Sponsor
Sponsor

Beton Asansör Şaftlarına Ayarlanabilir Bağlantılar

Sponsor
Şekil 3: Beton dökülmeden önce asansör şaftı kalıbına çivilenmiş uzun boylarda sıcak haddelenmiş ankraj kanalları

Halfen GmbH, Almanya

ÖZET

Asansör bileşenlerinin kuyu içinde doğru konumlandırılması, sürüş kalitesi ve güvenliği için kritik olabilir. Dökme ve ayarlanabilir ankraj kanalı bağlantılarının sunduğu ayarlama, asansör kılavuz raylarının, ayırıcı kirişlerin ve asansör kapılarının beton yapılara doğru şekilde konumlandırılmasını sağlayabilir. Uygun ürünü seçerken, tasarımcının kurulum konularına ek olarak bağlantılardan gereken statik, dinamik ve sismik yükleme kapasitelerini gözden geçirmesi gerekebilir.

1. Giriş

Asansör endüstrisindeki haberlerin çoğunun haklı olarak ekipman, kontrol sistemleri ve performans verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için değerlendirme ve tasarlama yöntemlerindeki yüksek teknoloji gelişmeleri etrafında döndüğüne şüphe yoktur. Bu alanlardaki gelişmeler, yüksek yapıların, enerji kullanımının ve optimum yolcu deneyiminin titiz tasarım gereksinimlerini karşılamak için dikey ulaşım endüstrisinin performansında devrim yarattı.

Kamuoyunda daha az tartışılan mühendislik konularından biri, temel ekipman parçalarını asansör boşluğuna sabitlemek için kullanılan yöntemdir. Bu, her asansör kurulumu için ele alınması gereken daha sıradan bir konudur. Sıradan olabilir, ancak montajcı ve yolcu güvenliği açısından bakıldığında son derece önemlidir; sürüş kalitesi; bağlantı ömrü beklentisi; ve dikey taşıma sisteminin uzun vadeli güvenilirliği. Ankraj seçeneklerini değerlendirirken, sistem tasarımcısı temel olarak beton asansör şaftlarına bağlantı için üç ana yöntem seçeneğine sahiptir – gömülü plakalara kaynaklı bağlantılar; delinmiş cıvatalar; ve döküm ayarlanabilir kanallara cıvatalı bağlantılar. Bu makalenin ana konusu bu ikinci yöntemdir.

2. Ürün Tarihi ve Konsepti

Asansör boşluğundaki bağlantılar için kanalların kullanılması onlarca yıl önce başladı ve yeni beton yapılara ankraj için tercih edilen yöntemlerden biri olarak tüm dünyaya yayıldı. Sıcak ve soğuk haddelenmiş kanal sistemlerinde pazar lideri olan Halfen, 1929'da Almanya'da faaliyete başladı ve zamanla pazarını yavaş yavaş dünyanın çoğuna genişletti. Şirket tarafından üretilen sıcak ve soğuk haddelenmiş kanal sistemleri, hafif ve ağır yük gereksinimlerine uyum sağlamak için çok çeşitli profil boyutlarında geliştirilmiştir. Bu arada Kuzey Amerika'da 1920'lerin sonlarında soğuk haddelenmiş metal çerçeve sistemleri olarak geliştirilen daha hafif hizmet dikme profilleri de dökme gömmeler oluşturmak için uyarlanıyordu. Soğuk haddelenmiş payanda sistemleri artık dünya çapındaki birçok üretici tarafından büyük ölçüde 1-5/8” (41mm) profil genişliğine ve değişen kalite standartlarına göre üretilmektedir. Dikme tarzı kanallar tipik olarak, kanalın arkasını delerek ve malzemeyi “L” şeklinde bir ankraj oluşturmak için bükerek betonda kullanım için dönüştürülür.

Betona bir ankraj kanalı bağlantı sistemi kullanmanın temel yöntemi nispeten basittir. Beton dökümden önce, beton yapının oluşturulmasında kullanılan ahşap kalıba ankrajlı kanallar çakılır. Betonlama işlemi sırasında kanallara beton girmesini önlemek için kanallar fabrikada çıkarılabilir dolgu ile doldurulmuştur. Kanallar, bağlantıların gerekli olduğu alanda kalıp üzerine yerleştirilir ve beton dökülür.

