Güvenli ve doğru ankraj tasarımı

Çelik-beton birleşimlerinin tasarımı, birçok inşaat projesinde kritik öneme sahip, güvenlik açısından hayati bir görevdir. Hilti'nin New Civil Engineer dergisinde yayımlanan araştırmasına göre, 100'den fazla aktif çalışan inşaat mühendisinin deneyimlerini inceleyen bu çalışmada, mühendislerin %79'u tipik bir çelik-beton birleşiminin tasarımı ve rapor hazırlanması için 4 saate kadar zaman harcadığını belirtmektedir. 

Mühendislik deneyimine göre, doğru yazılım araçlarının seçimiyle tek bir birleşim için harcanan tasarım süresi ortalama %50 oranında kısalmaktadır. Etkinlik Hesaplayıcımıza veri giren 600'den fazla yapı mühendisi üzerinde yaptığımız araştırmaya göre, çok karmaşık birleşimlerde zaman tasarrufu %80'e kadar ulaşabilmektedir.

Her şey koda göre, ama hangi koda?

Eurocode ilk geliştirildiğinde, ankraj tasarımı EN tasarım standartlarına dahil edilecek kadar yeterince olgunlaşmamıştı. Büyük ölçüde, 2 temel ek içeren EOTA (Avrupa Teknik Değerlendirme Kuruluşu) tarafından geliştirilen ETAG 001 kapsamında ele alınıyordu - Ek C ve Ek E. 

Tasarım mühendisinin yararına, tüm bu tasarım kılavuzları artık yeni tasarım belgesi EN 1992-4 altında birleştirilmiştir. Bu belge, EN şemsiyesi altındaki ülkelerde benimsenmesi neredeyse tamamlanmış, uygulanabilir bir tasarım standardı haline gelmiştir. Bununla birlikte, EN 1992-4'ün özü, ETAG 001: Ek C, TR 029 ve TR 045'in birçok tasarım hükmünü devralmakta olup farklılıklar sınırlı kalmaktadır.

Ancak EN, IDEA StatiCa tarafından desteklenen tek standart değildir. Ankraj için IDEA StatiCa'ya dahil edilen tüm kodları içeren aşağıdaki tabloya bakınız. 

IDEA StatiCa'da ankraj için desteklenen kodlar

IDEA StatiCa tarafından desteklenen diğer kodlar (Çin, Hong Kong, Rusya, Hindistan) ankraj tasarımı için doğrudan bir hüküm içermemektedir. Basınç altındaki betonun kontrolü tüm kodlar için kapsanmaktadır. 

IDEA StatiCa'nın AISC/ACI, Eurocode ve diğerlerini nasıl karşıladığı

CBFEM yöntemi, ankraj tasarımı için en güçlü iki yazılımı, IDEA StatiCa ve Hilti'nin PROFIS Engineering Suite'ini desteklemektedir. CBFEM, beton bloğunu 2B temas elemanları olarak basitleştirmek için uygundur. IDEA StatiCa'nın çelik-beton modellerini nasıl ele aldığına ilişkin bazı prensipler aşağıda verilmiştir: 

• Beton ile taban plakası arasındaki birleşim yalnızca basınca karşı koyar. 
• Basınç, beton bloğunun deformasyonlarını temsil eden Winkler-Pasternak zemin modeli aracılığıyla aktarılır. 
• Taban plakası ile beton blok arasındaki çekme kuvveti ankraj bulonları tarafından taşınır. 
• Kesme kuvveti, taban plakası ile beton blok arasındaki sürtünme, kesme kama veya ankraj bulonlarının kesilmesiyle aktarılır. 
• Ankrajların kesmedeki direnci analitik olarak değerlendirilir. 
• Sürtünme, taban plakası-beton temas düzleminde tam tek noktalı kısıtlama olarak modellenir.
• Kesme kama, kabuk elemanlarla modellenir ve beton bloğundaki gömme derinliğinin ortasında kısıtlanır; şerbet hariç tutulur; bu durum, kesme kamanın beton üzerindeki tekdüze yatak gerilmesi varsayımına karşılık gelir.

CBFEM'de kullanılan en önemli prensipler ve prosedürler hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, Genel teorik arka planımızı incelemenizi şiddetle tavsiye ederiz. 

Teorik arka planımızda, IDEA StatiCa'nın çelik-beton birleşimlerini koda özgü gereksinimler açısından nasıl ele aldığını da bulabilirsiniz. 

AISC

• Ankrajların kontrolü
• Beton bloğunun kontrolü 

Eurocode

• Ankrajların kontrolü
• Beton bloğunun kontrolü

Diğer ulusal standartlar için Destek merkezimizi inceleyin.

