Proje hakkında
Köprünün yeniden hesaplanması, Zürih Kantonu Bayındırlık Müdürlüğü'nün talebi doğrultusunda gerçekleştirilmiştir. Köprünün kesme taşıma güvenliğine ilişkin uzman değerlendirmesi kapsamında, eğik köprünün üst yapısının köşe mesnetlerinden birinde ardgerme sistemine ait kiriş teli ankrajının yetersiz olduğu tespit edilmiştir.
Mühendislik zorlukları
Üst yapı; yetersiz kesme donatısı detaylandırması ve özgün ardgerme sisteminin kiriş mesnetleri üzerindeki etkisi gibi statik açıdan önemli çeşitli özelliklere sahiptir. Tüm bu özellikler, akabinde gerçekleştirilen ayrıntılı yapısal analizde dikkate alınmıştır.
Boyuna kiriş gövdeleri, etriyelerle kesme donatısına sahiptir. Bazı etriye kolları kesit üst kısmında yalnızca kısmen ankrajlanmış olup alt kısımda kıvrımlarla tam olarak ankrajlanmıştır. Geri kalan etriyeler, İsviçre yönetmeliğine göre detaylandırma gereksinimlerini karşılamaktadır.
En yüksek yük altındaki gövdenin mesnet bölgesi, artan karmaşıklık derecesiyle yaklaşım düzeyi yöntemi kullanılarak ayrıntılı biçimde analiz edilmiştir. İlk aşamada, kesme dayanımını tahmin etmek için İsviçre yönetmeliğindeki tasarım denklemleri kullanılmıştır. Bu standart yaklaşımın, etriye detaylandırmasındaki yetersizliklere olanak tanımak amacıyla bilimsel literatür ve deneysel araştırmalar temelinde değiştirilmesi gerekmiştir. Analizler daha sonra ayrıntılı kafes modelleri kullanılarak daha da geliştirilmiştir. Son adım olarak, yerel kuvvet akışı doğrusal olmayan sonlu elemanlar (SE) analizleri kullanılarak IDEA StatiCa Detail ile elastik-plastik gerilme alanları yöntemi temelinde incelenmiştir.
İnelastik SE analizi, Çubuk model yöntemi modellerinden elde edilen önceki sonuçların önemli bir doğrulamasını sağlamıştır. Dağıtılmış kesme donatısını daha ayrıntılı biçimde ele almış ve aynı zamanda basınç alanının optimum yerel eğimleri kullanılarak betondaki karşılık gelen gerilme durumunu otomatik olarak incelemiştir. Donatı aderansının açık modellemesine dayanan bu yaklaşım, etriye ankraj koşullarının özgün özelliklerinin ayrıntılı biçimde değerlendirilmesine olanak tanımıştır. Bu anlamda, Çubuk model yöntemi analizlerinin daha da geliştirilmiş bir versiyonunu temsil etmiştir.
IDEA StatiCa Detail, deformasyon davranışını ve gerinim uyumluluğunu dikkate aldığından, malzemelerin deformasyon talebine ilişkin de değerli bilgiler sunmuştur. Özellikle düşük kesme donatısı oranına sahip elemanlarda betonun basınç alanında çok küçük açılar oluşması muhtemeldir. Bir yandan, buna karşılık gelen büyük enine gerinimler beton basınç dayanımını azaltmaktadır. Öte yandan, oluşan etriye gerinimler kritik bir düzeye ulaşabilmekte ve dolayısıyla kirişin nihai kapasitesi açısından belirleyici olabilmektedir. Her iki deformasyona bağlı etki de Çubuk model yöntemi modelinde dikkate alınması güç olsa da IDEA StatiCa Detail'de açıkça hesaba katılmaktadır. Program, beton basınç dayanımını yerel enine gerinim durumuna bağlı olarak azaltmış ve etriye gerinimlerini de kontrol etmiştir. IDEA StatiCa Detail'deki çekme kirişi modelinin uygulanması, çatlaklardaki donatı gerinim yoğunlaşmasının belirlenmesinde ve dolayısıyla düşük basınç alanı açılarında deformasyon talebinin gerçekçi biçimde değerlendirilmesinde büyük değer taşımıştır.
Sonuçlar ve çözümler
Yapının büyük bir bölümünde, ayrıntılı analizler temelinde yeterli yapısal güvenliğin sağlandığı gösterilebilmiştir. Ancak köprünün 10 mesnetinden birinde, mesnet noktasındaki eğilme donatısının yetersiz ankrajlanması nedeniyle bir eksiklik tespit edilmiştir. Bu kavramsal zayıf nokta, yapının kalan birkaç yıllık kullanım ömrü boyunca kullanımda önemli kısıtlamalar olmaksızın güvenli işletimini sağlamak amacıyla özel olarak geliştirilen bir güçlendirme önlemiyle iyileştirilmiştir. İlgili mesnet bölgesini güçlendirmek için, mesnetteki kesme kuvvetinden kaynaklanan boyuna çekme kuvvetini taşıyacak ek bir eğilme donatısı olarak dıştan çelik çekme kirişi yerleştirilmiştir. Mevcut yapıyla bağlantı, delme yoluyla yerleştirilen dişli çubuklar ve yapıştırılmış dübeller ile mevcut yapısal mesnet ve uç çapraz kirişe yönelik temas bağlantısı aracılığıyla mekanik olarak oluşturulmuştur.
Önlem, köprü azaltılmış trafik yüküyle işletilirken hayata geçirilmiştir. Güçlendirme çalışmasının tüm planlama ve inşaat yönetimi dsp tarafından yürütülmüştür. Ayrıntılı sondaj konumlarının belirlenmesi için gerekli mevcut donatı taraması da dsp tarafından Profometer ve Georadar kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
IDEA StatiCa'yı ücretsiz deneyin
Bugün deneme sürümünüzü başlatın ve 14 gün boyunca tam erişimin ve hizmetlerin ücretsiz keyfini çıkarın.
Ücretsiz denemeyi başlatın
