Klipsli ankrajlar, betona hızlı ve güvenilir sabitleme için yaygın olarak kullanılmaktadır. Taban plakası sabitlme, cephe konsolları ve perde duvarlar ile altyapı projelerinde (örneğin, tüneller, köprüler, ses bariyerleri) ve endüstriyel sabitlemeler (örneğin, makine ve konveyör bant sabitlemeleri) sıkça kullanılır. Ancak, klipsli ankrajlar performans ve tasarım esnekliği açısından yerinde bırakma veya kimyasal ankrajlarla karşılaştırıldığında daha sınrılı düzeyde kalmaktadır.

Hilti’nin en son yeniliği olan HST4-R, hem spesifikasyon mühendislerinin hem de yüklenicilerin gelişen ihtiyaçlarını karşılarken, mevcut ankraj onay ve standartlarının ötesine geçen bir ankraj teknolojisini sunar.

Hilti, spesifikasyon mühendisleri için değer mühendisliği yaratan ve optimize edilmiş tasarımlara olanak tanıyan, daha yüksek performanslı ankraj çözümleri sunar. Böylelikle belirlenen tasarımların şantiyede iyi uygulanmış projelere dönüştürülmesi ile mühendislerin içinin rahat olmasını sağlar.

HST4-R, Hilti'nin devamlı yenilik ve araştırmalarının bir sonucu olup, HSA-R, HST2-R ve HST3-R gibi önceki klipsli ankraj portföyümüzün başarısı üzerine inşa edilmiştir. HST4-R'yi tercih etmek, taban plakası tasarımlarını optimize etmenize olanak tanıyarak, toplam maliyeti düşürmenize ve uygulamalarınızda sürdürülebilirliği artırmanıza yardımcı olacaktır. Bu durum , aşağıdakiler sayesinde mümkündür:

1.     Beton konik kopma yenilme moduna karşı artırılmış dayanım sağlayan ve yerinde bırakma ankraj bağlantı elemanları seviyesine kadar ulaşan yenilikçi tasarım ve her zamankinden daha yüksek çekme kapasitesi. Bu, mühendislerin artık ankraj çaplarını azaltabileceği, daha küçük aralık ve kenar mesafelerine ulaşabileceği ve taban plakalarını daha da optimize edebileceği anlamına gelir. Bu tür iyileştirmeler sonucunda maliyetler düşürülür ve sürdürülebilirlik artar.

2.     Değişken gömü derinliği ile yük gereksinimlerinize tam olarak uyması için ankraj uzunluklarının optimize edilmesini sağlar.
 

3. Farklı yük koşulları için geniş bir onay yelpazesi – çatlaklı ve çatlaksız betondaki statik yükler, sismik C1 ve C2 yükleri ile yangın yükleri – ve Hilti'nin kurulum sistemleri ile uyumluluk. Bu sistemler, temizlik gerektirmediği için işçilik hatalarına en aza indirger. Hilti'nin ATC (Uyarlanabilir Tork) modülü, ankrajınız için otomatik olarak doğru torku sağlar. Bu, şantiyede tam olarak belirttiğiniz şekilde imalat yapılmasına yardımcı olur.

HST4-R videosunu izlemek için tıklayın

HST4-R: EN YÜKSEK PERFORMANSLI KLİPSLİ ANKRAJ

Beton konik kopması ve sıyrılma, çekme kuvveti etkisi altındaki mekanik ankrajlar için en kritik yenilme modlarından ikisidir.

Beton konik kopması, ankraj etrafındaki betonun çatlayıp koni şeklinde dışarı çıkması durumunda meydana gelir. Bu, yapının bağlantı noktası üzerinden iletilen kuvvetler tarafından betonda oluşan gerilmelerden kaynaklanır. Mekanik ankrajların beton konik kopma dayanımını hesabı, betonda kullanılan bağlantı elemanlarını tasarımı Avrupa standardı olan EN 1992-4 [1] ‘e göre yapılır.

