Zemin Ankraj ve Hesaplaması ile her yapı, sarsılmaz bir temele kavuşur!
Ev ya da iş yeri olarak inşa edilen yapılarda ihtiyaç duyulan zemin ankraj ve hesaplaması oldukça önemli bir husustur. Binaların zemine sağlam ve istikrarlı şekilde tutunmasına imkân sunar. Yapılarda stabilite ve güvenlik sağlayarak, uzun ömürlülük performansını ileri seviyeye taşır. Çeşitli faktörlerden kaynaklanan hasarı en aza indirmeyi hedefler. Zemin ankraj ve hesaplamasında sürecin tamamı, mühendislerin denetiminde yürütülür. Her biri alanında uzman operasyon ekibi tarafından gerçekleştirilir.
Son derece profesyonelce yapılması gereken zemin ankraj çalışmasına ilişkin detayları, özel hazırladığımız içerikte sizler için derledik. Zemin ankraj nedir, türleri nelerdir gibi soruların yanıtını, rehber niteliğindeki içeriğimizde bulabilirsiniz.
Zemin Ankraj Nedir?
Yapısal elemanlar kullanılarak; yapı tipine, tasarım gereksinimlerine ve zemin koşullarına elverişli biçimde gerçekleştirilen işlemlere zemin ankrajı denir. Mühendislik ve inşaat dünyasının en önemli uygulamalarından biridir.
Zeminde bulunan toprağın taşıma kapasitesi, kayaların yapısına göre farklılık gösterir. Bazı zeminlerde taşıma kapasitesi düşüktür. Bu nedenle yapı üzerinden güçlendirme çalışmalarına ihtiyaç duyulmaktadır. Yapının zemine sağlam bir şekilde tutunması için çeşitli yapısal elemanların kullanılması zemin ankrajı olarak adlandırılmaktadır.
Deprem, sel gibi doğal afetler, rüzgâr gibi doğa olayları yapı ve zemin ilişkisinin zarar görmesine neden olur. Özellikle deprem sonrası yıkılmalar bu nedenle meydana gelir. Ancak profesyonel bir biçimde yapılacak zemin ankraj uygulamalarıyla göçük gibi sorunları engelleyebilirsiniz.
Zemin Ankraj Sistemlerinin Türleri
Zemin ankrajı uygulamalarının farklı türleri vardır. Bunlardan biri yatay ankrajdır. Bu ankraj türü, yan kısımlardan gelen kuvvetlere karşı direnç elde eder. Deprem ve şiddetli bir rüzgâr durumunda da yatay ankraj uygulamalarının ciddi faydaları vardır. Dikey ankrajlarsa taşıma kapasitesini artırma yönüyle başarılıdır. Özellikle kolon ve duvar sabitleme sırasında bu tür ankraj sistemleri işe yarar.
Eğer toprak gevşekse zeminin doğru desteklenmesi gerekir. Bu nedenle toprak iyileştirme ankrajları da yapılmaktadır. Böylece zeminin taşıma kapasitesi artar. Çekme ve basma kuvvetlerinin dengesinin korunması için radyal ankrajlar ön plana çıkar. Betonarme yapılardaki çatlakların onarım sürecinde, bu tür ankrajların kullanılması uygundur. Hangi ankraj türünün seçileceğine ise zeminin özelliklerine göre karar veriliyor. Bunun yanı sıra yapı tipi gibi detaylar da doğru ankraj türünün belirlenmesinde etkilidir. Pasif, aktif, geçici ve kalıcı ankraj şeklinde bir sınıflandırma da vardır.
Pasif Ankraj
Yapılarda sürekli gerilme ya da gerilme durumu mevcutsa pasif ankraj yapılır. Bu yöntemle çeşitli bağlantı elemanlarıyla yapı elemanları sabitlenir. Bunun yanı sıra güçlendirme de sağlanır.
Aktif Ankraj
Zemin yüzey levhasına çekilen pasif ankrajın yanı sıra öngermeli ankraj uygulamaları da kullanılıyor. Öngermeli işlem sırasında ilk olarak çelik halatlar gerilir. Germe işleminin ardından betona sabitlenir. Baraj ve köprü çalışmalarında taşıma kapasitesini artırmak maksadıyla aktif ankraj yapılır.
Geçici ve Kalıcı Ankrajlar
Ankrajın geçici mi yoksa kalıcı mı olacağı projenin detaylarına göre belirleniyor. Eğer proje kısa süreliyse geçici ankraj uygulanıyor. Montajının kolay olması, rahatlıkla sökülmesi geçici ankraj çalışmalarının önemli bir avantajıdır. Kalıcı ankrajlarda sabit bir şekilde bağlantı elemanlarının kullanılması söz konusudur. Bu tür çalışmalarda bakım ihtiyacı yoktur.
Zemin Ankraj Bileşenleri
Zemin ankrajı sırasında kullanılan farklı bileşenler vardır. Bu bileşenleri şöyle sıralayabiliriz:
- Ankraj elemanlarının yerleştirildiği yer ankraj deliğidir.
