Yapıştırıcılar ve Ankraj Kimyasalları

TS EN 1992-4:2018 betona ankraj tasarımına ilişkin bir standarttır. Uygulanacak sürüm ve proje koşulları ilgili tasarım belgelerinde belirlenmelidir. Standart, yükler ve yük birleşimleri için TS EN 1990:2002 (Eurokod 0) ve TS EN 1991 serisine atıf yapar; deprem etkisi Türkiye'de TBDY 2018'e göre belirlenir.

3.1 Ankraj Çekme Kapasitesi

Tek ankrajın karakteristik çekme kapasitesi, birden fazla göçme modunun minimum değeri olarak belirlenir.

Beton Konik Kopma (Concrete Cone Failure) — TS EN 1992-4:2018 Madde 7.2.1.4:

Referans alan için karakteristik kapasite:

$$N_{Rk,c}^0=k_1\cdot \sqrt{f_{ck}}\cdot h_{ef}^{1,5}[\text{N}]$$

Katsayılar:

Gerçek durum için düzeltilmiş tasarım kapasitesi (TS EN 1992-4:2018 Md. 7.2.1.4):

$$N_{Rd,c}=\frac{N_{Rk,c}^0\cdot \frac{A_{c,N}}{A_{c,N}^0}\cdot {\psi }_{s,N}\cdot {\psi }_{ec,N}\cdot {\psi }_{re,N}}{{\gamma }_{Mc}}$$

Bağlı Ankrajda Birleşik Sıyrılma ve Beton Göçmesi (Combined Pull-out and Concrete Failure) — TS EN 1992-4:2018 Md. 7.2.1.6:

$$N_{Rk,p}=\pi \cdot d\cdot h_{ef}\cdot f_{bond,k}$$

• $d$ = ankraj çubuğu nominal çapı [mm]
• $h_{ef}$ = ankraj gömme derinliği [mm]
• $f_{bond,k}$ = karakteristik bağ dayanımı (ETA belgesinden alınır; tipik: 10–35 MPa epoksi harç için)

Saha Notu: τ_Rk (yazıdaki f_bond,k) ürünün ETA'sından alınır; katalog tabloları ETA değerleriyle karşılaştırılmadan tasarımda kullanılmamalıdır. Beton durumu, delik durumu (kuru, ıslak, su dolu) ve sıcaklık aralığı için ETA'daki ilgili satır seçilir.

3.2 Kesme Kapasitesi

Çelik kesme kapasitesi (TS EN 1992-4:2018 Madde 7.2.2):

$$V_{Rk,s}=0,6\cdot A_s\cdot f_{uk}[\text{N}]$$

Beton kenar kırılması (TS EN 1992-4:2018 Madde 7.2.2.5):

$$V_{Rk,c}^0=k_3\cdot \sqrt{f_{ck}}\cdot c_1^{1,5}\cdot d_{nom}^{0,5}\cdot h_{ef}^{0,2}$$

• $k_3$ = 1,7 (çatlaklı beton) veya 2,4 (çatlaksız beton)
• $c_1$ = ankrajın yük yönüne dik kenar mesafesi [mm]
• $d_{nom}$ = ankraj nominal çapı [mm]

3.3 Kombinasyon (Çekme + Kesme) — TS EN 1992-4:2018 Madde 7.2.3

$${\left(\frac{N_{Ed}}{N_{Rd}}\right)}^{\beta }+{\left(\frac{V_{Ed}}{V_{Rd}}\right)}^{\beta }\le 1,0$$

$\beta =1,5$ (Eurocode varsayılan değer); bazı ETA belgelerinde $\beta =2,0$ alınabilir.

