Anasayfa İletişim Site Haritası
 
 
 
Teknoloji

 

Deprem Mühendisliği Çevrimiçi Arşivi.
Yükseltilmiş küresel tanklar için sismik güvenilirlik analiz yöntemleri


Stanford California Earthquake Engineering Center (06-1989). 
Tung, Albert T. Y.- Kiremidjian, Anne S.-John A. Blume

Yükseltilmiş küresel tanklar, büyük endüstriyel tesislerde yaygın şekilde kullanılan özgün bir yapı türü olarak basınç altındaki son derecede toksik ve/veya yanıcı maddeleri depolamak için kullanılan sismik yük altında çökmesinin kritik önemde olduğu kritik yapılar grubuna dâhildir.   

Bu çalışmada yükseltilmiş küresel tankların sismik performansını (güvenilirliğini) değerlendirmek için farklı perspektiften üç farklı düzeyde karmaşıklıkta üç farklı sistematik yaklaşım geliştirilmiştir.

Kütle ve sertlikler içeren ayrıştırılmış kütle mekanik sistemi sıvı dolgu yüksekliğinin bir fonksiyonu olarak sıvı çalkalanmasının dinamik etkilerini modellemek için inşa edilmiştir. 
Bileşen güvenilirliği analizleri, geliştirilen üç yöntemin birincisi, tam durumdaki yapısal bileşenlerin sadece bölgenin risk eğrisini ve mahalle bağlı dinamik amplifikasyon spektrumu faktörünü sismik yük girdisi olarak kullanarak yıllık arıza olasılıklarını hesaba katar. Aynı girdiyi bileşen güvenilirliği analizi olarak kullanıp fakat ilerleyen arıza ve yeniden yük dağılımını hesaba katan sistem güvenilirliği analizi, yani geliştirilen ikinci yöntem, en olası bileşen arıza dizinini ve genel sistem arızası olasılığını saptar.            
Üçüncü yöntem, rastgele titreşim analizi, sıklık bakımından durağan olmayan yer hareketini sismik yük girdisi ve yükseltilmiş küresel tankın taşıyıcı şasesinin lineer olmayan davranışını içerecek şekilde histeretik geri yükleyici güç modeli olarak analizde kullanır. 
Azami yatay deplasman istatistiklerini muhtelif süneklik oranları seviyesinde değerlendirir.  San Francisco Körfezi Bölgesinde konuşlanmış sıvı içeren bir yükseltilmiş küresel tank açıklayıcı bir örnek olarak her üç yöntem kullanılarak analiz edildi.    
Bu buluş sıvı depolanmasına mahsus ve özellikle dairesel olarak aralıklı kolonlar tarafından taşınan üzerine oturan yükseltilmiş tanklarla ilgilidir.
Geçmişte yükseltilmiş tankların ve özellikle küresel tankların güneşin ısısı, havanın neden olduğu ısı değişimleri, basınçtaki değişimler ve benzeri şeyler nedeniyle genleşme ve büzülmeye konu oldukları tespit edilmişti. 
Bu genleşme ve büzülmeler bazen tankın taşıyıcı ayakları veya kolonlarından gevşemesine neden olur ve böylece bu tankların birçoğu sık ve pahalı onarımlar gerektirir.   

Bunlar, taşıyıcı kolonların tanka tutturulması zor olduğundan küresel tanklarda özellikle can sıkıcıdır, bu genellikle kolonların tankın göbek bölgesinin altındaki noktalardan tankın kenarlarına kaynaklanması suretiyle yapılır. Kolonlar tanka belli bir açıyla kaynaklanmış olduklarından, genleşme veya büzülme ile kaynaktaki herhangi bir gevşeme tankın yükünün derhal zayıflayan kısma yığılmasına neden olur ve bütün kolon tamamen yıkılmaya meyleder.
Bu taşıyıcı dokümantasyonun rezervuarı ileri geri salınmaya meyleder ve bu olgu onu zemin dalgasının deprem tektonik dengesizliğinin etkilerine açık hale getirir ve böylece düşünülen felaketten kaçınmak için küresel tanka uygun taşıyıcı sağlama problemini arttırır.

TECNI SYSTEME INSTITUTE


Pacific Eartquake Engineering Research ( PEER ) Center

Bir Yapı Mühendisinin Ömür Değerlemesi
Önerilen simülasyon bazlı yaklaşımın amaçlanan ömre uygulanabilirliği bu bölümde uygulama bağlantılı yapı mühendisliği ile gösterilmiştir.  Basınçlı Küresel gaz kaplarının silindir biçimindeki kolonları üzerine monte edilmiş olarak kullanılır, böylece sismik yük askıya alınır.        

