Deprem etkisi altındaki çelik sıvı depolama tanklarının yapısal davranışı
Structural behavior of steel liquid storage tanks under the impact of earthquake
Yazar: AHMET CENK SAKA
Danışman: PROF. DR. MUHİTTİN EREN UÇKAN
Alanya Alaaddin Keykubat Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Deprem = Earthquake

Özet:
6 Şubat 2023 tarihinde Türkiye'de gerçekleşmiş ve on bir ili etkileyen, merkez üssü Kahramanmaraş olan, Mw=7.8 ve Mw=7.6 büyüklüğündeki depremlerde yaşam alanlarının yanı sıra boru hatları, depolama tankları, tüneller, deniz yapıları ve endüstriyel yapılar gibi yaşam hatlarında da hasarlar meydana gelmiştir. Endüstriyel tanklarda; genellikle çalkalanma sebebiyle tank duvarlarındaki hasarlarla birlikte, kayma ve yükselme sebebiyle tank bağlantı elemanlarının kopması gibi hasarlar sıklıkla görülmüştür. Depremin şiddeti göz önüne alındığında kritik hasarlardan ziyade depolama tanklarının performansları yeterli seviyede olmuştur. Buna sebep olarak kayma hareketi yapan tanklarda çalkalanma seviyelerinin ve tank duvarlarındaki gerilmelerin azalacağı düşünülmektedir. Bu tezde söz konusu etkilerin araştırılması hedeflenmiştir. Bu kapsamda Nurdağı/Gaziantep'te bulunan bir tank çiftliğinde kendinden destekli bir yağ tankı ele alınmıştır. Bu kapsamda 3 boyutlu doğrusal olmayan sıvı-yapı etkileşimi sayısal modeli geliştirilmiş olup; tank duvarında oluşacak gerilme ve deformasyonlar farklı sürtünme katsayıları altında tank duvarında oluşacak gerilme ve deformasyonlar hesaplanmıştır. Sonuçlar, tank tabanındaki kaymanın artmasıyla tank tabanındaki yükselmenin ve tank duvarındaki deformasyonların azaldığını göstermiştir. Ayrıca tank çalışmalarındaki modellemenin doğru olabilmesi için düşey yöndeki deprem hareketinin de sistemde ele alınması gerektiğini göstermiştir.

Anahtar Sözcükler: Sıvı Depolama Tankları 1, Abaqus 2, Yükselme 3, Kayma 4, Deprem 5

Abstract:
On February 6, 2023, the earthquakes with a magnitude of Mw=7.8 and Mw=7.6, which occurred in Turkey and affected eleven provinces, with the epicenter in Kahramanmaraş, caused damage to lifelines such as pipelines, storage tanks, tunnels, marine structures and industrial structures, as well as living spaces. In industrial tanks; damages such as damage to tank walls due to shaking, and rupture of tank connection elements due to sliding and rising were frequently observed. Considering the magnitude of the earthquake, the performance of storage tanks was at a sufficient level rather than critical damages. It is thought that this will cause the shaking levels and stresses on tank walls to decrease in tanks with sliding movements. This thesis aims to investigate these effects. In this context, a self-supporting oil tank was considered in a tank farm located in Nurdağı/Gaziantep. In this context, a 3D nonlinear fluid-structure interaction numerical model was developed; the stresses and deformations that will occur on the tank wall under different friction coefficients were calculated. The results showed that the rise of the tank bottom and the deformations of the tank wall decreased with the increase in the sliding of the tank bottom. It also showed that the vertical earthquake motion should be considered in the system in order to ensure the accuracy of the modeling in tank studies.

Keywords: Liqued Storage Tanks 1, Abaqus 2, Base Uplift 3, Sliding of Storage tanks 4, Earthquake 5