Proje hakkında
Proje, Hrvatski Telekom d.d. için Split–Dalmaçya Bölgesi'ndeki Gizdavac'ta bulunan bir telekomünikasyon baz istasyonunun parçası olan, yaklaşık 39 metre yüksekliğindeki kafes çelik anten kulesinin güçlendirilmesini kapsamaktadır. Kazı çalışmaları sırasında mevcut betonarme temelin beklenenden çok daha sığ olduğu ve orijinal ankrajların durumunun ve aderansının güvenilir biçimde doğrulanamadığı tespit edildi. Bu tespit, temelin genişletilmesine ve mevcut ankrajların çekmede devreye alınmasına dayanan ilk tasarım yaklaşımını geçersiz kıldı.
Yapı, S355 çeliğinden imal edilmiş ve EN 1090-2'ye uygun olarak EXC3 uygulama sınıfına göre tasarlanmış bir çelik kafes kuleden oluşmaktadır.
Kuleyi korumak ve kapsamlı yenileme çalışmalarından kaçınmak için yapısal konsept yeniden düzenlendi. Mevcut temel, global modelde yalnızca basınç alan bir mesnet olarak ele alındı; tüm çekme reaksiyonları ise temel üstünde yer alan bir çelik adaptör aracılığıyla yeni inşa edilen bir temel bölümüne aktarıldı. Bu yaklaşım, kısıtlı saha sınırları içindeki müdahaleyi en aza indirdi ve kulenin güçlendirme sürecinin büyük bölümünde işletmede kalmasına olanak tanırken, yapısal belirsizliği yeni tasarlanan ve doğrulanabilir elemanlarla sınırladı.
Kazı sırasında mevcut temelin varsayıldığından çok daha sığ olduğu ortaya çıktı ve eski ankrajların çekme kapasitesi güvenilir biçimde doğrulanamadı. Bu koşullar altında, başlangıçta planlanan çözüm artık kabul edilebilir değildi ve mesnetlenme konsepti yeniden tanımlanmak zorunda kaldı.
Dejan Stojaković
İnşaat Mühendisi – DI PLAN d.o.o.
Mühendislik zorlukları
Başlıca zorluk, mevcut temelin ve ankrajların araştırmalarla doğrulanamayan güvenilmez çekme kapasitesiydi. Ayrıca yeni temel çalışması için kullanılabilir alan; mülkiyet sınırları, mevcut tesisatlar ve koruma koridorları nedeniyle ciddi biçimde kısıtlıydı. Antenlerin ve ekipmanların kule yüksekliği boyunca asimetrik dağılımı, önemli dış merkezliklere ve burulma etkilerine yol açarak tekil mesnetlerdeki çekme reaksiyonlarını artırdı.
Yapısal tasarım, rüzgar yüklemesi için özellikle EN 1991-1-4'e vurgu yapılarak EN 1990 ve EN 1991'e uygun olarak gerçekleştirildi. Yük durumları sabit, hareketli ve montaj yüklerini içermekte olup, kule tabanındaki maksimum çekme reaksiyonlarını yakalamak üzere belirleyici kombinasyonlar tanımlandı.
Yerel düzeyde, HEB550 profilinden oluşan temel üstü çelik adaptörün gövde ve başlık stabilitesinin dikkatle doğrulanması gerekiyordu. Ankraj sistemi dar bir beton blok içinde tasarlanmak zorundaydı; bu nedenle kenar mesafeleri, grup etkileri ve donatı etkileşimi kritik hale geldi.
Mevcut temeli yalnızca basınç alacak şekilde modelleyerek ve tüm çekme reaksiyonlarını temelin üzerinde yer alan yeni bir çelik alt yapıya aktararak, mevcut kuleyi korurken ve sahadaki katı sınır koşullarına uyarken eski temele olan bağımlılığı ortadan kaldırabildik.
Dejan Stojaković
Inşaat Mühendisi – DI PLAN d.o.o.
Beton koni göçmesi, sıyrılma göçmesi, ankraj çekilmesi, kesme göçmesi ve çelik göçmesi dahil olmak üzere ilgili tüm ankraj göçme mekanizmaları; grup etkileri ve donatı katkısı ile birlikte dikkate alındı.
Çözüm ve sonuçlar
Yeniden düzenlenen yapısal konsept, belirsizliği kontrol edilebilir elemanlardan ayırdı. Global FEM modelinde eski temel yalnızca basınç alan olarak tanımlanarak çekme dayanımına bağımlılık ortadan kaldırıldı. Çekme kuvvetleri, yerel olarak optimize edilmiş takviye levhalarına sahip bir HEB550 çelik adaptör aracılığıyla, betona gömülü ankrajlarla ankrajlanan yeni bir betonarme temel bölgesine aktarıldı.
Temel üstü alt yapıyı modellemek ve doğrulamak için IDEA StatiCa Connection kullanıldı. Yazılım; cıvatalı birleşimlerin, kaldırma etkilerinin, cıvatalarda birleşik kesme ve çekmenin ve HEB550 profilinin yerel stabilitesinin ayrıntılı olarak değerlendirilmesine olanak sağladı. Takviye levhası geometrisinin ve yerleşiminin iteratif olarak ayarlanması tepe gerilmelerini azalttı ve rasyonel bir kuvvet akışı sağlayarak imalata uygun bir detayla sonuçlandı.
Yeni temeldeki betona gömülü ankraj gruplarının tasarımında IDEA StatiCa Detail 3D uygulandı. İlgili tüm göçme mekanizmaları, grup etkileri ve çatlamış beton tam olarak dikkate alınarak EN 1992-4'e uygun şekilde kontrol edildi. Belirleyici bir avantaj, ankraj bölgesindeki donatı katkısının açıkça hesaba katılmasıydı; bu sayede dar temel boyutlarına ve sınırlı gömme derinliklerine rağmen yeterli dayanım elde edilebildi.
Nihai Sınır Durumda (ULS) çelik elemanların, betonun ve ankrajların dayanımı doğrulandı. Kullanılabilirlik Sınır Durumunda (SLS) ise asimetrik anten dağılımından kaynaklanan burulma etkileri dahil olmak üzere kule yer değiştirmeleri, taban dönmeleri ve monte edilmiş ekipmanlar üzerindeki etki değerlendirildi.
Nihai çözüm, tüm nihai ve kullanılabilirlik sınır durum gereksinimlerini sağladı. Kule yer değiştirmeleri ve taban dönmeleri kabul edilebilir sınırlar içinde kaldı, burulma etkileri etkin biçimde yönetildi ve uygulama, büyük geçici işler gerektirmeden kısıtlı saha içinde tamamlandı. Temelin tamamen değiştirilmesi veya mikro kazıklar gibi alternatiflerle karşılaştırıldığında, benimsenen konsept tasarımda şeffaflığı ve izlenebilirliği korurken inşaat riskini, süresini ve maliyetini azalttı.
IDEA StatiCa, birleşimleri, takviye levhalarını ve yerinde dökme ankraj gruplarını, donatı katkısı dahil olmak üzere ayrıntılı olarak doğrulamamızı sağladı. Bu, şeffaf ve doğrulanabilir bir tasarım ile sınırlı alan ve zorlu yük etkileri altında uygulama için net bir yönlendirme sunmuştur.
Dejan Stojaković
İnşaat Mühendisi – DI PLAN d.o.o.
Temelin tamamen değiştirilmesi, mikro kazıklar ve yeniden ankrajlama stratejileri dahil alternatif çözümler değerlendirildi; ancak artan inşaat karmaşıklığı, daha uzun hizmet kesintileri ve daha yüksek jeoteknik belirsizlik nedeniyle reddedildi.
Sonuç
Mesnet konsepti yeniden tanımlanarak ve çekme kuvvetleri yeni tasarlanan temel üstü alt yapıya aktarılarak, Gizdavac anten kulesinin güçlendirilmesi, mevcut temelin belirsiz kapasitesine dayanılmadan başarıyla tamamlandı. Connection ve Detail uygulamalarının birlikte kullanımı; birleşimlerin, takviye levhalarının ve donatı etkileşimi dahil betona gömülü ankraj gruplarının hassas biçimde doğrulanmasını sağladı. Sonuç; sıkı mekansal kısıtlara ve sürekli işletme gereksinimlerine uyarlanmış, doğrulanabilir ve uygulanabilir bir çözümdür. Bu proje, hedefe yönelik dijital analizin güçlendirme projelerinde yapısal riski nasıl önemli ölçüde azaltabileceğini göstermektedir.
DI PLAN d.o.o. hakkında
DI PLAN d.o.o., çelik ve betonarme yapıların analizi ve tasarımı konusunda uzmanlaşmış, özellikle güçlendirme, yükseltme ve karmaşık taşıyıcı sistemlere odaklanan bir Hırvat yapısal mühendislik şirketidir. Şirket, gelişmiş sayısal modellemeyi pratik inşaat deneyimiyle birleştirerek teknik açıdan sağlam, şeffaf ve gerçek saha koşullarına uyarlanmış çözümler sunmaktadır. IDEA StatiCa gibi modern araçların tutarlı biçimde kullanılmasıyla DI PLAN d.o.o., müşterilerinin altyapı ve telekomünikasyon projelerinde güvenli, verimli ve ekonomik açıdan rasyonel yapılar elde etmesini desteklemektedir.
