Geri Dön

Gömülü esnek borular üzerine etkiyen gerilmelerin sıkışabilir malzeme kullanılarak azaltılması

Reduction of stresses on buried flexible pipes by using compressible material

  1. Tez No: 697843
  2. Yazar: SERCAN BOZKURT
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ PERİHAN BİÇER, DOÇ. DR. HAVVANUR KILIÇ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 249

Özet

Gömülü borular ve menfezler gibi yapıların tasarımında zemin – yapı etkileşiminin anlaşılması gereklidir. Gömülü borulara etkiyen yükler zemin kemerlenmesi dolayısıyla etkiyen yükten farklı olarak ölçülmektedir. Esnek borularda borunun düşeyde yaptığı esnemeden dolayı boru üzerindeki zemin prizmasının yaptığı oturma, borunun yanlarında yer alan zemin prizmasının yaptığı oturmadan fazladır. Bundan dolayı gelişen pozitif zemin kemerlenmesi ile boru üzerine gelecek yükün bir kısmı yan zemin prizmalarına aktarılarak boru üzerine etkiyen yük azalmaktadır. Rijit borularda ise negatif zemin kemerlenmesi ile boru üzerine etkiyen yüklerde artış meydana gelmektedir. Rijit borulara etkiyen yükleri azaltmak için yapay hendek yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemle boru üzerine sıkışabilir malzeme yerleştirilerek yapay olarak pozitif kemerlenme sağlanmış olur. Yapay hendek yönteminin esnek borularda uygulanması ile var olan kemerlenme etkisinin artması sağlanır. Bu tez çalışmasında kalın dolgu yükleri altında yer alan geniş çaplı HDPE ve PVC boruların davranışlarını incelemek amaçlı projelendirilen Derin Gömü Projesi kapsamında gerçekleştirilen arazi deneyleri Plaxis 2D programında modellenmiştir. Oluşturulan bu modellerde borular üzerine sıkışabilir malzeme olarak EPS geofoam malzeme kullanılmıştır. EPS malzemenin kalınlık, genişlik ve yoğunluk parametreleri değiştirilerek bunların boru davranışları üzerindeki etkileri incelenmiştir. EPS geofoam malzeme ile birlikte daha kalın dolgu yüklerinin kullanımı, geri dolgu malzemesi olarak kil malzemenin kullanılması ve küçük çaplı boruların kullanımı incelenen diğer durumlardır. Ayrıca EPS malzemenin boru üstünde kullanılmasının dışında boru etrafında da kullanılarak analizler gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen analizler sonucunda borulara etkiyen gerilme değerleri ve borularda meydana gelen şekil değiştirme oranları belirlenmiştir. 30 m'lik dolgu yükü altında boru üstünde EPS kullanımı ile boru davranışını en fazla iyileşmenin sağlandığı durumda boru tacına etki eden gerilmelerde %60 oranında, boru yan duvarına etki eden gerilmelerde %70 oranında iyileşme sağlanmıştır.

Özet (Çeviri)

The design of structures such as buried pipes and culverts requires an understanding of soil - structures interaction. The loads acting on the buried pipes are measured differently from the load acting due to the soil arching. In flexible pipes, due to the vertical deflection of the pipe, the soil prism on the pipe is more settlement than the soil prism on the sides of the pipe. Therefore, with the positive soil arching that develops, some of the load that will come on the pipe is transferred to the side soil prisms and the load on the pipe decreases. In rigid pipes, the acting loads on the pipes increases with the negative soil arching. Imperfecth trench method has been developed to reduce the loads on rigid pipes. With this method, compressible material is placed on the pipe and artificially positive arching is achieved. By applying the imperfecth trench method in flexible pipes, the existing arching effect is increased. In this thesis study, field experiments carried out within the scope of the Deep Burial Project, which was designed to examine the behavior of large-scale HDPE and PVC pipes under thick filling loads, were modeled in Plaxis 2D program. In these created models, EPS geofoam material was used as a compressible material on the pipes. The thickness, width and density parameters of the EPS material were changed and their effects on pipe behaviors were examined. The use of thicker filling loads, the use of clay material as back filler material and the use of small diameter pipes are other cases examined with EPS geofoam material. In addition, apart from the use of EPS material on the pipe, analyzes were carried out by using it around the pipe. As a result of the performed analyses, the stress values that effected on the pipes and the deformation rates occuring in the pipes were determined. In the case of maximum improvement of pipe behavior by using EPS on pipes under 30 m filling load, 60% improvement in stresses acting on the pipe crown, 70% improvement in stresses acting on the pipe sidewall was achieved.

Benzer Tezler

  1. Geofoam desteklı gömülü esnek borularda yapı-zemin etkileşiminin sayısal analizlerle incelenmesi

    Investigation of structure-soil interaction in geofoam supported embedded flexible pipes through numerical analyses

    BABAK ROUZEGARI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SADIK ÖZTOPRAK

    DOÇ. DR. HAVVANUR KILIÇ

  2. Gömülü boruların sismik yükler altında doğrusal olmayan analizi

    Nonlinear analysis of embedded pipes under seismic loads

    FURKAN ŞEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BEYZA TAŞKIN AKGÜL

  3. Zemine gömülü boruların sismik etkiler altındaki davranışının numerik analizler ile incelenmesi

    Investigation of the behavior of buried pipelines under seismic loading by numerical analysis

    İREM TOPRAK GÜLNERGİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BERRAK TEYMÜR

  4. An investigation on behavior of buried pipelines subjected to transverse permanent ground deformation

    Yanal kalıcı zemin deformasyonlarına maruz gömülü boruların davranışları üzerine bir inceleme

    HASAN EMRE DEMİRCİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSAFFA AYŞEN LAV

  5. Determination of the optimum geofoam geometry for shallowly buried flexible pipe by finite element analyses

    Sığ gömülü esnek borular üzerinde teşkil edilecek optimum geofoam geometrisinin sonlu elemanlar analizleri ile belirlenmesi

    YAVUZHAN KEFCİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NEJAN HUVAJ SARIHAN