Gömülü esnek boru davranşının incelenmesi
Analysis on behaviour of buried flexible pipes
Yazar: EMRE AKINAY
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HAVVANUR KILIÇ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Geleneksel bir yaklaşım olan Geliştirilmiş Iowa Eşitliği gömülü esnek boruların tasarımında yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Son yirmi yıllık süreçte Geliştirilmiş Iowa Eşitliği'nin yetersiz kaldığı düşünülen taraflarına müdahale edilerek boru ? zemin sistem ilişkisinin en doğru şekilde analizlere yansıtılmasına yönelik olarak çalışılmalar yapılmış olup, bu çalışmalar günümüzde de devam etmektedir. Bunların yanında Alman Standartları (Abwassertechnische Vereinung e.V.) tarafından geliştirilen bir yöntem son yıllarda Iowa Yaklaşımı'na güçlü bir alternatif olmuş ve yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır.ORITE (Ohio Research Institute for Transportation and the Environment) ve ODOT (Ohio Department of Transportation) tarafından kalın dolgular altında gömülü bulunan PVC ve HDPE boruların davranışlarının belirlenmesi amacı ile kapsamlı bir arazi deneyi gerçekleştirilmiştir (Sargand vd, 2002, 2003, 2004, 2005). Mevcut tez çalışmasında Geliştirilmiş Iowa Eşitliği ve bu eşitlik temel alınarak geliştirilen eşitlikler ile Alman Standartları tarafından önerilen yöntem kullanılarak söz konusu termoplastik boruların şekil değişimleri tahmin edilmiş ve elde edilen analiz sonuçlarının arazide ölçülen şekil değişimleri ile karşılaştırılması yapılmıştır. Alman Yöntemi'ne göre boru davranışının hendek genişliğinden etkilendiği ve etkilenmediği durumlar için hesaplar yapılmış ve arazi ölçümlerinin bu iki yaklaşımdan elde edilen değer aralığı içinde kaldığı gözlemlenmiştir. Ayrıca arazide yapılan deneyler sonlu elemanlar analiz yöntemi ile çözüm yapan PLAXIS V9.02 programı kullanılarak iki boyutlu olarak analiz edilmiştir. Arazi ölçümleri, nümerik analiz sonuçları ve ampirik yaklaşımların sonuçları karşılaştırılmıştır. Sonlu elemanlar sayısal analiz sonuçlarından yararlanılarak boru ? geri dolgu ? doğal zemin sisteminin davranışı üzerine değerlendirmelerde bulunulmuştur. Bu değerlendirmeler sonucunda yatak kalınlığının gömülü esnek boru davranışı üzerindeki etkisine vurgu yapılmıştır.Anahtar kelimeler: Esnek boru, Şekil değişimi, Geliştirilmiş Iowa Eşitliği, Alman Yöntemi, ATV, PLAXIS analiz

Abstract:
As a traditional approach to the design of buried flexible pipes, the Modified Iowa Equation (Watkins, 1958) is widely utilized. The past two decades have witnessed efforts to finesse the aspects of the Modified Iowa Equation, which are deemed insufficient, in order to have the pipe-ground system relation reflected in analyses as correctly as possible. At the same time, a comprehensive methodology generated and developed by German Standards (AbwassertechnischeVereinigung e.V.) has emerged as a strong alternative for the Iowa Approach and became extensively utilized.A comprehensive field experiment carried out by ORITE (Ohio Research Institute for Transportation and the Environment) and ODOT (Ohio Department of Transportation) with the purpose of identifying the behavior of PVC and HDPE pipes buried under high fills (Sargand et al, 2002). This thesis estimates the deflections of thermoplastic pipes by using the Modified Iowa Equation (Watkins, 1958) together with other equations developed on the latter?s basis as well as the methodology of the German Standards, with the outcome of the analysis evaluated in comparison with deflections as measured in the field. Calculations have been performed in accordance with the German Methodology for cases in which pipe behavior is influenced and not influenced by trench width, and it has been observed that the field measurements remained within the interval obtained through these two approaches. Moreover, the field experiments have been analyzed two-dimensionally by using the PLAXIS V9.02 software which utilizes the finite elements analysis methodology. Field measurements, numerical analysis results and the results of the empirical approaches have been compared to each other. Using the results of the finite elements quantitative analysis, evaluations have been made with respect to the behavior of the flexible pipe ? backfill material ? natural ground system. Consequently, an emphasis is placed on the influence of bedding thickness on the behavior of buried flexible pipes.Keywords: Flexible pipe, Deflection, Modified Iowa Equation, German method, ATV, PLAXIS analyses