Silindirik taşıyıcılar üzerinde küresel tanklar

Yukarıda bahsi geçen kalibre edilen ve doğrulanmış 20 Mn Mo Ni 55 malzeme tecrübeye dayalı olarak ömrünü belirlemektedir. Mühendislik yapısında lCl-Wilhelmshaven GmbH & CO yapımı B 101 etilen tankı kullanılmıştır.  Bu silindir biçiminde taşıyıcılara 12 küresel tank bindirilmiştir (Şekil 8.1) kaldırılmış olmalarından dolayı ve konteynır yataklarında kısa süreli yorgunluğun indirgenmesinden dolayı sismik yük askıda kalmaktadır. Yükün iki bitişik sütunda daima olumsuz olduğu varsayılmaktadır

YAPI MÜHENDİSLİĞİNİN ÖMÜR BELİRLEMESİ

Bir karşı hareket uygulayın (Şekil 8.2). Ana geometrik veri ve uygulanan sonlu unsur ayrıklaştırılması aşağıdaki şekillerde görülmektedir.  Yapı ve antimetri ve işletilen yapının simetrisi olacak ve sadece Şekil 8.2 (b) model şekilde gösterildiği gibi i.5”in kabuk bölgesi sayısal çabanın indirgenmesinde kullanılacaktır. Yapının modellenen kısmının ayrıklaştırılması 72 unsurludur.  Bu segmentin sayısal sonuçların daha dazla temsili grafiği yansıtılmış Şekil 8.2 (C)’de gösterildiği gibidir. 

Şekil 8.2 (a) lCl-Wilhelmshaven küresel tankları, (b) konteynırın geometrik verisi ve (c) yapının sonlu unsur ayrıklaştırılması.
Not: Bu yapının simülasyonu kabuk yöneticisinin, sonlu unsur kabuk formülünde özgün parametrelendirme kullanmasını gerektirir çünkü kompozit bir kabuk yapısıdır (Ek c).    

18 Mayıs 1940’da Kaliforniya’daki El Centro depreminde gerilme oldu, Richter ölçeğinde 6,9 olarak ölçülen deprem inşaat mühendisliği alanında tasarım bağlantılı uzun bir zamandı. 
Şekil 8.3 dikey yer hareketinin ilgili maruziyet takiminin (Berg & Housner 1961) ilk 32 saniyesini göstermektedir. 

 

Silindirik taşıyıcı üzerinde küresel tanklar

Sayısal simülasyon sonuçları (Şekil 8.4 de) 32 saniye sonraki zorlanmayı, konteynırın taşıyıcı geçiş bölgesindeki anlamlı hasar yoğunlaşmasını göstermektedir.   .
Koyu bölgelerle gösterilen azami gözenek hacim kısmı en yüksek geçiş noktasında vuku bulur. (Şekil 8.5 Xb) yapının bu karar noktasında deprem yükünün bütün süresi üzerinden hasar gelişimini Şekil 8.5 (a) da göstermektedir. 

 

Çökmenin zorlanma bölgeleri için azami gözenek hacmi oranında artış dışında kalan açıkça gözlemlenmiştir ancak yükselti için erd gözlemi için sabit hasar durumu görünürdür. Oran, azami gözenek hacmi oranı, sadece f =0.015 kritik gözenek kaynaşma değeri (f crit = 61:0.09)’den çok uzaktır. Hasarın genel tasarımın davranışını etkilemesi çok düşüktür ve dolayısıyla yüksek basınçlı gaz tankının tam anlamıyla yetersiz hale gelmesi El Centro depreminin yükleme durumundadır, korkulacak bir şey yoktur.   

Yapı Mühendisliğinin Ömür Belirlemesi

Kısa termüdungs çalışmanın simülasyonları için  geliştirilmiş sayısal modelin uygulanabilirliği konteynır inşası sahasında tasarım mühendisliğinde kabuk şeklinin  ömür döngüsü analizini kullanmaktadır.  

Burada, lCl-Wilhelmshaven GmbH & CO’nun yüksek basınçlı gaz kabı, 1940 EL Centro, Kaliforniya depremi yüküne maruz idi, 

Sayısal çalışmalar aşağıdaki değerlemeleri mümkün kılmaktadır:  
Brace konteynırların geçişinde anlamlı hasar birikmelerinin vuku bulması görülebilir.  

Meydana gelen azami gözenek hacmi oranı kritik erimin dışında olacağından modellenen yapı,  simüle edilen El Centro depreminin özelliklerine sahip olmalıdır.

TECNI SYSTEME INSTITUTE

 
Sertifikalar
Sertifikalar için tıklayınız.
İnsan Kaynakları
Bizimle çalışmak için formu doldurunuz.
İletişim
İletişim bilgileri için burayı tıklayınız. >>
 
 
Web Design Atak Teknoloji