Beton sertleştikten sonra kalıp çıkarılır ve açıklık beton yüzeyinde açıkta kalan kanala bırakılır. Kanal artık bileşenleri beton yüzeyine sabitlemek için gerekli bağlantıları almaya hazırdır. Halfen tarzı dökme kanallar normalde dolguyu çıkardıktan sonra kanala yüzü girilen T başlı cıvatalar kullanılarak sabitlenir. T-cıvatalar, konumlarını kilitlemek için doksan derece döndürülür ve doğru montajın basit bir görsel kontrolünü sağlamak için cıvatanın gövdesi üzerinde bir kafa yönlendirme çizgisi ile işaretlenmiştir. Dikme sistemleri, genellikle bağlantı braketlerinin arkasına gizlendiklerinden, montaj cıvatalarıyla oryantasyonu ve diş kavramasını görsel olarak kontrol etmesi daha zor olan kanal somunlarını kullanma eğilimindedir.

3. Asansör Şaft İçi Ürün Uygulaması

Asansör boşluğundaki döküm kanal bağlantılarının birincil kullanımları, kılavuz raylar ve kapı ekipmanlarıyla ilgili bağlantılar içindir. Çoğu uygulamada, dökme kanal tarafından sağlanan ayar, diğer düzlemlerde ek konumlandırma ayarı sağlamak için oluklu braketler kullanılarak tamamlanır. Sonuç olarak, bu dökme kanalların ve oluklu braketlerin kombinasyonu, montajcıya ve tasarımcıya asansör kabinini ve karşı ağırlık kılavuz raylarını kuyu içinde doğru bir şekilde konumlandırmanın sağlanması için basit ve güvenli bir yöntem sunar. Sağlanan doğruluk, sürüş kalitesini en üst düzeye çıkarma ve kılavuz ray bileşenlerinde eksantrik yüklemeyi en aza indirme fırsatı verir.

Benzer şekilde, bağlantı noktalarını baş ve eşikte doğru bir şekilde konumlandırmak için kapı dişlisi düzenli olarak dökme kanallara bağlanır. Bölücü kirişler ve hizmetler gibi yapısal çelik bileşenler, bu yöntem kullanılarak asansör şaftına doğru bir şekilde sabitlenir.

Kanalın şaft duvarına döküldükten sonra uzun süreli erişilebilirliği, aşınmış bileşenlerin hızlı bir şekilde değiştirilmesini ve kurulumu güncellemek için aparatların kolayca yükseltilmesini sağlar. Bağlantılar için kullanılan T-cıvatalar, değiştirilmek üzere basitçe çıkarılır veya dökme kanallardaki yeni konumlarına taşınır. Her kanal profili tipine uyacak çok çeşitli T-cıvata çapları, uzunlukları, çelik kaliteleri ve kaplamalar mevcuttur, bu nedenle çoklu bağlantı koşulları veya bağlantı aralığındaki veya mekanik gereksinimlerdeki sonraki değişiklikler normal olarak kolayca karşılanabilir.

Diğer ankraj yöntemleriyle karşılaştırıldığında, dökme kanal konsepti, düşünülebilecek diğer bağlantı yöntemlerine kıyasla asansör boşluğunda bir dizi güvenlik ve güvenilirlik avantajı sağlayabilir. İlk olarak, bağlantıları kurmak için beton delmeye gerek yoktur, bu da kurulumcu için minimum gürültü, silika tozu ve titreşimli elektrikli aletler anlamına gelmez. İşçilerin aşırı gürültüye, silika tozuna ve el-kol titreşimine maruz kalmasını sınırlamak, uzun süreli maruziyetle ilişkili olası ciddi sağlık sorunlarına ilişkin kanıtlar nedeniyle, haklı olarak dünya çapında çeşitli sağlık ve güvenlik kurumlarının ve tasarımcıların dikkatini çekmektedir. Asansör boşluğunun sınırlı alanı içinde, montajcı için gürültü ve toz tehlikeleri daha da büyütülebilir. Dökme kanalların kullanılması ayrıca betona gömülü çelik plakalara kaynak yapma işleminin yerini alabilir ve böylece yangın risklerini, yanık/elektrik çarpması tehlikelerini ve asansör boşluğundaki tehlikeli dumanları azaltabilir.

