The analysis of unanchored brms considering a velocity-dependent friction model and soil-structure interaction effects
Patlamaya dayanıklı ankrajsız modüler binaların hıza-bağlı bir sürtünme modelinin ve yapı-zemin etkilişiminin dikkate alınarak analizi
- Tez No: 712761
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ SARI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Patlamaya Dayanıklı Modüler Binalar (BRMB) petrokimya tesislerinde, maden sahalarına yakın patlama bölgelerinde, askeri endüstrilerde personel barındırmak vb. birçok farklı alanda kullanılan çok amaçlı yapılardır. Uygun maliyetli olup, daha kalitelidirler ve inşaat programı dahilinde inşa edilirler. Bahsedilen nedenlerden dolayı, son zamanlarda daha popüler hale geldiler. Bu binaların dinamik davranışları ile ilgili zaman içinde kapsamlı çalışmalar yapılmış olmasına rağmen, hala doldurulması gereken boşluklar bulunmaktadır. Özellikle ankrajsız modüler yapılar nispeten yeni bir trend olduğu için. Temele ankraj yapılmayan modüler binalar, tipik ankrajlı modüler binalara kıyasla daha uygun maliyetlidir, çünkü temele ankrajlı binalar, ankrajların maliyetli kurulumunu ve daha büyük temellerin inşasını gerektirir. Ek olarak, ankrajsız binaların yapısal elemanları için maksimum sehim talepleri önemli ölçüde daha küçüktür. Bu çalışmada, ankrajsız patlamaya dayanıklı modüler bir binanın patlama yükleri altındaki davranışı iki farklı durum için incelenmiştir: İlk durumda, patlamaya dayanıklı modüler bina betonarme bir temel üzerine yerleştirilmiş, ankrajsız ve serbestçe kayar. Bu durumda binanın tepkisi, Stribeck eğrisine dayanan bağıl hıza bağlı bir sürtünme modeli kullanılarak hesaplanır. Bu durumda kullanılacak gerçekçi temsili bir sürtünme modeli için mevcut statik ve dinamik sürtünme modellerinin bir incelemesi yapılmıştır. İkinci durumda, bir BRMB'nin davranışı, toprak-yapı etkileşiminin etkileri dikkate alınarak incelenmiştir. Bu durumda, bina doğrudan siltli-kumlu toprak üzerine yerleştirilmiştir. Zemin-yapı etkileşimi etkileri, Pais ve Kausel (1988) tarafından önerilen dinamik empedans fonksiyonları kullanılarak zaman alanında bulunmuştur. Ek olarak, BRMB sakinlerini etkileyen ivmeler ve kuvvetler varsayılan bir test mankeni için hesaplanmıştır. Test mankeni binanın içine insan yaralanması kriterlerine ilişkin literatürdeki hükümler kullanılarak yerleştirilmiştir. Bu bölümde konuyla ilgili mevcut literatüre göre kafa travması kriterleri, boyun yaralanması kriterleri ve göğüs yaralanması kriterlerinin kısa bir açıklaması verilmiş ve daha sonra hesaplamalar yapılmıştır. Birinci ve ikinci durumların sonuçları ve insan tepkisi daha sonra birkaç patlama testinin sonuçlarına göre doğrulanır. Test sonuçları ile bu çalışmadaki sonuçların karşılaştırılması, bu çalışmada kullanılan yöntemlerin doğrulanması için yeterince yaklaşık görünmektedir.
Özet (Çeviri)
Blast-resistant Modular Buildings (BRMB) are multiple-purpose structures that are used in many different areas including in petrochemical facilities, in blast zones near mining fields, in military industries to shelter personnel, etc. Since these modular buildings are prefabricated and are manufactured off-site, they are cost-effective, have better quality compared to on-site manufactured structures, and are built within the construction schedule. Due to the mentioned reasons, they have become more popular, recently. Although extensive studies regarding the dynamic behavior of these buildings have been done over time, there are still gaps that need to be filled. Especially, regarding the unanchored modular buildings since they are relatively a recent trend. The modular buildings which are not anchored to the foundation are more cost-effective in comparison to the typically anchored modular buildings because the anchorage to the foundation requires costly installation of anchorages and building of larger foundations. Additionally, the maximum deflection demands for the structural members of the unanchored buildings are significantly smaller. In this study, the behavior of an un-anchored blast-resistant modular building under blast loads has been studied for two different cases: In the first case, the blast-resistant modular building is placed on a reinforced concrete foundation, un-anchored and freely sliding. In this case, the response of the building is calculated using a relative-velocity-dependent friction model which is based on the Stribeck curve. For a realistically representative friction model to be used in this case, a review of the existing static and dynamic friction models is carried out. In the second case, the behavior of a blast-resistant modular building is studied with the effects of the soil-structure interaction being included. In this case, the building is placed directly on silty-sand soil. The soil-structure interaction effects are calculated in the time domain using dynamic impedance functions which were proposed by Pais and Kausel (1988). Additionally, the accelerations and forces impacting the inhabitants of the BRMB have been calculated for a test dummy assumed to be positioned in the building using the provisions in the literature regarding human injury criteria. In this part, a brief description of the head injury criteria, the neck injury criteria, the chest, and femur injury criteria is provided according to the existent literature on the topic and later the calculations are carried out. The results of the first and second cases and the human response are later validated against the results of a series of blast tests. The comparisons of the test results and the calculated results seem to be approximate enough, in order for the methods which are used in this study to be verified.
Benzer Tezler
- Reliability based seismic assessment of unanchored circular steel storage tanks
Ankrajsız dairesel çelik depolama tanklarının güvenilirlik tabanlı sismik değerlendirmesi
NURULLAH BEKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
İnşaat Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsüİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN AKTAŞ
- Seismic performance of self-anchored tanks located in high seismic regions in Turkey
Türkiye'de yüksek sismik bölgelerde bulunan kendinden ankrajlı tankların sismik performansı
İRSEN NİHAN KOCRAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Deprem MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. BÜLENT ERKMEN
- Endüstriyel tesislerdeki depolama tanklarının deprem risk analizleri
Seismic risk analysis of storage tanks in industrial facilities
SEZER ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ SARI
- Seismic designing of non-structural components considering shake table test and 3D modelling
Sarsma tablası testi ve 3 boyutlu modelleme dikkate alınarakyapısal olmayan elemanların sismik tasarımı
MURAT ÇAVUŞLU
Doktora
İngilizce
2022
İnşaat MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEMDUH KARALAR
DR. ÖĞR. ÜYESİ NECATİ MERT
- Beton yapılara değişik boyut etkisi bağlantılarının uygulanması
Various size effect relations applied for the concrete structures
FARROKH RASOULİ SARABİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
İnşaat MühendisliğiGazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SIDDIK ŞENER