Restorasyon ve Güçlendirme Uygulamalarında Mekanik Ankraj Kullanımı

Restorasyon ve güçlendirme uygulamalarında, yaygın olarak kullanılan mantolama yönteminin yanısıra FRP ve FRCM yöntemleri, dünyaca kabul görmüş yöntemlerdir. FRP ile güçlendirme sistemi, geleneksel bir güçlendirme yöntemi olup, FRP kısaltması İngilizce Fibre-Reinforced Polymer yani elyafla güçlendirilmiş polimerden gelmekte, ayrıca CFRP (Carbon Fibre-Reinforced Polymer) yani karbon elyafla güçlendirilmiş polimer olarak da bilinmektedir. Sistem, karbon elyaftan üretilmiş teknik bir kumaş ya da plakanın epoksi kullanarak betonarme taşıyıcı elemana dışarıdan yapıştırılmasından oluşmaktadır. Geleneksel FRP yöntemine ek olarak dünya genelinde yaygın olarak kullanılan diğer bir sistem, FRCM güçlendirme sistemidir. FRCM güçlendirme sistemi, İngilizce Fabric-Reinforced Cementitious Matrix yani tekstil donatılı çimentolu matris olarak adlandırılan güçlendirme sisteminin baş harflerinden gelmekte olup, onarım ve güçlendirmede modern ve güncel bir yöntemdir. Güçlendirme sistemi, en basit formuyla tekstil donatı (güçlendirme donatısı ya da teknik tekstil olarak da adlandırılır.) ve çimento ya da kireç esaslı bir matristen oluşmaktadır. Karbon lifli polimer ve epoksi ile tekstil donatılı harç sistemlerinde, birlikte kullanılacak mekanik ankrajlarla birlikte performans artışları gözlenmektedir. Restorasyon ve güçlendirme uygulamalarında ankraj kullanımının önemi, dünya çapında pek çok bilimsel çalışma ile ortaya konmuştur.

Karbon kumaş veya karbon plaka ile epoksi kullanarak oluşturulan geleneksel FRP yöntemiyle güçlendirme uygulamalarında mekanik ankraj kullanımının, yapısal elemanların kesme ve eğilme etkilerine karşı taşıma kapasitesini, ayrıca sünekliğini artırdığı gösterilmiştir. Benzer şekilde tekstil donatılı matris, yani FRCM kompozitleriyle güçlendirilmiş yapısal elemanlarda da ankraj kullanımının, taşıyıcı elemanın kesme ve eğilme etkilerine karşı taşıma kapasitesi ile birlikte sünekliğini artırdığı deney sonuçlarıyla ortaya konulmuştur. Güçlendirme sonrası yapısal eleman, diyagonal yüklemeye maruz bırakılıp sonuçlar incelendiğinde, çift yönlü güçlendirme yapılmış ve ankraj kullanılmamış yapıda oluşan hasarla çift yönlü güçlendirme yapılmış ve ankrajlanmış yapıda oluşan hasar arasında farklar tespit edilmiştir.

Mekanik ankraj kullanımı, FRP katmanı ya da FRCM kompoziti ile yapısal elemanın yapışma performansını artırmakta, güçlendirme tabakasıyla güçlendirilen kolon, kiriş, perde ya da taşıyıcı kargir duvarın ayrılmasını engellemektedir. Bu sayede FRP ya da FRCM uygulamalarında mekanik ankraj, mevcut güçlendirme yapılacak taşıyıcı eleman ile karbon fiber kumaşın, karbon fiber plakanın ya da tekstil donatılı matrisin yük altında birlikte çalışmasını sağlar ve herhangi bir etki nedeniyle güçlendirme katmanının yüzeyden ayrılmasını önler. ACI 549 (Yığma / Betonarme Yapıların Onarımı ve Güçlendirilmesi için Dıştan Uygulanan Tekstil Donatılı Matris (FRCM) ve Çelik Takviyeli Sıva (SRG) Sistemlerinin Tasarım ve İnşaatı Rehberi) standardında, güçlendirme katmanı ve güçlendirilen eleman arasındaki bağın çeşitli durumlarda, henüz güçlendirme katmanı çalışmaya başlamadan ya da göçmeden önce kopabildiği, dolayısıyla güçlendirme sisteminin istenilen ve tasarlanan şekilde çalışamadığı, mekanik ankraj kullanımının göçme durumlarını değiştirerek stres transferine olumlu yönde etki ettiği belirtilmiştir. Güçlendirmede mekanik ankraj kullanımı, güçlendirilen yapı elemanının yük altında çatlak biçimini ve deformasyon miktarını da değiştirdiği, yapılan çalışmalarla gösterilmiştir.

Deprem yönetmeliğimizde, lifli polimerler ile güçlendirme esnasında ankraj kullanımının çerçeveye yük aktarımı için gerekli olduğu 15C.3.1 bölümünde belirtilmiş, ticm Connector V1 gibi gövdesinden püsküller çıkan ankraj çubuk ve lifli polimerin birlikte kullanılması gerektiği bildirilmiştir.

Dünyanın çeşitli yerlerinde yürütülen çalışmalar ve güçlendirme uygulamalarına ilişkin ulusal ya da uluslararası standartların ışığında, FRP ya da FRCM güçlendirme uygulamalarında mekanik ankraj kullanımına dikkat edilmeli, uygulama sırasında güçlendirme katmanının sürekliliği bozmamak ve doğru yük aktarımını gerçekleştirebilmek için ankraj, güçlendirilen betonarme ya da yığma yapı elemanına doğru şekilde uygulanmalıdır.

ticm bünyesinde, restorasyon ve güçlendirme uygulamalarında kullanılmak üzere özel olarak geliştirilmiş olan çeşitli mekanik ankrajlar bulunmaktadır. Bunlar, L Anchor, Connector V1, Connector V2, Helink, LD Plaka ve Geolink'tir. Yapılacak olan uygulamaya ve tasarıma göre cam, karbon, bazalt ya da paslanmaz çelik malzeme seçeneklerinden uygun olanı kullanılabilir. Farklı çapta ve uzunlukta olabilen bu ankrajlar, ulusal ya da uluslararası standartlara uygun ve en üst kalitede üretilmektedir. İlgili ürün sayfalarımızda ve internet sitemizin "Onarım ve Güçlendirme Çözümleri" bölümünde daha detaylı bilgiye ulaşabilirsiniz.