Dairesel kesitli çelik siloların sonlu/ayrık eleman analizi
Finite/di̇screte element analysis of cylindrical steel silos
- Tez No: 1008404
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRE ERCAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ YUNUS DERE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, EN 1991-4 (2006) : Yapılar üzerindeki etkiler - Bölüm 4: Silolar ve tanklar (Eurocode 1) yönetmeliğinde yer alan 1 nolu etki değerlendirme sınıfı kapsamına dahil olan dairesel kesitli, narin ve merkezi akış profiline sahip çelik silo duvarlarının doldurma - boşaltma durumlarında maruz kaldığı gerilmeleri belirlemek amacıyla doğrusal olmayan modelleme ve analizi karşılaştırılmalı olarak sunulmuştur. Yapısal analiz modelleri sonlu elemanlar (FEM) ve ayrık elemanlar (DEM) yaklaşımları kullanılarak tasarlanmıştır. Silolar, karakteristik olarak kabuk eleman özelliklerine sahip olmakla birlikte, tasarımları esnasında birçok parametreyi göz önünde bulundurmayı gerektiren karmaşık yapılardır. Bu nedenle çalışma kapsamındaki modellemeler, gerekli parametreler için literatürde en fazla referans gösterilen değerler alınarak gerçekleştirilmiştir. Böylelikle yapılacak herhangi bir deney prosedürünün olası zaman ve maliyet sarfiyatının önüne geçmek amaçlanmıştır. Çalışmada 6 adet sonlu elemanlar, 9 adet ayrık elemanlar modeli olmak üzere toplamda 15 adet silo modeli oluşturulmuş, sayısal yöntemle analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonlu elemanlar modellemeleri ABAQUS, ayrık elemanlar modellemeleri ise ABAQUS ve EDEM programları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen analiz sonuçları, EN 1991-4'deki ampirik ve teorik formülizasyonlar kullanılarak hesaplanan sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Bunun sonucunda silo tasarım esaslarını belirlemek adına sonlu elemanlar ve ayrık elemanlar yaklaşımlarının birbirlerine göre avantaj ve dezavantajları gözlemlenmiş olup, depolanan malzemenin tanecikli yapısının ve bu yapıdan kaynaklı olarak ortaya çıkan restitüsyon katsayısı, statik sürtünme katsayısı ve yuvarlanma sürtünme katsayısı parametrelerinin göz önünde bulundurulmasının tasarım için kritik öneme sahip olduğu ortaya koyulmuştur. EN 1991-4 yönetmeliğinde, depolanan malzemenin tanecikli yapısını temsil eden bu katsayıları doğrudan temsil eden parametrelere formülizasyonlarda yer verilmesi halinde güvenli tarafta kalan bu yönetmeliğin daha güncel ve kapsayıcı bir nitelik kazanacağı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, nonlinear modeling and analysis are presented comparatively to determine the stresses experienced during filling and discharge processes by slender, circular-sectioned steel silo walls with a central flow profile, which fall under Action Assessment Class 1 as defined in EN 1991-4 (2006): Actions on Structures – Part 4: Silos and Tanks (Eurocode 1). The structural analysis models were developed using both Finite Element Method (FEM) and Discrete Element Method (DEM) approaches. Although silos are characteristically shell-like structures, their design involves consideration of a wide range of parameters, making them complex systems. Therefore, the modeling within the scope of this study was carried out using the most frequently cited parameter values in the literature, in order to avoid the potential time and cost associated with conducting experimental procedures. In this study, a total of 15 silo models were developed, including 6 finite element models and 9 discrete element models, and their analyses were conducted using numerical methods. The finite element models were created using ABAQUS, while the discrete element models were developed using both ABAQUS and EDEM software. The results obtained from the analyses were compared with those calculated using empirical and theoretical formulations provided in EN 1991-4. As a result, the advantages and disadvantages of the FEM and DEM approaches in determining silo design principles were observed. It was revealed that considering the granular nature of the stored material—and the associated parameters such as the coefficient of restitution, the static friction coefficient, and the rolling friction coefficient—is critically important for accurate silo design. It was concluded that incorporation into the formulations of the parameters directly representing the granular behavior of stored materials into the EN 1991-4 would make the code more current and comprehensive while maintaining its inherently conservative nature.
Benzer Tezler
- Betonarme daire kesitli silolar
Reinforced concrete circular sectional silos
HAKAN ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
İnşaat MühendisliğiBalıkesir Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SACİT OĞUZ
- Dairesel kesitli-boşluklu çelik kolon-kiriş moment birleşiminin çevrimsel yük altında incelenmesi
Investigation of circular hollow sections column-beam moment connection under cyclic load
MUHAMMED ALTAR HANÇERLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİRIZA İLKER AKGÖNEN
- Beton dolgulu çelik tüplü dairesel kesitli kolonların eksenel yük taşıma kapasitesinin tahmini
Prediction of axial load carrying capacity of concrete-filled steel tube circular section columns
FATİH ÇIBUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMA ALACALI
- Effects of imperfections on the flexural behaviour of concrete filled steel tubes beams with circular sections
Dairesel kesitli içi beton doldurulmuş çelik tüp kirişlerin eğilme davranışında kusurların etkisi
OMAR ALI ALHETE
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET TOLGA GÖĞÜŞ
- Reliability analysis of concrete filled steel tube for quadrilateral and circular cross sections
Dörtgen ve daıresel kesıtlı beton doldurulmuş çelik tüplerin güvenırlık analızı
ISRAA HASAN RIFAAHT
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET TOLGA GÖĞÜŞ