EN 1992-4'e göre, beton konik kopma dayanımında bir grup bağlantı elemanının karakteristik dayanımı, betonda (komşu bağlantı elemanları veya beton kenarına uzaklık etkisine maruz kalmadan) yerleştirilmiş tek bir ankrajın karakteristik dayanımı olan

Nrk,c0 , ile çeşitli faktörlerin etkisini hesaba katan bir dizi katsayıyı çarparak elde edilir. Bu katsayılar, taban kenarından uzaklık, grup ankrajları arasındaki mesafe, yük eksantrisiteleri, eğilme momentleri, ve yoğun donatı etkisi gibi değişkenleri dikkate alır.

Özellikle, tek bir ankrajın karakteristik direnci, Nrk,c0, hem beton dayanımına hem de ankrajın gömü derinliğine bağlıdır. Bu, aşağıdaki formülle verilir:

Burada, fck betonun nominal karakteristik basınç dayanımını ifade eder. hef ankrajın etkili gömü derinliğidir. Betonun nominal karakteristik basınç dayanımını doğrusal olarak etkileyen k1 katsayısı genel olarak ankrajın Avrupa Teknik Değerlendirmesi'nde belirtilir. Mevcut standartlarda ve aynı zamanda EN 1992-4'te belirtildiği gibi, bu faktör sonradan ekilen bağlantı elemanlarında çatlaklı beton için 7.7 ve çatlaksız beton için 11.0 değerlerini alır, ve yerinde bırakma bağlantı elemanlarında çatlaklı beton için 8.9 ve çatlaksız beton için 12.7 değerlerini alır.

Hilti HST4-R, yenilikçi tasarımı sayesinde M10'dan M16'ya kadar olan boyutlarınd çatlaklı beton için 8.9 ve çatlaksız beton için 12.7 olan k1 faktörü ile sonradan ekilen bağlantı elemanı ile aynı beton konik kopma dayanımına sahip dünyadaki ilk klipsli ankrajdır. Bu, HST4-R'ün daha kısa gömü derinliğine sahip diğer klipsli ankrajlarla aynı beton konik kopma dayanımına ulaşabileceği veya aynı gömü derinliğiyle yaklaşık %16 daha yüksek yük kapasitesine ulaşabileceği anlamına gelir. Tasarım pratiğinde bu durum ne anlama geliyor? Aynı uygulama için daha kısa ankrajlar kullanabilirsiniz veya aynı ankrajları kullanarak daha büyük yükler için tasarım yapabilirsiniz.

HST4-R'nin üstün performansına katkıda bulunan 4 temel bileşeni bulunmaktadır (Şekil 1'e bakınız):

(1)  Turbo kanallar ve kilitlenme, klipsle ek kilitlenme direnci sağlar.

(2)   Uzun dört segmentli bir şekle ve konik bir uca sahip, uç oyuk tasarımına sahip yüksek mühendislik ürünü olan klips, betonu kavramayı maksimize eder ve kaymayı önlemeye yardımcı olur.

(3) Klips genleşmesini en üst düzeye çıkaran, hem çatlaksız hem de çatlaklı betonda ve sismik koşullarda güçlü performans sağlayan ve klips için güvenilir dönme önleyici bir turbo-dağ-vadi şekli;

(4) Çekme yükleri için optimize edilmiş ve kenara yakın montaja izin veren cıvata ve somun için özel ve tescilli üst kaplamalar.

Şekil 1: HST4-R yenilikçi tasarım

HST4-R'nin yenilikçi tasarımı, hem statik hem de sismik yükler altında hem çatlaksız hem de çatlaklı betonda daha yüksek bir çekme kapasitesi sağlar. Önceki nesil klipsli ankrajlarımızla karşılaştırıldığında, aynı uzunluk ve çapa sahip tek bir ankraj için HST4-R, statik koşullar altında çatlaksız betonda +%45 ila +%84, çatlaklı betonda +%18 ila +%41 ve sismik C2 yükleri altında ankraj çapına bağlı olarak +%13 ila +%47 çekme performansı artışı sağlar.

DEĞİŞKEN GÖMü DERİNLİĞİ: ANKRAJ UZUNLUĞUNUZU OPTİMİZE EDİN

Bir ankrajın betona gömü derinliği, ankrajın hem yük aktarım mekanizmasını hem yenilme modunu belirler. Genel olarak, gömü ne kadar derin olursa ankrajın yük kapasitesi de o kadar yüksek olur. Dezavantajı ise daha derin bir gömü işleminin daha uzun delme ve priz süresinin yanı sıra donatılara çarpma riskinin de daha yüksek olmasıyla sonuçlanmasıdır.