Dikkat: Sismik durumda ankraj tasarım kuvvetleri, taşıyıcı sistemin TBDY 2018 Bölüm 4'e göre yapılan hesabından (Dayanıma Göre Tasarım yaklaşımında azaltılmış deprem yükleriyle) elde edilir; yapısal olmayan eleman ve donanım bağlantılarında ise Bölüm 6'daki eşdeğer deprem yükleri (Denk. 6.1) kullanılır ve sürtünmeden gelen ilave kapasite hesaba katılmaz. Ankrajın sismik dayanımı ürünün ETA'sında ilgili sismik performans kategorisi için verilen değerlerden alınır; doğrulama TS EN 1992-4 Bölüm 9 ve Ek C'ye göre yapılır.

4. Uygulama Gereksinimleri

Sayısal çalışma ve kürlenme süreleri ürünün ETA'sındaki süre tablosundan alınır; farklı ürünlerin değerleri birbirinin yerine kullanılamaz.

Saha Notu: Güneşe maruz beton yüzeyinin sıcaklığı hava sıcaklığından belirgin biçimde yüksek olabilir. Uygulama sıcaklığı, hava sıcaklığı yerine beton yüzeyinde ölçülerek ürün belgesindeki aralıkla karşılaştırılmalı; aralık aşılıyorsa uygulama serin saatlere kaydırılır ya da yüksek sıcaklığa uygun ürün seçilir.

Dikkat: Delik temizliği uygulamanın en kritik adımlarından biridir; ETA montaj talimatındaki yöntem ve tekrar sayısına uyulmalıdır. Temizlik ve montaj adımlarının kontrol listesiyle kayıt altına alınması iyi bir kalite kontrol uygulamasıdır; 4708 sayılı Kanun ve Yapı Denetimi Uygulama Yönetmeliği ankraj deliği temizliğine özgü bir hüküm içermez.

4.1 Filiz Ekimi (Post-installed Rebar) Uygulaması

Güçlendirme projelerinde mevcut beton elemanlara sonradan donatı eklenmesi uygulamasıdır. Tasarım, ürünün ETA'sında verilen bağ değerleriyle TS EN 1992-1-1 kenetlenme ve bindirme kurallarına göre, gerektiğinde EOTA TR 069 yöntemiyle yapılır; TS EN 1992-4 Ek A bu konuyu kapsamaz.

Saha Notu: Türkiye'de güçlendirme uygulamalarında "filiz ekimi" yaygın bir imalat kalemi olup Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Birim Fiyat Pozları'nda yer almaktadır: Poz No: 77.160.1003 — ENJEKSİYON REÇİNESİ İLE ÇUBUK ANKRAJI (30 cm'ye kadar betonda yatay ve düşeyde delik açılması, çubuk ankrajı yapılması, deliklerin enjeksiyon reçinesiyle doldurulması) ve Poz No: 77.160.1002 — 60 cm'ye kadar olan uygulama için.

5. Türkiye'ye Özgü Saha Koşulları ve Mevzuat

5.1 Sismik kapsamın belirlenmesi

Ankrajın sismik tasarımı için proje konumu, seçilen deprem yer hareketi düzeyi, ankrajın taşıdığı eleman ve ürünün değerlendirme belgesi birlikte incelenir. TBDY 2018 2.1.2, deprem verileri için Türkiye Deprem Tehlike Haritaları’nı gösterir. Buradan bütün bölgeler için tek bir PGA alt sınırı veya otomatik C1/C2 kategorisi çıkarılmaz.

Ürün belgesinde belirtilen beton durumu, yük yönü, gömme derinliği, kenar ve eksen mesafeleri ile sismik kapsam kontrol edilmelidir. Yapısal olmayan elemanlar ve donanımların yapıya bağlantıları için TBDY Bölüm 6'ya göre deprem hesabı yapılır (Madde 6.1.1); bağlantı elemanları bu bölümdeki eşdeğer deprem yüklerini karşılamalı ve hesapta sürtünmeden gelen ilave kapasite dikkate alınmamalıdır (Madde 6.1.2). EK 4B modal hesap yöntemlerini düzenler; bir ankraj kategorisi tablosu değildir.