Dökme kanallar basit araçlarla kurulur ve konsept olarak basit oldukları ve gözetmenlerin görsel olarak kontrol etmesi kolay olduğu için doğal olarak güvenilirdir. Tabii ki yanlış yerleştirilebilirler, ancak normalde kurulum toleranslarını karşılamak için yeterince uzun uzunluklarda kullanıldıklarında çok güvenilir bir kurulum yöntemidir. Bunların kullanımı, yapının matkapla hasar görmesinden veya montajcıların cıvatalar için doğru derinlik ve çapta delik delme veya uzun vadeli güvenilirlik için gömülü plakalara yeterli kalitede kaynak yapma yetkinliği ile ilgili endişeleri önleyebilir. Denetim süreci bu nedenle çok daha basittir.

4. Tasarım Hususları

4.1 Bakış

Halfen tarzı dökme kanallar, soğuk ve sıcak haddelenmiş profillerde mevcuttur ve bu tarzların her ikisi de betona ankraj için mükemmel çekme ve kesme yükü kapasiteleri sağlayabilir. Ürün seçiminde ilk iş, desteklenecek geleneksel çekme ve kesme yüklerine göre uygun kanal tipini seçmektir. Bunu yapmak için üreticiden teknik kataloglar ve yazılımlar mevcuttur. İkinci görev, bağlantıların dinamik çevrimsel yükleme, sismik yükleme veya darbe yüklemesi gibi herhangi bir özel yüklemeye tabi olup olmayacağını belirlemektir.

4.2 Dinamik Yükleme

Asansör kuyusu içinde asansörlerin kılavuzları üzerindeki çevrimsel hareketi ve kapı dişlisinin hareketleri, bu bileşenlerle ilgili bağlantıların çoğunun dinamik yüklemeye tabi olduğu anlamına gelir. Bazı tesisatçılar asansör boşluğunda soğuk haddelenmiş kanallar kullansa da, genel olarak sıcak haddelenmiş kanallar bu tür yükler için daha uygun kabul edilir. Sıcak haddelenmiş kanallar tipik olarak profil içinde daha az strese sahiptir ve dinamik koşullarda daha eksiksiz test edilmiş performansa sahiptir, bu da sahada uzun bir kullanım geçmişi ile güçlendirilmiştir. Aşağıdaki grafik (şekil 9.), 2 x 10'da bir dizi sıcak haddelenmiş profil için izin verilen dinamik yük genliğini göstermektedir.6 döngüler. Grafik ayrıca < 2 x 10 için izin verilen tam yük genliği eğrilerini de gösterir.6 asansör kılavuz ray bağlantıları için yaygın olarak kullanılan iki sıcak haddelenmiş profil için döngüler. Bu yük değerleri deneysel testlere dayanmaktadır çünkü geçmişte dinamik yükleme durumlarında yorulma performansını doğru bir şekilde tahmin edebilen bir hesaplama modeli oluşturmak çok zor olmuştur. Makul performans tahmincileri veren bir model > 2 x 106 sıcak haddelenmiş kanallarda çevrimler artık mevcuttur. Bağlantının dinamik performansı, milyonlarca yolcu yolculuğunu görecek bir kurulumun ömrü boyunca bakım ve güvenlik konularını belirlemek için açıkça önemlidir.

4.3 Boyuna Yükleme

Sıcak haddelenmiş kanalların bir avantajı, kanal dudaklarını ezmeden T-cıvatalara yüksek tork değerlerinin uygulanmasını sağlayan daha kalın dudak tasarımıdır (bkz. şekil 8). Daha yüksek torklar, desteklenecek kanal yönünde daha yüksek boylamasına yükleri mümkün kılabilir. Bu, daha yüksek yan yüklerin desteklenmesini gerektirebilecek kılavuz ray kurulumları için önemli olabilir. Bu amaç için yüksek gerilimli T-cıvatalar mevcuttur ve ayrıca yüksek tork uygulandığında kanalın dudağını fiziksel olarak ısırmak için tırtıklı T-cıvatalar seçilebilir. Ucun ısırma hareketi, kanala uygulanan uzunlamasına yüklere karşı mekanik direnç sağlar.