Çoğu klipsli ankraj, tipik olarak 1 ila 3 değer arasında sabit gömü derinlikleri için onaylanmıştır. Bu durum, yapı mühendisinin önceden tanımlanmış bir dizi ankraj uzunluğu ve gömü derinliği arasından seçim yapması gerektiğinden, hem ankraj seçimi hem de tasarım için esneklik ve optimizasyon potansiyelini sınırlar ve bu da bağlantı noktasının fazla güvenli tarafta kalarak tasarlanmasına neden olabilir.

HST4-R, yeni Avrupa değerlendirme belgeleri olan ve beton konik kopmasına karşı geliştirilmiş dayanımı kapsayan EAD 330232-01-0601 v02 [2] ve betona sabitlenmiş mekanik ankrajlar için değişken gömü derinliği kullanımını kapsayan EAD 330232-01-0601 v03 [3] belgelerine göre sınırlandırılmıştır. Bu, HST4-R ile gömme derinliğinin, Tablo 1'de gösterildiği gibi seçilen ankraj çapı ve yük gereksinimlerine göre belirli aralıklar dahilinde (Avrupa Teknik Değerlendirme belgesi ETA-21/0878'de [4] belirtildiği gibi) serbestçe seçilebileceği anlamına gelir.

Tablo 1: HST4-R için etkili gömme derinliği aralıkları

Değişken ankraj derinliği ile, yapı mühendisleri uygulamaları için optimum ankraj uzunluğunu ve gömü derinliğini seçebilirler. Böylelikle, malzeme tasarrufu ve montaj maliyelerini azalır; ankrajlar için en iyi maliyet-fayda oranını sağlarlar.

HST4-R, yapısal analiz yazılımlarıyla entegre çalışan ve bağlantı elemanları ile taban plakalarının tasarımının yapılmasına ve optimizasyonunda yardımcı olan bulut tabanlı Hilti PROFIS Engineering yazılımı kullanılarak tasarlanabilir.

Hilti, PROFIS Engineering ile kullanıcı dostu bir arayüz, 3D modelleme ortamı, rapor  ve teknik destek hizmeti sunar. PROFIS Engineering, EN 1992-4 tasarım  yöntemine uyumludur ve HST4-R'nin geliştirilmiş beton konik kopma dayanımı, değişken gömü derinliği ve temizlik gerektirmeyen kurulum gibi tüm özelliklerini ve avantajlarını içerir.

HST4-R: DEĞER MÜHENDİSLİĞİNİN GÜCÜNÜ ORTAYA ÇIKARIR

HST4-R'nin daha yüksek çekme dayanımı, PROFIS Engineering yazılımının kullanımı ile birleştiğinde, bağlantı çözümlerinizi optimize etmenize, taban plakalarınızın boyutunu küçültmenize, maliyetlerinizi düşürmenize, malzemelerden tasarruf etmenize ve çözümlerinizi daha sürdürülebilir hale getirmenize yardımcı olur. Daha küçük çaplı ankrajların kullanılması ve HST4-R'nin daha yüksek beton konik kopma dayanımı, daha küçük ankraj aralıklarının kullanılmasını mümkün kılar ve bu da bazı durumlarda taban plakasının toplam boyutunun küçülmesini sağlar.

Küçük bir örnek olarak, Şekil 2'de gösterilen 10 mm kalınlığındaki taban plakasını ele alalım.

Bu, 50kN statik çekme kuvvetine maruz kalan bir çelik taban plakasıdır. Beton eleman C20/25 beton dayanım sınıfındadır, 250 mm kalınlığındadır ve çatlaklı beton olarak kabul edilir.

Şekil 2: Geleneksel klipsli ankraj çözümü ile çekme kuvveti altında taban plakası

'Geleneksel' klipsli ankraj çözümü, 88 mm'lik etkili gömü derinliği, 125 mm'lik ankraj uzunluğu ve 165 mm'lik ankraj aralığı ile dört adet M12 klipsli ankrajı gerektirir ve bu da 200 mmx200 mm'lik bir taban plakası boyutu ihtiyacı ile sonuçlanır. Ankrajların birbirine daha yakın yerleştirilmesi, örneğin 160 mm'lik bir aralıkta, daha uzun ve daha maliyetli ankrajların kullanılmasını gerektirecektir.