5.2 Yasal Çerçeve

• 3194 sayılı İmar Kanunu — yapıların teknik kurallara uygunluğu
• 4708 sayılı Yapı Denetimi Hakkında Kanun (kabul 29/6/2001) — yapıların proje ve yapım denetimi; yapı malzemelerinin uygunluk ve CE işareti koşulları ise yapı malzemeleri mevzuatında düzenlenir
• 6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu ve Kimyasal Maddelerle Çalışmalarda Sağlık ve Güvenlik Önlemleri Hakkında Yönetmelik — kullanılan kimyasal maddelerin güvenlik bilgi formlarının temin edilmesi ve formdaki tehlike ve önlemlerin çalışanlara bildirilmesi
• Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Birim Fiyatları (2025) — Ankraj uygulamalarına ait ilgili poz no'ları: 10.300.2156 (epoksi reçine 250 ml tüp), 77.160.1002, 77.160.1003

5.3 Türkiye Zemin ve İklim Koşulları

Bölgesel sıcaklık verileri için Meteoroloji Genel Müdürlüğü istatistikleri kullanılmalıdır.

6. Göçme Modları ve Kontrol Hiyerarşisi

Kimyasal ankrajlarda çekme yükü altında aşağıdaki göçme modları oluşabilir (TS EN 1992-4:2018 Bölüm 7.2):

Saha Notu: Sahada en sık M2 (sıyrılma) ve M3 (beton konik kopması) göçmeleri gözlemlenmektedir. M2 tipik olarak yanlış ürün seçimi veya ıslak deliğe dry option ürün uygulanması sonucu oluşur. M3 ise yetersiz gömme derinliği veya kenar mesafesi hatalarından kaynaklanır.

7. Örnek Problemler

Problem 1 — Kolay 🟢

Senaryo: C25/30 betondan yapılmış bir perde duvarına epoksi kimyasal ankraj ile M16 saplama (çelik sınıfı 8.8: f_uk = 800 MPa) yerleştirilecektir. Delik kuru, çatlaklı beton, gömme derinliği h_ef = 130 mm alınmıştır. Kenar etkisi yoktur (büyük kenar mesafesi), tek ankraj.

Veriler:

• f_ck = 25 MPa (C25/30)
• h_ef = 130 mm
• d = 16 mm (M16 saplama)
• Beton: Çatlaklı, post-installed ankraj → k₁ = 7,7
• γ_Mc = 1,5
• A_s = 157 mm² (M16 dişli çubuğun gerilme alanı)
• f_uk = 800 MPa (sınıf 8.8 saplama)

İstenen: Çekme yükü altında beton konik kopma karakteristik kapasitesi N_Rk,c^0 ve tasarım çekme kapasitesi N_Rd,c

Çözüm:

Adım 1 — Referans karakteristik kapasite (TS EN 1992-4:2018 Md. 7.2.1.3, Denklem 7.2):

$$N_{Rk,c}^0=k_1\cdot \sqrt{f_{ck}}\cdot h_{ef}^{1,5}$$ $$N_{Rk,c}^0=7,7\times \sqrt{25}\times 130^{1,5}$$ $$=7,7\times 5,0\times 1482,6=57.040\text{ N}\approx 57,0\text{ kN}$$

Adım 2 — Kenar etkisi yok, tek ankraj → ψ_s,N = ψ_ec,N = 1,0; A_c,N / A_c,N^0 = 1,0

$${\psi }_{re,N}=0,5+\frac{130}{200}=0,5+0,65=1,15>1,0\Rightarrow {\psi }_{re,N}=1,0$$

Adım 3 — Tasarım kapasitesi:

$$N_{Rd,c}=\frac{57,0\times 1,0\times 1,0\times 1,0\times 1,0}{1,5}=\frac{57,0}{1,5}=38,0\text{ kN}$$

Adım 4 — Çelik kopma kontrolü (N_Rk,s ürünün ETA'sından alınır; burada $N_{Rk,s}=A_s\cdot f_{uk}$ ve ${\gamma }_{Ms}=1,2\cdot f_{uk}/f_{yk}=1,5$ varsayılmıştır):

$$N_{Rd,s}=\frac{A_s\cdot f_{uk}}{{\gamma }_{Ms}}=\frac{157\times 800}{1,5}=\frac{125.600}{1,5}=83,7\text{ kN}$$

Sonuç: Belirleyici göçme modu beton konik kopması; N_Rd,c = 38,0 kN

Kontrol: N_Rd,c < N_Rd,s → beton konik kopması, çelik kopmasından önce belirleyicidir. Bağlı ankrajda ayrıca birleşik sıyrılma ve beton göçmesi (Md. 7.2.1.6) ürünün ETA'sındaki τ_Rk ile kontrol edilmeli; tasarımda γ_Mc = γ_c · γ_inst olup montaj güvenlik katsayısı γ_inst ETA'dan alınır (burada γ_inst = 1,0 varsayılmıştır).

Problem 2 — Orta 🟡

Senaryo: Bir endüstriyel tesiste makine tabliye bağlantısı için 4'lü ankraj grubu tasarlanacaktır. Bağlantı noktasında N_Ed = 50 kN çekme + V_Ed = 30 kN kesme kombinasyonu mevcuttur. C30/37 beton, çatlaklı, döküm ankraj (headed stud, k₁ = 8,9), h_ef = 100 mm, s = 200 mm aralıklı 4 ankraj, kenar etkisi yok. Sismik değil (statik).

Veriler:

• f_ck = 30 MPa
• h_ef = 100 mm
• k₁ = 8,9 (döküm, çatlaklı)
• Toplam N_Ed = 50 kN, V_Ed = 30 kN
• Ankraj sayısı n = 4
• Ankraj başına N_Ed = 50/4 = 12,5 kN; V_Ed = 30/4 = 7,5 kN

Çözüm:

Adım 1 — Referans beton konik kopma (tek ankraj):

$$N_{Rk,c}^0=8,9\times \sqrt{30}\times 100^{1,5}=8,9\times 5,477\times 1000=48.745\text{ N}\approx 48,7\text{ kN}$$

Adım 2 — Grup etkisi: s = 200 mm, s_cr,N = 3 × 100 = 300 mm > s = 200 mm → koniler örtüşüyor.

$$A_{c,N}^0=(3\times h_{ef}{)}^2=300^2=90.000{\text{ mm}}^2$$

Çok ankrajlı durum için (2×2 grup, s = 200 mm her iki yönde):

$$A_{c,N}=(3h_{ef}+s)(3h_{ef}+s)=(300+200)(300+200)=500\times 500=250.000{\text{ mm}}^2$$ $$\frac{A_{c,N}}{A_{c,N}^0}=\frac{250.000}{90.000}=2,78(\max .=n=4\to \text{kontrol OK})$$

Adım 3 — Grup çekme kapasitesi (ψ katsayılar = 1,0, γ_Mc = 1,5):

$$N_{Rd,c}^{grup}=\frac{48,7\times 2,78}{1,5}=\frac{135,4}{1,5}=90,3\text{ kN}>N_{Ed}=50\text{ kN}✓$$

Adım 4 — Kesme kapasitesi kontrolü (çelik kesme, f_uk = 500 MPa, A_s = 201 mm², n=4):

$$V_{Rd,s}^{grup}=n\times \frac{0,6\times A_s\times f_{uk}}{{\gamma }_{Ms}}=4\times \frac{0,6\times 201\times 500}{1,25}=4\times 48.240\text{ N}=192,9\text{ kN}>30\text{ kN}✓$$

Adım 5 — Kombinasyon kontrolü (TS EN 1992-4:2018 Md. 7.2.3, üs 1,5):

$${\left(\frac{50}{90,3}\right)}^{1,5}+{\left(\frac{30}{192,9}\right)}^{1,5}=0,412+0,061=0,473<1,0✓$$

Sonuç: 4'lü ankraj grubu (h_ef=100 mm, s=200 mm) bu örnekte kontrol edilen modlar için tasarım yüklerini karşılamaktadır; kombinasyon oranı 0,47'dir. Beton kenar kırılması ve kanırtma (pry-out) gibi kesme modları kenar mesafesi ve ürün verileriyle ayrıca kontrol edilmelidir.

Kontrol: Sismik hesap bu örnekte yapılmamıştır. Sismik durumda ürünün ETA'sında gereken sismik performans kategorisi için verilen dayanımlar kullanılır ve doğrulama TS EN 1992-4 Bölüm 9 ile Ek C'ye göre yapılır.

Problem 3 — Zor

Senaryo: İstanbul'da (PGA₄₇₅ = 0,40g, C2 sismik kategori) endüstriyel bir tesiste mevcut C25 betonuna sonradan tek kimyasal ankraj yerleştirilecektir. Statik çekme N_Ed,stat = 30 kN; deprem kombinasyonunda çekme N_Ed,seis = 55 kN olarak hesaplanmıştır. Epoksi harç ETA belgesi: f_bond,k (statik) = 22 MPa; f_bond,k,seis (C2) = 12 MPa. Gömme derinliği h_ef = 150 mm, d = 20 mm, çatlaklı beton.

Veriler:

• f_ck = 25 MPa
• h_ef = 150 mm, d = 20 mm
• k₁ = 7,7 (post-installed, çatlaklı)
• f_bond,k = 22 MPa (statik), f_bond,k,seis = 12 MPa (C2)
• γ_Mc = 1,5, γ_Mp = 1,5
• Statik: N_Ed = 30 kN; Sismik: N_Ed = 55 kN

Çözüm — Statik Durum:

Adım 1 — Pull-out (bağ) kapasitesi (statik):

$$N_{Rk,p}=\pi \times 20\times 150\times 22=207.345\text{ N}\approx 207,3\text{ kN}$$ $$N_{Rd,p}=\frac{207,3}{1,5}=138,2\text{ kN}>N_{Ed,stat}=30\text{ kN}✓$$

Adım 2 — Beton konik kopma (statik):

$$N_{Rk,c}^0=7,7\times \sqrt{25}\times 150^{1,5}=7,7\times 5\times 1837=70.725\text{ N}\approx 70,7\text{ kN}$$ $$N_{Rd,c}=\frac{70,7}{1,5}=47,1\text{ kN}>30\text{ kN}✓$$

Çözüm — Sismik Durum (C2, Türkiye):

Adım 3 — Sismik pull-out kapasitesi (f_bond,k,seis = 12 MPa kullanılacak):

$$N_{Rk,p,seis}=\pi \times 20\times 150\times 12=113.097\text{ N}\approx 113,1\text{ kN}$$ $$N_{Rd,p,seis}=\frac{113,1}{1,5}=75,4\text{ kN}>N_{Ed,seis}=55\text{ kN}✓$$

Adım 4 — Sismik beton konik kopma (TS EN 1992-4:2018 Md. 9.3.3.1, φ_seis = 0,85):

$$N_{Rd,c,seis}=0,85\times N_{Rd,c}=0,85\times 47,1=40,0\text{ kN}$$ $$40,0\text{ kN}<N_{Ed,seis}=55\text{ kN}\text{ YETERSIZ!}$$

Adım 5 — Çözüm: h_ef artırılacak. h_ef = 200 mm denensin:

$$N_{Rk,c}^0=7,7\times 5\times 200^{1,5}=7,7\times 5\times 2828=108.878\text{ N}$$ $$N_{Rd,c,seis}=0,85\times \frac{108.878}{1500}=0,85\times 72,6=61,7\text{ kN}>55\text{ kN}✓$$

Sonuç: İstanbul'daki bu sismik uygulamada h_ef = 150 mm yetersizdir; h_ef = 200 mm ile revize edildiğinde beton konik kopma kapasitesi sismik yükü karşılamaktadır. Bağ kapasitesi de yeterlidir (N_Rd,p,seis > 55 kN). Final tasarım: h_ef = 200 mm, C2 ETA onaylı epoksi harç.

