Kafes yapılı enerji iletim kulelerinin parametrik optimizasyon çalışması
Parametrical optimization study of lattice-structured power transmission towers
Yazar: İSMAİL KESKİN
Danışman: PROF. DR. İLKER KALKAN
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Günümüzde, enerji nakil hatlarını (ENH) oluşturan kafes yapılı enerji iletim kulelerinin tasarımı için basitleştirilmiş bir hesaplama yöntemi kullanılmaktadır. Bu yönteme göre, hat boyunca ardışık iki direk göz önüne alınmakta ve sisteme etki eden yükler yalnızca direkleri birbirine bağlayan iletkenden gelen yükler ile servis yüklerini kapsamaktadır. Ancak hattı bütün olarak düşünmek, hat boyunca oluşacak topografik farklılıkları, değişen çevresel etkileri vb. dikkate almak tasarım açısından büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, mevcut basitleştirilmiş yöntemi daha gerçekçi ve ayrıntılı bir analiz yöntemi ile karşılaştırarak en doğru sonuçların elde edilmesini sağlamaktır. Ayrıca, bu yöntemin ülkemizdeki ENH hatlarının tasarımında uygulanarak güvenilirliğin artırılması da bu çalışmanın başlıca amaçlarından biridir. Bu kapsamda, mevcut yöntemle analiz edilmiş ve imalatı yapılmış 3/0 AWG kablosu kullanan Aydıncık - Yeniyörük - Duruhan hattı ele alınmıştır. ENH hattının ilk 14 kulesini kapsayan parametrik bir model oluşturulmuş ve bu model matematiksel bir modele dönüştürülmüştür. Bu ilk 14 kulenin seçilmesi, kulelerin iki durdurucu kulenin arasında konumlanması ve hattaki herhangi bir çöküşün 14. kulede duracağı ön görülerek hattın tasarımının yapılmasına dayanmaktadır. SAP2000 programı ile farklı yük kombinasyonları (birleşimleri) dikkate alınarak hattın lineer (doğrusal) olmayan yöntemlerle analizi gerçekleştirilmiştir.  Sonuçlar, eski yöntemle tasarlanan bu hattaki 14 kuleden ikisinin yetersiz kapasiteye sahip olduğunu göstermektedir. Bu yeni analiz yönteminin tasarımda esas olarak kabul edilmesi ile birlikte; hem güvenilirliği yüksek yeni hatların tasarımı yapılabilecek, hem de mevcut hatların güvenilirliklerinin kontrol edilebilecektir. 
Anahtar Kelimeler: SAP2000 doğrusal olmayan analiz, kafes kuleler, parametrik model.

Abstract:
Nowadays, a simplified calculation method is used for the design of lattice-structured power transmission towers that make up energy transmission lines (ETL). According to this method, two consecutive lattice towers (LT) along the line are considered, and the loads affecting the system include only the service loads and the loads from the conductor connecting the LT. However, considering the line as a whole and taking into account topographical variations, changing environmental impacts, etc., along the line is of great importance in terms of design. The main aim of the present study is to compare the existing simplified method with a more realistic and detailed analysis method to obtain the most accurate results. Additionally, increasing reliability by implementing the use of this method in the design of ETL lines in our country constitutes another important aim. Within the scope of this study, the Duruhan line, which uses 3/0 AWG cable and has been analyzed and manufactured according to the existing method, was adopted. A parametric model of the ETL line, covering the first 14 LT, was created, and this model was transformed into a mathematical model. The selection of these first 14 LT is based the design of the line, which accounts for the fact that these towers are located between two subsequent support towers and the anticipation that any collapse in the line would stop at the 14th tower. The analysis was performed using the SAP2000 program with nonlinear methods, considering different load combinations. The results indicate that two of the 14 LT on this line, designed using the old method, have inadequate capacity. By adopting this new analysis method as the basis for design, it will be possible to design new lines with high reliability and to check the reliability of existing lines. 
Keywords: SAP2000 nonlinear analysis, lattice towers, parametrical model.