Tırtıklı dudaklı sıcak haddelenmiş kanallar ve uygun tırtıklı T cıvataları da mevcuttur. Bunlar, desteklenecek kanalın çekme ve enine kesme kapasitesine kadar daha önemli boylamasına yüklere izin verir. Dinamik yüklemeleri, standart sıcak haddelenmiş kanal aralığına benzer veya biraz daha iyidir. Cıvata ve kanal dudağı üzerindeki dişler arasındaki mekanik etkileşim, ray üzerinde çok yüksek yan yüklerin barındırılmasına izin verir (T-cıvata bağlantısı başına 30 kN [6,750 lbs.] üzerinde tasarım dirençleri mümkündür). Bu özellik aynı zamanda tırtıklı kanal stilini, dikey tolerans ve önemli dikey yüklemenin gerekli olduğu bağlantılar için uygun hale getirir, çünkü bu, tırtıklı kanalın uzunluğunu yataydan ziyade dikey düzlemde yönlendirerek elde edilebilir. İkincil çelik iş bağlantıları, bu tür bağlantı gereksinimlerine bir örnek olabilir.

4.4 Sismik ve Yüksek Darbeli Yükleme

Yüksek güvenlikli beton yapılara dökülen sıcak haddelenmiş kanalların bağlantı performansı üzerindeki iç ve dış patlamaların veya depremlerin etkilerini simüle eden özel testler yakın zamanda tamamlanmıştır. Test, nükleer endüstrinin bağlantı gereksinimlerine yönelikti, ancak elde edilen veriler, tasarımcı tarafından aşırı yükleme hususlarının dikkate alınması gerektiğinde bu sektör dışında da uygulanabilir. Testler, kanal sürekli yük altındayken 1.0 Hz'de 1.5 döngüde 10 mm'den 0.2 mm'ye kadar genişliklerde salınan çatlaklara sahip betonda gerçekleştirilmiştir. Yük çevriminden sonra, nihai yükler elde edilene kadar 1.5 mm'de tutulan çatlak genişlikleri ile kanala kademeli olarak artan bir yük uygulandı. Bu testten geliştirilen HZA-PS dişli sıcak haddelenmiş kanal yelpazesi, aşırı bir olaydan kaynaklanan yoğun çatlaklı betonla başa çıkmak için özel yüksek performanslı ankrajlarla birleştirilmiş tırtıklı dudaklı kanal profillerinden oluşur. Bu aralık, herhangi bir yönde T-cıvata başına 30 kN [6,750 lbs.] üzerinde tasarım direnci sağlayabilir.

4.5 İnce Metal Döşeme Döşemelerine ve Çelik Yapılara Bağlantılar

Çelik yapılarda tasarımcı, kapı dişlisi ve kılavuz rayların, sürekli bir beton şaft duvarları yerine nispeten ince döşeme plakalarının kenarlarına sabitlenmesinin gerekeceği durumlarla karşılaşabilir. Geleneksel sıcak haddelenmiş kanallar, ince betonda çok iyi çalışır ve küçük beton kenar mesafeleri ile iyi yükler elde eder ve levhanın kalıcı metal kenar kaplamasına önceden bağlanmış olarak sağlanabilir. Profilli metal döşemenin döşemedeki konumu, kanala uygulanan yükleri dağıtmak için mevcut betonda bir azalmaya neden olabilir. Yük kapasitesinin aşırı derecede azaldığı veya döşeme bağlantısından özellikle yüksek yükler istendiği durumlarda, normal kanal ankrajları değiştirilir veya ankrajın etrafındaki mevcut betona ek donatı eklenir. Bazı durumlarda sıcak haddelenmiş kanal profilleri, betona dökülmek yerine yapısal çeliğe kaynak yapılır. Bu bağlantı yöntemi normalde yenileme kurulumları için bir seçenektir; veya asansör kuyusu civarında beton kullanılmıyorsa; veya inşaat programının betona dökülen kanalların kullanımını engellediği durumlarda.

