İnce cidarlı çelik tankların güçlendirme yapılarak burkulma davranışlarının incelenmesi
Investigation of buckling behavior of thin-walled steel tanks by reinforcing
Yazar: MURAT ŞİMŞEK
Danışman: DOÇ. DR. MAHYAR MAALI
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Burkulma (fen) = Buckling ; Güçlendirme = Strengthening ; Karbon fiber takviyeli polimer = Carbon fiber reinforced polymer ; Tanklar = Tanks ; Çelik malzemeler = Steel materials ; İnce cidarlı yapılar = Thin-walled structures

Özet:
Bu çalışmada ince cidarlı çelik tankların burkulma kapasitesine, yükseklik ve güçlendirme veya yalıtımın etkisi araştırılmıştır. Çalışmaya esas teşkil edecek şekilde üç grup ince cidarlı çelik tank modeli hazırlanmıştır. Birinci grup silindirik tank modellerinde numunelere herhangi bir güçlendirme ve kaplama yapılmazken, ikinci grup modellerde numuneler yükseklikleri boyunca CFRP kumaşla kaplanarak güçlendirilmiştir. Üçüncü grup modellerdeki numuneler yükseklikleri boyunca Delta Thene yalıtım membranı ile kaplanmıştır. Deneyler 400x400x0.45mm, 400x800x0,45mm, 400x1.200x0,45mm, 400x1.600x0,45mm boyutlarında çatı kısımları aynı kalınlıktaki malzemeden yapılan kapakla kapatılmış, alt kısımları açık 12 adet numune üzerinde yapılmıştır. İnce cidarlı çelik tankların bulunduğu ortam şartlarından dolayı meydana gelebilecek yoğuşma, korozyon ve sızdırma vb. sorunlar yalıtımı daha önemli hale getirmektedir. Bu nedenle ince cidarlı çelik tankların Delta- Thene membranı ile yalıtımı yapılarak yalıtımın tankların burkulma kapasitesi üzerindeki etkileri deneysel olarak incelemiştir. Hazırlanan ince cidarlı model tank numuneleri özel olarak tasarlanan deney düzeneğine yerleştirilerek numunelerin hava sızdırmazlıkları sağlanıp vakumlu deney düzeneği ile test edilen numunelerde meydana gelen deformasyonlar yük hücresi(load Cell) ve LVDT'ler (Doğrusal Değişken Diferansiyel Transformatörler) marifetiyle ölçülerek veri kaydediciyle (data logger) bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Toplanan verilerden grafikler çizdirilmiştir. Bulunan veriler ışığında Delta-Thene membranı ince cidarlı çelik tankların ilk burkulma kapasitesinde, CFRP ilk ve genel burkulma kapasitesinde artış meydana getirmiştir.

Abstract:
This study investigated the effect of height and reinforcement or insulation on the buckling capacity of thin-walled steel tanks. Three groups of thin-walled steel tank models were prepared as a basis for the study. In the first group of cylindrical tank models, no reinforcement and coating is applied to the specimens, In the second group of models, the specimens were reinforced by covering their height with CFRP fabric. The specimens in the third group models were covered with Delta Thene insulation membrane along their height. The experiments were carried out on 12 specimens with dimensions of 400x400x0.45mm, 400x800x0.45mm, 400x1.200x0.45mm, 400x1.600x0.45mm, the roof parts of which were covered with a cover made of the same thickness material, and the lower parts were open. Condensation, corrosion, leakage, etc., may occur due to ambient conditions in thin-walled steel tanks. Therefore, problems make insulation more critical. For this reason, the effects of insulation on the buckling capacity of the tanks were investigated experimentally by insulating thin-walled steel tanks with a Delta-Thene membrane. The prepared thin-walled model tank samples are placed in a specially designed test setup, the air tightness of the samples is ensured, and the deformations that occur in the samples tested with the vacuum test setup are measured by load cells and LVDTs (Linear Variable Differential Transformers) and recorded with a data logger—transferred to the computer environment. Graphs were drawn from the collected data. In light of the data found, Delta-Thene membrane increased the initial buckling capacity of thin-walled steel tanks, and CFRP increased the initial and overall buckling capacity.