Endüstriyel bacaların yapı zemin etkileşimi dikkate alınarak dinamik analizleri - Kalın, Achmet
Endüstriyel çelik bacalar, fabrikalar, rafineriler, enerji üretim tesislerinin ve bu gibi tesislerin vazgeçilmez bir parçasıdır. Atık ve zararlı gazların atmosfere iletilmesi amacıyla kullanılan bu bacaların ihtiyaçları karşılayacak şekilde tasarlanıp inşa edilirler. Bu yapıların uzun yıllar boyunca hizmet etmesi arzulanmıştır. Bacaların zeminle etkileşimi, bacaların tasarımı, inşaatı ve bakımı açısından önemlidir. Yapıların tasarımında ileri mühendislik bilgisi ve tecrübe gerektiren bu yapılar inşa edilirken birçok parametre göz önünde bulundurulması gerekmektedir. Bu çalışmada zemin-yapı etkileşimi açısından farklı özelliklere sahip zeminlerin endüstriyel bacaların dinamik etkisi araştırılmıştır. Zemin etkisini oluşturabilmek için S1, S2, S3 ve S4 tiplerinden farklı zemin özelliklerine ait zemin modelleri kullanılmıştır. Zemin modelleri aynı boyutlarda ve özel sınırlar tanımlanarak hazırlanmıştır. Belirlenen zeminler üzerinde bulunduğu kabul edilen 30, 50 ve 60 metre yüksekliğinde çelik baca tipi yapıların dinamik analizleri yapılmıştır. Yapısal çeliğin lineer olmayan elasto-plastik malzeme modeli kullanılarak sonuçlar değerlendirilmiştir. Sonlu elemanlar analizleri SOLİD185 sonlu eleman tipi tercih edilerek ANSYS WORKBENCH yazılımı kullanılarak dinamik analizleri yapılmıştır. Yapının farklı zeminler ve çelik modelleri ile modellenen kule tipi yapının 1999 Kocaeli depremi ivme kayıtları kullanılarak boyutlanmış deprem ivmesine maruz kalması sonucunda kulede oluşan ilgili parametreler değerlendirilmiştir. Değerlendirme aşamasında yapının karakteristiklerini belirlemek amacıyla yapılan deprem etkisinin zaman tanım aralığındaki analiz sonucunda yapıya ait tepe yer değiştirme, taban oluşan gerilme değerleri elde edilerek grafikler aracılığıyla sunulmuştur. Depremin ivme kaydının etki ettirilmesi ile zemine göre değişen farklı zamanlarda oluşan en yüksek tepe yer değiştirme değerlerinin S4 zeminin S1 zemininden daha yüksek olduğu görülmüştür. Benzer sonuçlara kayma ve Von-Mises gerilmelerin de saptanmıştır. Yapı Zemin etkileşimi kule tipi yapıların tasarımını önemli ölçüde etkilediği sonucuna varılmıştır.