HST4-R ile şu anda bu durumu nasıl optimize edebilirsiniz?

SEÇENEK 1: HST4-R'nin daha yüksek çekme kapasitesi sayesinde, ankraj çapını M12'den M10'a düşürmek mümkündür. Bu, ankrajların malzeme miktarında ve maliyetinde bir azalma sağlar.

Aynı zamanda, gelişmiş beton konik kopma dayanımı ve değişken gömü derinliği kullanımı ile 71 mm'lik daha kısa bir efektif gömü derinliği kullanarak ankraj uzunluğunu azaltmak da mümkündür. Bu daha kısa gömü derinliği, orijinal tasarımla aynı beton konik kopma dayanımı sağlayacaktır.

SEÇENEK 1’İN AVANTAJLARI: Daha küçük ankraj çaplarının kullanılması, daha küçük çaplı deliklerin açılmasını sağlar ve daha kısa ankrajların kullanılması, daha az derinlikte delim gerektirir. Bu, şantiyede hem kurulum süresini hem de maliyetleri azaltmaya yardımcı olur.

SEÇENEK 2: Değerinizi gerçekten maksimize etmek için ankraj gömü derinliğini koruyarak ankraj aralığını azaltmak da mümkündür. Aynı performans, 88 mm'lik aynı efektif gömü derinliği ile dört M10 ankraj kullanılarak, 135 mm'lik daha küçük bir ankraj aralığı ile elde edilebilir. Geliştirilmiş aralık, taban plakası boyutunun 165mm x 165mm'ye düşürülmesini sağlar.

SEÇENEK 2 AVANTAJLARI: Optimize edilmiş taban plakası %30 daha küçüktür, bu da kullanılan çelik hacminde %30 azalma anlamına gelir!

Şekil 3: HST4-R taban plakası optimizasyonu ile maliyetinin karşılığını en iyi şekilde verir

SONUÇ

HST4-R, klipsli ankrajlarda Hilti'nin en son yeniliğidir ve montaj sonrası sabitleme için standartların ötesine geçer. HST4-R, değişken gömü derinliği ve beton konik kopma dayanımında gelişmiş bir tasarıma sahip olan benzersiz bir klipsli ankrajdır, sonuç olarak daha önce hiç olmadığı kadar yüksek bir çekme direncine sahiptir. Uygulama gereksinimlerinizi karşılayacak geniş bir onay aralığına sahiptir ve yönetmelik uyumluluğunu sağlar. Hilti'nin kurulum sistemleriyle uyumludur, güvenilir bir kurulum sağlar.

HST4-R, taban plakası tasarımlarının gerçekten optimize edilmesini sağlayarak spesifikasyonlarınızı daha yüksek performanslı, değer mühendisliği ürünü haline getirir ve size hak ettiğiniz gönül rahatlığını sunar.

HST4-R: daha azıyla daha fazlasını yapmanızı sağlayan klipsli ankraj.

Referanslar

[1]  European Committee for Standardization. (2018). EN 1992-4:2018 Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 4: Design of fastenings for use in concrete. Brussels, Belgium.

[2]  European Organisation for Technical Assessment. (2021). European Assessment Document (EAD) 330232-01-0601: Mechanical fasteners for use in concrete. Brussels, Belgium.

[3]  European Organisation for Technical Assessment. (2023). European Assessment Document (EAD) 330232-01-0601-v02: Improved resistance to concrete cone failure for mechanical fasteners for use in concrete. Brussels, Belgium, to be published.

[4]  European Organisation for Technical Assessment. (2023). European Assessment Document (EAD) 330232-01-0601-v03: Mechanical fasteners with variable embedment depth for use in concrete. Brussels, Belgium, to be published.

[5]  Centre Scientifique et Technique du Bâtiment. (2023). European Technical Assessment ETA-21/0878: Hilti HST4-R. Marne la Vallée, France.