5. Proje Örneği

New York City'deki Tower 1 Dünya Ticaret Merkezi, duygusal bir geçmişi olan ikonik bir bina olacak. Şu anda yapım aşamasındadır ve 9 yılındaki 11 Eylül saldırılarında teröristler tarafından yıkılan önceki Dünya Ticaret Merkezi'nin yerinde bulunan yeni yapılardan biridir. Bina tamamlandığında 2001 katlı olacak ve kulesiyle birlikte olacak. 104 fit yüksekliğinde, ABD'nin bağımsızlığını kazandığı yıla sembolik bir referans. ABD'deki en yüksek bina olacak ve yapıya ThyssenKrupp Elevator Americas tarafından sağlanan 1776 asansörle hizmet verilecek. Bu asansörlerden beşi, saniyede 71 metre (9 fit/dakika) hızla çalışan son derece yüksek hızdadır.

2005 yılında mimar SOM, yapı mühendisi WSP Cantor Seinuk ve New York New Jersey Liman İdaresi ile asansör boşluğu içindeki bağlantıların tasarımına ilişkin görüşmeler başladı. ThyssenKrupp Elevator Americas da daha sonraki bir aşamada tasarım tartışmasına dahil oldu. Yolcu sürüş kalitesini sağlamak için kılavuz rayların doğru montajı gerekliliğine ek olarak, önemli bir tasarım, yapıya delik açmaktan kaçınma tercihini dikkate alır. Bunun nedeni, kullanılan son derece yüksek beton mukavemeti ve yapıda bulunan yüksek konsantrasyonda çelik donatıydı. Bu kadar sert betonu delmenin çok zor olacağına dair bir endişe vardı ve delme işleminin sıkı bir şekilde paketlenmiş çelik donatıya zarar verme riski vardı. Bağlantıların desteklemesi gereken statik ve darbe yüklerinin tasarım değerlendirmesinin ardından, asansör kuyusunda kullanılacak ankraj yöntemi olarak dökme sıcak haddelenmiş kanallar seçilmiştir. Kuyu tüm alanlarının tasarımı 2008 yılında tamamlanmıştır ve bu sırada lobi alanlarındaki paslanmaz çelik panelleri desteklemek için paslanmaz çelik döküm kanallar da seçilmiştir. İnşaatın bazı bölgelerine dökme kanalların teslimatı 2007'nin sonraki bölümünde başladı.

Teslimatı 7,000 yılının ilk yarısında tamamlanan projede, 2010 adet sıcak haddelenmiş döküm kanalın tamamında kullanıldı. Kaldırma mili kılavuz raylarının döküm-n kanallara bağlanması için iki çapta T-başlı cıvatalar kullanıldı. Kılavuz rayların montajı, 2008 yılında yapının alt kısımlarında başladı ve kalan kılavuz rayların çoğu 2010 yılında kuruldu.

6. sonuçlar

Asansör teknolojisiyle ilgili diğer hususlarda olduğu gibi, beton bağlantı bilimi de on yıllar boyunca ilerlemiştir. Ürünler ve mühendislik, modern yapıların tasarım gereksinimlerine ayak uydurmak için artan düzeyde güvenilirlik ve performans sağlayarak geliştirilmiştir. Bağlantı teknolojisi anlayışımız gelişmeye devam ediyor ve yeni hesaplama yöntemleri, değişen koşullarda performansın giderek daha doğru tahmin edicilerini sağlıyor. Bu arada, dökme sıcak haddelenmiş ankraj kanalı konseptinin devam eden basitliği, hesaplanan tasarım performansının doğruluğunun sahada tutarlı bir şekilde uygulanmasını sağlar ve bu, asansör boşluğundaki kritik bağlantılar için seçimlerinde önemli bir faktör olabilir.

7. Teşekkür

Yazar, bu makalede sunulan Tower 1 Dünya Ticaret Merkezi proje örneğiyle ilgili olarak ThyssenKrupp Elevator Americas'ın nazik işbirliğini minnetle kabul eder.

İlgili Etiketler
Sponsor
Sponsor

Asansör Dünyası | Mayıs 2013 Kapak

kitapçık

Sponsor
Sponsor