HILTI SOFA YÖNTEMİ

Beton çelik bağlantıları tasarlarken tasarımcılar sıklıkla EN 1992-4’te belirlenmiş olan ankraj düzeninin yetersizliği sorunuyla karşılaşır. Hilti tasarımcılarının farklı ankraj yerleşim seçeneklerine duyduğu ihtiyaca cevap verebilmek için mühendislik tecrübelerini ortaya koyarak ve ileri araştırmalar yaparak SOFA Methodunu geliştirmiştir. SOFA (SOlution for FAsteners) Metodu bağlantı çözümleri anlamına gelir  ve EN 1992-4’ün kapsamadığı konularda çözümler sunar. Methodun temelini fib bullettin-58 (Betonda ankrajların tasarımı) oluşturmaktadır.Taban levhası ile ankraj arasındaki boşlukları doldurarak üç ana konuda  tasarımcılara yardımcı olur. Bunlar tasarımlarda daha geniş ankraj yerleşimi seçeneklerine olanak tanıması beton kenar kopma yenilme moduna göre tasarım yaparken daha verimli bir yaklaşım sergilemesi ve standlı tasarıma getirdiği yenilikçi çözümlerdir.
 

Daha Geniş Ankraj Yerleşimi Seçenekleri

Ülkemizde ankraj tasarımı TS-EN 1992-4’e göre yapılmaktadır. Ancak bu standartın kapsadığı ankraj düzenleri sınırlıdır. (Şekil 1)

Şekil 1: TS-EN 1992-4’e Ankraj Yerleşimi

1 Bağlantı Elemanı
2 Çelik Plaka


Tasarımcılar, TS-EN 1992-4’ün sınırladığı ankraj yerleşimleri dışında bir ankraj tasarımı yapmak istediklerinde Hilti’nin sunduğu tasarım methodu olan SOFA bağlantı elemanları tasarımlarında geniş çözüm yelpazesi sunar. Dairesel, üçgensel ve dörtgensel olarak çeşitlendirilebilen 99 farklı ankraj yerleşimi SOFA methoduyla yapılabilir.        

Beton Kenar Kopma Yenilme Moduna Daha Verimli Bir Yaklaşım

Birden fazla ankraj içeren taban levhalarında ankraj ve levha arasındaki boşluklar, kesme kuvvetinin ön veya arka ankrajlar tarafından karşılanmasına sebebiyet verebilir. Eurocode bu durumu göz önüne alarak konservatif tarafta kalmış ve tüm kesme kuvvetinin ön sıradaki ankrajlar tarafından karşılanacağını kabul etmiştir.

SOFA methodu ankraj ve taban levhası arasında kalan delikler doldurularak Şekil 2’deki gibi kesme kuvvetinin tüm ankrajlar arasında eşit bir şekilde dağıtılabileceği teoremine dayanmaktadır.

Şekil 2: Doldurulmuş deliklere kesme kuvveti dağılımı

2x2 ankraj dizilimine sahip bir taban levhasına V kadar kesme kuvveti etkidiği senaryoyu ele alırsak, EN-1992-4’e göre sadece öndeki ankrajlara kesme kuvveti dağıtılacağı için ankraj başına düşen kesme kuvveti V/2 kadar olur. SOFA methoduna göre tüm ankrajlara eşit bir şekilde yük dağıtılacağı için ankraj başına düşen kesme kuvveti V/4 olur. İki kat azaltılmış tasarım kuvvetine karşı eşit beton kenar konik kopması dayanımı olduğu için SOFA methodu beton kenar konik kopma dayanımı açısından 2 kat daha verimlidir diyebiliriz.

Şekil 3: Beton Kenar Kopma Yenilme Modu Örnekleri

Standlı Tasarım

Şekil 4: Groutsuz Standlı Taban Levhası

 
Standlı tasarım uygulamalarında SOFA Methodu EN 1992-4’ün yaptığı katı kabullere göre kıyasla daha verimli çözümler sunar. Groutsuz taban levhası tasarımında denklem 1 ve 2’de görüldüğü üzere eğilme moment dayanımı daha yüksektir.

EC2-4: 1.2 Wel fuk
Denklem 1
SOFA: 1.7 Wel fyk
Denklem 2

Eurocode’da kenar mesafesi konservatif kalınarak 10 hef veya 60d mesafeslerinden büyük olanından küçük olması kabulünü yapar. SOFA minimum kenar mesafesi için hesaplama yöntemi geliştirmiştir, dolayısıyla yine EN 1992-4’e göre gerçeğe daha yakın tasarım yapılmaktadır.

Sofa methodunda moment kolu mesafesi daha gerçekçi bir yaklaşımla Şekil 4’te e2’de gösterildiği gibi yükseltici somunun altından beton yüzeyinden ankraj çapının yarısı kadar aşağı inen mesafedir. EN 1992-4’ün kabul ettiği moment kolu mesafesi Şekil 4’te e2’de gösterildiği gibi taban levhasının yarısından başlayarak beton yüzeyinden ankraj çapının yarısına kadar inen mesafesir.

Groutlu tasarımlarda grout kalınlığını EN 1992-4’te 40 mm ile sınırlandırırken SOFA’da 130 mm’e kadar çıkılabilmektedir. EN 1992-4’te beton çatlaklıysa groutun etkisi dikkate alınmazken, SOFA’da groutun etkisi dikkate alınmaktadır.

SOFA methoduyle yapacağınız tüm tasarımlar için Profis Engineering yazılımımızı kullanabilirsiniz. https://profisengineering.hilti.com