Kontrol: Sismik durumda belirleyici göçme modu beton konik kopmasıdır (N_Rd,c,seis < N_Rd,p,seis). Bu durum, yüksek sismik bölgelerde (İstanbul, İzmir, Bolu vb.) sık karşılaşılan bir tasarım kısıtıdır: pull-out yeterliyken konik kopma belirleyici olabilir.

8. Sık Yapılan Hatalar

İlgili Standartlar ve Kaynaklar

1. TS EN 1992-4:2018. Beton Yapılar — Betona Ankraj Tasarımı. TSE.
2. TS EN 1504-4:2004. Beton Yapıların Korunması ve Onarımı — Yapısal Yapıştırma. TSE.
3. TS EN 1504-5:2013. Enjeksiyon Ürünleri için Gereksinimler. TSE.
4. TS EN 12004:2007+A1:2012. Yapıştırıcılar — Seramik Kaplama Plakası Yapıştırıcıları. TSE.
5. TBDY 2018. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği. Resmî Gazete: 18.03.2018. (Özellikle Bölüm 4, Ek 4A, Ek 4B).
6. ETAG 001 / EAD 330232-00-0601. Metal Ankrajlar — Betonla Kullanım. EOTA.
7. EOTA TR 069. Design of Post-installed Rebar Connections. EOTA, 2021.
8. Eligehausen, R.; Mallée, R.; Silva, J. F. Anchorage in Concrete Construction. Ernst & Sohn, Berlin, 2006.
9. Çevre ve Şehircilik Bakanlığı Birim Fiyatları 2025. Poz No: 10.300.2156; 77.160.1002; 77.160.1003.
10. Hilti Türkiye Mühendislik Merkezi. Ankraj ve Filiz Ekiminde Tasarım ve Uygulama Detayları. Slayt Sunumu, 2022.
11. TS EN 206:2021 — TSE — Türk Standardları Enstitüsü. Türk Standardları Enstitüsü (tse.org.tr)
12. TS EN 1992-1-1:2012 — CEN — Avrupa Standardizasyon Komitesi (Eurocode). Avrupa Komisyonu JRC — Eurocodes (eurocodes.jrc.ec.europa.eu)

Not: Bu makale eğitim amaçlıdır. Projelerde güncel yönetmelik ve standartlara başvurunuz.

İlgili Hesap Araçları

• [Hilti PROFIS Anchor] — TS EN 1992-4 tabanlı ankraj tasarım yazılımı (ücretsiz, online)
• [Fischer Fixperience] — EN 1992-4 uyumlu kimyasal ankraj hesap aracı

İlgili Makaleler

• ML-015: Epoksi, Polyester ve CFRP Özellikleri
• ML-011: Alkali-Silika Reaksiyonu
• OB-001: Öngerilmeli Beton Temel İlkeleri
• ML-006: Beton Güçlendirme Yöntemleri

İlgili Hesaplama Araçları

Bu konuyla ilgili ücretsiz mühendislik hesaplama araçlarımızla ön tasarım ve kontrol yapabilirsiniz:

• Beton Metrajı Hesaplama
• Pas Payı Hesaplama
• İnşaat Demiri Hesaplama

Önemli Mühendislik Uyarısı: Bu içerik yalnızca bilgilendirme amaçlıdır; nihai tasarım, hesap ve uygulama kararları, güncel yönetmelikler ile proje koşulları çerçevesinde yetkili bir inşaat mühendisinin denetiminde alınmalıdır. Sayısal örnekler ve formüller genel mühendislik pratiğini yansıtır; her projenin kendine özgü zemin, yük ve çevre koşulları proje müellifince ayrıca değerlendirilmelidir.

Deprem verisi kaynağı

AFAD, TBDY 2018 madde 2.1.2 ve Türkiye Deprem Tehlike Haritaları. TBDY Bölüm 2 deprem yer hareketi verisinin kapsamını açıklar. TS EN 1992-4 ve ürün değerlendirme belgelerinin tam teknik koşulları bu sınırlı kaynak kontrolüyle onaylanmış değildir.