- Plaka üzerinde yer alan ve sıkılaşma sağlayan alan kafadır.
- Ankraj sırasında kullanılan çelik halatlar vanadyum ve karbon alaşımı kullanılarak üretiliyor.
- Ankraj başlığı öngerme kuvvetini yüzeye aktarır. Çelik halatların sayısına göre ankraj başlıkları ayarlanır.
- Kama yani gripler tendonların başlık plakasına sabitlenmesi için kullanılır.
- Serbest tendonlar kök ve baş kısmı arasındaki bağlantıyı sağlar. Serbest tendonlar öngerme kuvvetinin köke aktarılmasında da rol oynar.
- Sağlam zemine öngerme kuvvetini aktaransa ankraj köküdür.
- Ankraj elemanlarından biri de merkezleyicidir. Bu eleman ankrajı merkeze yerleştirir.
- Kafa ve zemin arasında taşıma görevi gören plakadır.
- Koruge boru adı verilen malzeme ankraj deliklerinde bulunur ve korozyona karşı koruma sağlar.
- Ankraj deliğine basınç yoluyla aktarılan harç malzemesi enjeksiyondur.
- Ankraj malzemelerini düzgün bir şekilde ayıran malzeme ise ayırıcıdır.
Zemin Ankraj Hesaplaması Nasıl Yapılır?
Zeminden gökyüzüne güven: Profesyonel Zemin Ankraj ve Hesaplaması
Zemin ankraj hesaplaması ile yük taşıma kapasitesi, ankraj ebatları gibi detaylar belirlenir. Zemin tipine göre ve farklı detaylara bağlı olarak ankraj başına düşen yük gibi ayrıntılar farklılaşır. Gerekli hesaplamalar mühendislik detaylarına ve yerel yapı yasalarına göre yapılır. Hesaplamaya ilişkin detayları şöyle sıralayabiliriz:
- İlk önce yatay ve dikey yükler tespit edilmelidir. Yer çekiminin yol açacağı yükün yanı sıra deprem ve rüzgâr yükleri de belirlenmelidir.
- Ankrajın ebatları belirlendikten sonra hangi ankraj türünün kullanılacağı da tespit edilmelidir.
- Ankraj aralıkları belirlenerek zemine uygun yerleşim sağlanmalıdır.
- Mukavemet ve kuvvet açısından hesaplama yapılmalıdır.
- Yük testleriyle taşıma kapasitesi ortaya konulmalıdır.
- Hesaplamalar, test sonuçları gibi belgelerin saklanması gerekir.
Güvenli yapılar, sağlam hesaplarla başlar – Zemin Ankraj ve Hesaplaması işin temelidir!
Güvenlik Katsayısı ve Standartlar
Güvenlik katsayıları bilimsel araştırma sonuçlarına göre ele alınabilir. Örneğin yapılan bir araştırmada 60 mm derinliğe sabitlenen ankraj çubuklarında güvenlik katsayısı 2.9 olarak belirlenebileceği ortaya çıkmıştır. 3.1 katsayısı 100 mm derinlik için kullanılmaktadır. 120 mm derinlik için güvenlik katsayısını 2.6 olarak hesaplayabilirsiniz. 2.1 güvenlik katsayısı 150 mm derinlik için uygundur. 180 mm derinlikte güvenlik katsayısı 1.4’e çıkarılabilir. 240 mm içinse ortalama olarak 1.2 güvenlik katsayısı kullanılmaktadır.
Hesaplama sırasında belli tasarım standartları kullanılır. Standart yükün tanımı EN 1991-1 yani Eurocode 1 standartlarına uygundur. Türkiye için TS 498, TS EN 1991-1 standartlarına göre statik yük tanımlanıyor. Deprem yükünün tanımında EN 1998-1, TBDY-2018, TS EN 1998-1 standartlarına göre hareket edebilirsiniz.
EN 1992-4 karakteristik tasarım çözüm yönetiminde kullanılıyor. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği TBDY 2018 teknik bilgi onaylar için geçerlidir. Filiz ekimi tasarımında TS EN 1992-1-1, ankraj tasarımı için TS EN 1992-4(2018) standartları geçerlidir.
Pratik Hesaplama Örneği
Dayanıklı yapılar için doğru adım: Zemin Ankraj ve Hesaplaması
Zemin ankraj hesaplaması için bir örnek oluşturulabilir. Örneğin bir çelik plaka, betonarme zemine 4 adet kimyasal dübel ile sabitlenecek. Her bir dübelin çekme kuvvetine karşı dayanımı kontrol edilecek.
Bir çelik plakanın beton zemine 4 adet kimyasal dübel aracılığıyla sabitleneceğini düşünelim. Bu adımda yapılması gereken hesaplama çekme kuvvetine karşı dayanım kontrolüdür. İlk olarak veriler ortaya konur:
- Beton sınıfı C25/30 olarak belirlenmiştir.
- Ankraj çapı M12 (d = 12 mm) şeklindedir.
- Ankraj boyu 120 mm kadardır.
- Beton içindeki gömülme derinliği hef = 100 mm olarak alınır.