Çelik-beton birleşimi modellemenin 3 yolu

Tamam, yeterince teori, hadi başlayalım! Tasarım olanakları söz konusu olduğunda, modellemeniz ve hesaplamanız gereken ankraj birleşiminin türü gerçekten önemli değildir. IDEA StatiCa'nın esnekliği, topolojide herhangi bir sınırlama olmaksızın kolon tabanlarını, korkulukları, trabzanları veya çubuk ankrajlarını modellemenize olanak tanır. 

Birleşiminizi üç farklı şekilde modelleyebilirsiniz. 

İlk yaklaşım, bağlantı sihirbazımızı kullanarak birleşimi modellemektir. Burada, moment veya kesme birleşimi seçimi tasarım olanağıyla birlikte dört farklı topolojiden yararlanabilirsiniz. 

Sihirbazda tasarım kısıtlamalarından korkmak zorunda değilsiniz. Geniş malzeme ve imalat işlemi seçenekleri, hayal gücünüzü ve tasarım sanatınızı özgürce kullanmanıza olanak tanır. 

Bazı durumlarda, birleşiminizi sıfırdan tasarlamanız gerekebilir. Bu durumda bile karmaşık süreçlerden korkmak zorunda değilsiniz. Ankraj detaylarınızın büyük çoğunluğunu dakikalar içinde tasarlayabilirsiniz. 

3 dakikadan kısa sürede çelik-beton birleşiminin nasıl tasarlanacağını görün. 

Son olarak, ankraj modelinizi BIM bağlantılarımızı kullanarak CAD yazılımınızdan içe aktarabilirsiniz. Autodesk ürünleri için – Advance Steel ve Revit – beton bloklar model içinde içe aktarılır. Tekla Structures için bu sınırlamayı aşmak üzere geçici bir çözüm kullanmanız gerekmektedir. 

BIM bağlantısını FEA yazılımından da kullanabilirsiniz; bu durumda beton bloğu doğrudan IDEA StatiCa'da modellemeye hazırlıklı olmanız gerekir. 

Çelik-beton birleşimlerinin kod kontrolü

IDEA StatiCa, gerekli tüm taban plakası kontrollerini, beton ve ankrajlara yönelik kontrollerin büyük çoğunluğunu kapsamaktadır. IDEA StatiCa, sonradan yerleştirilen ankrajlara ilişkin tüm kontrolleri kapsamamaktadır. Bunun nedeni, yapıştırmalı ankrajların yapıştırıcı kesme direnci veya tork kontrollü bağlantı elemanlarının yarılma kuvveti gibi eksik bilgilerdir. Bu konuda özel yazılım kullanmanız gerekmektedir. Burada öneri oldukça basittir - CBFEM kullanan tek yazılım Hilti'nin PROFIS'idir. PROFIS Engineering Suite için kullanılan CBFEM yöntemi hakkında daha fazla bilgi edinin. 

Pul plakalı ankrajlar (yerinde döküm): 

• Çekmede çelik
• Kesmede çelik (kol mesafeli veya mesafesiz)
• Çekmede beton kırılması (koni)
• Sıyrılma
• Kesmede beton kaldırma
• Beton patlaması
• Beton kenar kırılması
• MÜMKÜN DEĞİL - Beton yarılması - üretici bilgilerine bakınız

Düz ankrajlar (sonradan yerleştirilen):

• Çekmede çelik
• Kesmede çelik (kol mesafeli veya mesafesiz)
• Çekmede beton kırılması (koni)
• Kesmede beton kaldırma
• Beton kenar kırılması
• MÜMKÜN DEĞİL - Sıyrılma – üretici bilgilerine bakınız
• MÜMKÜN DEĞİL - Kombine sıyrılma ve beton kırılması - üretici bilgilerine bakınız 
• MÜMKÜN DEĞİL - Beton yarılması – üretici bilgilerine bakınız

Geçmişte, IDEA StatiCa'nın çözemediği kısmen desteklenen taban plakası kontrolleri talebiyle çok sık karşılaştık. Sürüm 20'den itibaren bu eksik kontrol kullanılabilir hale gelmiştir.   

Güvende olun, zaman kazanın, optimize edin!

Çelik-beton birleşimlerinin tasarımı çok zaman alıcı ve zorlu bir iş olabilir; ancak doğru araç seti iş yükünü hızla azaltabilir. Bu nedenle, beton blok üzerindeki çelik temel birleşimlerinin hesabı, IDEA StatiCa'nın en çok kullanılan ve talep edilen özelliklerinden biridir. IDEA StatiCa'nın ankraj tasarımını daha hızlı ve verimli yapmanıza nasıl yardımcı olabileceğini görmek isterseniz, 14 gün ücretsiz deneyebilirsiniz. 

Ankraj, web seminerlerimizde en sık ele alınan konulardan biridir. Kayıtlarına Destek Merkezimizden ulaşabilirsiniz.