riskli bölgelerin ihtiyacını karşılayan HIT-RE 500 V3, HIT-HY 200, HST3 gibi kimyasal ankrajları üretirken,
• Depremsiz bölgelerin ihtiyacını HIT-HY 170, HSA gibi kimyasal ankrajlar ile karşılamaktadır.

Deprem Ankrajı Örnekleri Depremsiz Bölge Ankrajı Örnekleri

Görsel olarak ayırt


edilemez. Onay
HILTI HIT-RE 500 V3 HILTI HIT-HY 170
dokümanları incelenmelidir.

HILTI HST3 HILTI HSA

HIT-RE 500 V3 - ETA Onayı (Ankraj) HIT-HY 170 - ETA Onayı (Ankraj)

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 62


DEPREM SıNıFLARı  C1 & C2

Avrupa Standardına (TS EN 1992-4) göre iki adet


deprem sınıfı mevcuttur.

Yapısal Olmayan Elemanlar Yapısal Elemanlar


Önem
Önem
İvme Katsayısı II
Katsayısı IV İvme Önem Katsayısı II, III ve IV
veya III Türkiye «C2» Deprem
< 0.05g Sismik Şartlar Yok < 0.05g Sismik Şartlar Yok Bölgesidir.
0.05g to 0.1g C1 C2 0.05g to 0.1g
C2  TS EN 1992-4
> 0.1g C2 > 0.1g dokümanına ve
ETA
Ankrajların «Sıyrılma Dayanımı» Onayındaki
«C2» deprem sınıfı
C1 ve C2 deprem sınıfları verilerine göre
için farklılık gösterir. tasarım yapılmalıdır.

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 63


DÜNYA’DA DEPREMSELLIK İNCELENDIĞINDE...

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 64


TÜRKIYE DEPREM TEHLIKE HARITASı (AFAD)
~0.4g

maks.
0.8g

min.
0.1g

Türkiye’de minimum deprem ivmesi (PGA 475) 0,1g’dir. C2 deprem sınıfı alt sınırının (0,05g) üzerindedir.
«Tüm Türkiye C2 deprem kategorisinde yer almaktadır.»

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 65


TASARıMLAR C2 DAYANıM DEĞERLERINE GÖRE YAPıLMALıDıR !

ETA ONAYI Bir kimyasal ankraja ait farklı performans değerleri ;

A. Statik – Çatlaksız Beton Yapışma Dayanımları


Her ankrajın
«C2» Deprem
Performansı
Yoktur !
B. Sismik – C2 Deprem Sınıfı Yapışma Dayanımları -%65 Her ankraj
deprem
bölgesinde
kullanılamaz!

«En yüksek performanslı deprem ankrajı»nın dahi deprem durumunda statik durum performansına göre
yapışma dayanımı %65 dayanım kaybetmektedir.
ANKRAJ TASARIM ESASLARI 66
ÖRNEKLE STATIK & SISMIK TASARıM DAYANıM FARKı

• STATİK DURUMDA:
𝑵𝒔𝒕𝒂𝒕𝒊𝒌 ≤ 𝑹𝒔𝒕𝒂𝒕𝒊𝒌
STATİK
KAPASİTE :
247 kN

• SİSMİK DURUMDA:
𝑵𝒔𝒊𝒔𝒎𝒊𝒌 ≤ 𝑹𝒔𝒊𝒔𝒎𝒊𝒌 SİSMİK
KAPASİTE :
96 kN

𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝑆İ𝑆𝑀İ𝐾 96 𝑘𝑁 C2 sismik sınıfı yapışma


= ≈ 0.40 → %40 | 𝑲𝒂𝒑𝒂𝒔𝒊𝒕𝒆 ∶ %𝟔𝟎 ↓ dayanımı en yüksek olan
𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝑆𝑇𝐴𝑇İ𝐾 247 𝑘𝑁
kimyasal ankrajda
 %60 Kapasite Azalması

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 67


AJANDA

Bağlantı Elemanlarının Yapı Mühendisliğindeki Yeri


Ankraj Tasarım Esasları
• Tasarıma Genel Bakış
• Tasarım Standartları
• Tasarım Detayları (Yenilme Modları İncelemesi)
Ankrajların Deprem Tasarımı ve Önemi
Ankraj Tasarım Yazılımı (Profis Engineering)
Projelendirme Detayları ve Uygulamanın Önemi
Özet

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 68


ANKRAJ TASARIM YAZILIMI
HILTI
PROFIS ENGINEERING

• Ankraj Tasarımı
• Taban Plakası Tasarımı (FEM)
• Berkitme Tasarımı
• Kaynak Bağlantıları Tasarımı
• Profil Gerilme Kontrolü
• Beton Basınç Kontrolü

https://profisengineering.hilti.com

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 69


AJANDA

Bağlantı Elemanlarının Yapı Mühendisliğindeki Yeri


Ankraj Tasarım Esasları
• Tasarıma Genel Bakış
• Tasarım Standartları
• Tasarım Detayları (Yenilme Modları İncelemesi)
Ankrajların Deprem Tasarımı ve Önemi
Ankraj Tasarım Yazılımı (Profis Engineering)
Projelendirme Detayları ve Uygulamanın Önemi
Özet

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 70


PROJEDE ANKRAJ MARKA-MODELI BELIRTILMELI MI?

Her ankraj marka-modeli’nin ;


1. Statik durumda farklı çaplarda farklı sıyrılma dayanımı
2. Sismik durumda farklı çaplarda farklı sıyrılma dayanımı
3. Minimum kenar-komşuluk mesafesi
4. Delim yöntemlerine uygunluğu (matkap, karot, tozsuz...)
5. Özel uygulama koşullarına uygunluğu (su altı, başüstü,
yangın, yorulma vb.)
6. Uygulama sıcaklığı aralıkları
7. Kürlenme süreleri
... farklılık göstermektedir.

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 71


PROJEDE ANKRAJ MARKA-MODELI BELIRTILMELI MI?

HILTI’ye ait en spesifik iki ankraj elemanında (HIT-RE 500 V3 ve HIT-


HY 200) dahi ihtiyaç duyulan ankraj gömü derinlikleri farklılık
göstermektedir.

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 72


PROJEDE ANKRAJ MARKA-MODELI BELIRTILMELI MI?

Sarfiyat
1 Ankraj :
500 gr Çelik
49 ml Kimyasal

~x2

1 Ankraj :
890 gr Çelik
108 ml Kimyasal

HILTI’ye ait en spesifik iki ankraj elemanında (HIT-RE 500 V3 ve HIT-


HY 200) dahi çözümü sağlayan rot çapları, ankraj derinliği ve sarfiyat
farklılık gösterebilmektedir.

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 73


ANKRAJ PROJE DETAYLARI
NASIL VERİLMELİ?

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 74


KİMYASAL ANKRAJ UYGULAMA DETAYLARINI İNCELEYELİM

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 75


KİMYASAL ANKRAJ UYGULAMA DETAYLARINI İNCELEYELİM
Yeterli miktarda
dolum yapılmaz ise
Homojen olmayan «tutunma
ilk tetikler yüzeyini» azaltır ve
kullanılırsa, ilgili hesaplanan
ankraj deliklerinde dayanım elde
dayanım düşüşü edilemez.
gerçekleşmektedir.

Kimyasal ankrajın
kürlenmesinden
sonra maksimum
tork değerinden
(Tmaks) fazla
torklama yapmak
kimyasal ankrajın
Otomatik Temizleme çatlamasına, zarar
Yöntemi delik Hava boşluğu görmesine sebep
temizliğinden kalması «tutunma olur, dolayısıyla
kaynaklanan yüzeyini» azaltır dayanım düşüşü
dayanım düşüşü ve hesaplanan gerçekleşir.
hatalarını önler. dayanım elde
edilemez.

Hesaplamalarda
«Doldurulmuş
Delikler» varsayımı
yapıldı ise ve
ankraj rotu-plaka
Delik temizliğinin arası boşluk
prosedüre uygun doldurulmaz ise
yapılmaması kesme yükü
yapışma dayanımını altında ankraj rotu
*yüksek oranda kopabilir.
azaltmaktadır.