- Kenarlardan uzaklık s ≥ 150 mm olarak uygulanır.
- Dübeller arası mesafe c ≥ 150 mm’dir.
- Kullanılan dübel tipi kimyasal ve epoksi bazlı dübeldir.
- Gerekli çekme kuvveti (her bir dübel için): N_ed = 8 kN olarak uygulanır.
Kullanılan verilere dayalı olarak elde edilen sonuçlar şöyledir:
- Betonun karakteristik çekme dayanımı: fctk,0.05=1.8 MPa(C25/30 ic¸in)fctk,0.05=1.8 MPa(C25/30 ic¸in)
- Dübel çapı alanı (As): As=π⋅d24=π⋅(12)24=113 mm2As=4π⋅d2=4π⋅(12)2=113 mm2
- Beton içindeki gömülme hacmi: V=As⋅hef=113 mm2⋅100 mm=11300 mm3=11.3 cm3V=As⋅hef=113 mm2⋅100 mm=11300 mm3=11.3 cm3
- Beton kopma dayanımı tahmini (kimyasal dübel için): NRd=k⋅fctk,0.05⋅d⋅hefNRd=k⋅fctk,0.05⋅d⋅hefk≈7 (güvenlik katsayısı ile uyarlanmıs¸ sabit)k≈7 (güvenlik katsayısı ile uyarlanmıs¸ sabit)NRd=7⋅1.8⋅12⋅100=15,120 N=15.1 kNNRd=7⋅1.8⋅12⋅100=15,120 N=15.1 kN
- Karşılaştırma: Taşıma kapasitesi: N_rd = 15.1 kN, Gereken kuvvet: N_ed = 8.0 kN
- Sonuç: Güvenlidir
Her bir ankraj, gereken çekme kuvvetine karşı yeterlidir.
Zemin Ankraj Montaj ve Uygulama Süreci
Zemin ankraj montaj ve uygulama sürecinin adımlarını şöyle sıralayabiliriz:
- İlk olarak zemin ve yapı analizi gerçekleştirilir. Zemin özellikleri ve yapı yükleri gibi detaylara göre ankraj türüne karar verilmektedir.
- Ankraj boyutlarının hesaplanması aşamasına geçilerek entegrasyon sürecine dair planlamalar mühendisler tarafından gerçekleştirilir.
- Sondaj makineleri ve delme ekipmanları kullanılarak delme işlemi yapılıyor.
- Ankrajın zemine bağlanması için beton ve epoksi malzemeler kullanılmaktadır.
- Sabitleme aşaması tamamlandıktan sonra koruyucu malzemelerle kaplama yapılması gerekir.
- Yük testleri ve zemin deneyleri gibi uygulamalarla ankrajın doğru bir şekilde zemine yerleştirilmelidir.
Ankrajın Zemine Tutmaması
Geleceğe sağlam adım atın – Zemin Ankraj ve Hesaplamasında uzman çözümler!
Ankrajın zemine tutmaması durumunda yapısal elemanlar yerinden oynayabilir. Bu durum yapının da zayıflamasına yol açar. Gevşek ankrajın çekme yönünde dışarı fırlaması gibi bir durum da söz konusu olabilir. Sabitlenen elemanların devrilmesi ya da kayması da yük kaybına bağlı olarak yaşanabilir durumlar arasındadır.
Kimyasal dübellerin iyi yapışmaması nedeniyle kopma meydana gelebilir. Beton konisi kopması olarak adlandırılan bu durum son derece tehlikelidir. Hesaplama hataları, zayıf beton, hatalı ürün kullanımı gibi durumlar ankrajın tutmamasına yol açabilir.
Ankraj Sırasında Alınacak İş Güvenliği Önlemleri
Zemin ankraj çalışmaları sırasında bazı iş güvenliği önlemleri almak son derece hayatidir:
- Uygulamada görevli personeller mutlaka kişisel koruyucu donanım kullanmalıdır. Baret, gözlük, toz maskesi, kulak koruyucu, eldiven ve çelik burunlu iş ayakkabısı işlem sırasında kullanılması gereken malzemeler arasındadır.
- Çalışma alanında yetkisiz kişilerin bulunmasına müsaade edilmemelidir.
- Kimyasal dübel kullanan personeller cilt ve göz teması durumunda neler yapacağını bilmelidir.
- İşlem sırasında elektrik güvenliğine de dikkat edilmelidir. Matkap gibi aletler çalıştırılırken topraklamalı ve sağlam prizler kullanılmalıdır.
- Eğer yüksek alanlarda çalışma yapılıyorsa emniyet kemeri kullanımı ihmal edilmemelidir. Malzeme düşmesi riskine karşın çevrede de gerekli tedbirler alınmalıdır.
Zemin ankrajının ne olduğu kadar, doğru şekilde nasıl uygulanacağını öğrenmek ve anlamak hem inşaat hem de mühendislik projelerinde yer alanlar açısından oldukça önemlidir.
Dikkatinizi Çekebilecek Diğer İçeriklerimiz: