Hidrodinamik etki altındaki silo tipi çelik yapılarin sıvı çalkantısına bağlı yapısal davranışın incelenmesi
Investigation of structural behavior of cylindirical steel silo structures under hydrodynamic excitation due to liquid sloshing
Yazar: MEHMET ERKAN EFE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS DEVRAN ÇELİK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Enerji = Energy ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Deprem yükü = Earthquake load ; Doğrusal olmayan analiz = Nonlinear analysis

Özet:
Silolar dışarıdan veya içeriden gelebilecek her türlü etkiye karşı, doluluk oranlarına göre farklı reaksiyonlar gösterebilen ince kesitli narin yapılardır. Silo yapıları farklı depolama ihtiyaçları için farklı malzemelerden ve büyüklüklerde üretilebilmektedirler. 

Büyük çaplı silolarda yapının ağırlığının büyük kısmı depolanan materyal olmaktadır. Taşıyıcı sistem ağırlığına kıyasla boyutları ile öne çıkmaktadır. Büyük çaplı silolarda boyutsal parametreler göz önüne alındığında dış etkenlerden başlıca rüzgâr gibi çevresel etkenler yapıya büyük bir yük etkitmektedir. Öte yandan depolanan materyalin tipi ve karakteristik özellikleri, içsel etkileri tümüyle başka bir boyuta sürüklemektedir. Bu durumlardan, başlıca sorun teşkil eden bir tanesi sıvı depolanmasında meydana gelebilecek dinamik bir yük olan çalkantı durumudur. 

Bu tez çalışması kapsamında silindirik çelik sıvı depolama siloları ele alınmıştır. Üç farklı çap boyutunda aynı sıvı miktarı ve silo yüksekliği için oluşturulan farklı kombinasyonlarda levhalara sahip on dört sayısal model oluşturulup dinamik ve statik yükler altında analizleri yapılmıştır. Analiz sonuçları karşılaştırmalı olarak incelenmiş olup levha etkinliklerinin kombinasyonlar arasında ve çap farklılıklarına göre değişimi yorumlanmıştır. Bu tez çalışması kapsamında sayısal modellerin yanı sıra bir deneysel model oluşturularak sayısal modellerin davranışının doğrulanması amaçlanmıştır. Deneysel modelden farklı su seviyeleri için dinamik etki altında okumalar alınmıştır. Deneysel sonuçlar silo modeli davranışı için incelenmiştir ve farklı su seviyeleri için karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Silos are slender structures with thin sections that can react differently according to the fullness ratios against any impact that may come from inside or outside. Silo structures can be manifactured in a variety of materials and sizes for different storage needs.

In large diameter silos, most of the weight of the structure is the stored material. The load carrying system stands out with its dimensions rather than its weight. Considering the dimensional parameters of large diameter silos, external factors such as wind affects the structure highly. On the other hand, the type and characteristics of the stored material changes the internal loading conditions drastically. One of the main problems of these situations is the sloshing, which is a dynamic load that can occur in fluid storage.

In this thesis, cylindrical steel liquid storage silos are discussed. Fourteen numerical models with different plate combinations created for three different diameter sizes are created with the consideration of same amount of stored liquid and silo height for all models. Created models are analyzed under dynamic and static loads. The results of the analysis are examined comparatively, and the variation of plate efficiency between combinations and diameter differences are interpreted. Within the scope of this thesis, in order to verify the behavior of numerical models, an experimental model is created in addition to numerical models. Dynamic experiments are carried out for different water levels for the experimental model. Experimental results are examined for silo model behavior and compared for different water levels.