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 76


ANKRAJ DELIK TEMIZLIĞI YAPıŞMA DAYANıMıNı NE MERTEBEDE
ETKILEMEKTEDIR
Tam Delik
Temizliği
Yapışma Dayanımı fbd [N/mm2]

Yapışma
Dayanımı %70

Delik Temizliği
Yapılmaması Durumu

Deplasman [mm]
ANKRAJ TASARIM ESASLARI 77
DOĞRU PASLANMAZLıK SıNıFı SEÇILMELIDIR !

Galvanize Çelik Sıcak Daldırma Galvanize Çelik Paslanmaz Çelik Yüksek Korozyon
Paslanma etkisi çok Paslanmazlık özelliği normal bir Galvanize kaplı karbon çeliğine Dayanımlı Çelik (HCR)
uzun sürmeden galvanize oranla 10 kat daha göre daha performanslı Yüksek seviyede molybdenum
gözlenir iyidir olmakla beraber yinede katkısı çürümeye karşı
çürüme tipi korozyon görülebilir direnci ciddi oranda arttırmaktadır

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 78


MEKANİK ANKRAJ UYGULAMA DETAYLARINI İNCELEYELİM

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 79


MEKANİK ANKRAJ UYGULAMA DETAYLARINI İNCELEYELİM

Mekanik ankrajların «Tork Ayarlı


Ankrajların «kurulum aparatı» ile Elektronik Torklama Aparatı» ile
beton içerisine yerleştrilmesi, betonun torklanması her bir ankrajın optimum
çekiç darbelerinden oluşabilecek değerde torklanmasını sağlar.
çatlakları önler, imalat süresinde • Az ya da fazla torklamadan
zaman kazandırır. doğacabilecek sıyrılma hataları
önlenir.
• Verilerin bilgisayara
aktarılabilmesiyle kontrolü
kolaylaştırır.
• Süreyi 8 kat hızlandırır.

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 80


MEKANİK ANKRAJLAR (DÜBELLER) OPTİMUM TORKLAMA
GEREKTİRİR
Bir mekanik ankraj sadece Betona zarar verir. Güvenilir değil!
doğru tork uygulandığı
zaman güvenli olarak FAZLA
çalışacaktır. TORK

Yeterince tutunamaz. Güvenilir değil!

AZ
TORK

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 81


UYGULAYICI EĞİTİMLERİ VE SAHA TESTLERİ UYGULAMA
KALİTESİNİ ARTIRMAKTA VE KONTROL ETMEKTEDİR

Ankraj veya Filiz ekimi


uygulaması yapacak olan
uygulamacının
«Uygulamacılar için Ankraj
(ya da Filiz Ekimi ) Eğitimi
Sertifikası» almış olması
önerilmektedir.

Yapılan ankraj
uygulamalarının
minimum %2,5’u
çekme testine tabi
tutulmalıdır.
(BS 8539)

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 82


AJANDA

Bağlantı Elemanlarının Yapı Mühendisliğindeki Yeri


Ankraj Tasarım Esasları
• Tasarıma Genel Bakış
• Tasarım Standartları
• Tasarım Detayları (Yenilme Modları İncelemesi)
Ankrajların Deprem Tasarımı ve Önemi
Ankraj Tasarım Yazılımı (Profis Engineering)
Projelendirme Detayları ve Uygulamanın Önemi
Özet

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 83


ÖZETLE...

2. «C2 Deprem Onaylı ETA


1. Kimyasal & mekanik
Belgesi» olan ankraj ile
ankrajlar birer yapı
«Sismik tasarım»
elemanıdır.
esaslarına göre hesap
HESABI YAPILMALIDIR.
yapılmış olmalıdır.

3. Hesabı yapılan ankraj 4. Uygalama hatalarının kritik


elemanı ile ilgili detaylar olması sebebi ile uygulama
paftada açıklayıcı bir prosedürü projelerde
şekilde verilmelidir. verilebilmektedir.

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 84


TEŞEKKÜRLER

Cem Özcan
İnş. Yük. Müh.

Barbaros Mah. Çiğdem Sokak


Ağaoğlu My Office 15-A Kat:2
34746 Ataşehir/ISTANBUL

Tel: +90 533 030 83 97


cem.ozcan@hilti.com
www.hilti.com.tr

ANKRAJ TASARIM ESASLARI 85

You might also like