Dinamik yüklü temellerde simetriden sapma ve deprem etkisi
Deviation from symmetry and earthquake effect on dynamic loaded foundations
Yazar: ALİ KUVAY GÜNEY
Danışman: PROF. DR. TURGUT ÖZTÜRK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Asimetri = Asymmetry ; Makine temelleri = Machine foundations

Özet:
Dinamik yüklü temellere etkiyen kuvvetler, statik ve dinamik yüklerin birer kombinasyonudur. Bu nedenle, tasarımda sistem dayanımına ek olarak titreşimler de incelenmelidir. Titreşimlerin kontrolü rezonansa karşı önlem alınması ve genliklerin müsaade edilen sınır değerlerin altında tutulması ile sağlanır.
Simetrik bir sistemde oluşan düşey titreşimleri bulmak için tek bir hareket denklemi yeterli olurken, simetrik olmayan sistemlerde sistemin diğer titreşim modları da hesaba katılır. Bu sebeple, hesaplama kolaylığı açısından, tasarımlarda simetrik sistemler seçilir. Ancak, tasarımda planlanan simetri durumu imalat sırasında/sonrasında her zaman korunamaz. Makinanın yerinin planlanandan farklı olması ve mesnet elemanlarının üretim sırasında/sonrasında hasarı gibi sebepler kütle ve rijitlik merkezlerinin yerini değiştirerek simetriden sapmaya sebep olur.
Dinamik yüklü temel tasarımında statik ve dinamik yüklerin yanı sıra deprem kaynaklı yükler de dikkate alınmalıdır. Makina titreşimleriyle birleşen güçlü yer hareketi yapıları hasara ve hatta yıkılmaya kadar götürebilir. Dünyadaki birçok deprem, makina temellerinde hasara yol açmıştır. Bu hasar temellerin yanı sıra, temelden makinaya geçen titreşimler sebebiyle, makina ve ekipmanlarında da olmuştur.
Üretimde değişikliğe gidilmesi ve makinaların yerlerinin değişimi gibi çeşitli sebeplerle eski bir temele yeni bir makina kurulumu yapılabilir. Bu sebeple makinanın ağırlığı, zorlayıcı kuvvetin genliği ve açısal frekansı eskisinden farklı olabilir.
Bu sebeple bu çalışmada; simetri, simetriden sapma, etkiyen yer hareketi ve yeni bir makina kurulumu durumları için dinamik yüklü temellerin açısal serbest titreşim frekansları ve zorlanmış titreşim genlikleri hesaplanmıştır.

Abstract:
Dynamic loaded foundations are systems that are composed of machine, foundation and supports. Forces affecting dynamic loaded foundations are combinations of dynamic and static loads. For this reason, besides system endurance, vibrations should be analyzed in the design. To control vibrations is ensured through guarding against resonance and keeping amplitudes lower than allowable limit values.
While only one equation of motion is enough for finding vertical vibrations on a symmetric system, other vibration modes are taken into consideration in asymmetric systems. Accordingly, symmetric systems are preferred for calculation ease in designs. However, planned symmetry cannot be always kept up during/after production. Reasons, such as difference between current and planned place of machine and damages of support elements during/after production, cause deviation from symmetry as a result of changes in mass and rigidity centers.
Earthquake effects must be taken into consideration in addition to static and dynamic loads in design. Ground motions combining with machine vibrations may cause damage even demolish the structures. Lots of earthquake around the world have damaged machine foundations. Besides foundations, these damages also occurred in machine and equipment because of vibrations transmitted from foundations.
A new machine may be set up on an old foundation. For this reason; weight of the machine, amplitude and angular frequency of exciting force may be different than previous one.
In this study; angular free vibration frequencies and vibration amplitudes of dynamic loaded foundations for symmetry, deviation from symmetry, applied ground motion, new machine installation cases, are calculated.