Su kulesi boyutlandırılması ve deprem analizi
Water tower designing and seismic analysis
Yazar: ASUMAN IŞIL ÇARHOĞLU
Danışman: Y.DOÇ.DR. ABDULLAH GEDİKLİ ; Y.DOÇ.DR. B. ÖZDEN ÇAĞLAYAN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Deprem Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Yüksek lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışmanın temel amacı, su kulesiyapısının deprem analizi ve boyutlandırılmasını yapmaktır.Giriş bölümü olan birinci bölümde, konunun genel tanımına değinilmiştir ve tezkonusu içeriği hakkında bilgi verilmiştir. Birinci bölümde su kulesinin geometrikşekli bilgisayara girilmiştir. Su kulesinin yüksekliği 20,5 m dir.6 m yüksekliğindekialtıncı ve yedinci katlarda dikdörtgen tank bulunmaktadır.Tankın boyutları 5,5 6,52,6 m `dir.İkinci bölümde, sistemin hesabı için gereken rüzgâr yükü, kar yükü, su yükü, tankyükü, merdiven yükü, döşeme yükü belirlenmiştir. Su kulesi yapısında bulunandikdörtgen tank SAP 2000 programında eşdeğer kütle yay sistemi modeli şeklindetasarlanmıştır. İçi sıvı dolu tank rijit olarak ele alınmış ve tankın içindeki sıvınındeprem etkisi altındaki dinamik davranışı x ve y doğrultuları için incelenmiştir.Üçüncü bölümde, belirlenen yüklerin ve deprem yüklerinin kombinasyonlarıoluşturularak analiz yapılmıştır. Deprem yükünden dolayı yük kombinasyonlarındaazaltma yapılmıştır.Dördüncü bölümde deprem analizi için modların süperpozisyonu yöntemikullanılmıştır. Ayrıca sonucun güvenilir olması açısından eşdeğer deprem yüküyöntemine göre de hesap yapılmıştır. Her iki yöntem sonucunda elde edilen tabankesme kuvvetleri karşılaştırılmıştır. Modların süperpozisyonuna göre elde edilensonuçlara göre hesaplar yapılmıştır.Beşinci bölümde, en elverişsiz yükleme durumuna göre belirlenen kesit tesirlerideğerleri kullanılarak boyutlandırma yapılmıştır. Taşıyıcı sisteminboyutlandırılmasında TS 498 den yararlanılmıştır. Kolonlarda ve kirişlerde HE-Aprofilleri, düşey çaprazlarda U profilleri yatay çaprazlarda korniyerler kullanılmıştır.Altıncı bölümde birleşim ve detay hesabı yapılmıştır. Birleşim hesabı yapılırkenboyutlandırma sonucu elde edilen kesitler(profiller) ve SAP 2000 analiz sonuçlarındaelde edilen kesit tesirleri kullanılmıştır.Yedinci ve son bölümde temel hesabı yapılmıştır. Temel mafsallı kolon ayağıolarak tasarlanmıştır.Sonuç olarak su kulesi yapısına deprem yükü ve diğer yükler etkitilerek analizyapılmış ve elde edilen değerlere göre boyutlandırma yapılmıştır.

Abstract:
The basic objective of this study prepared as an MSc Degree thesis is to performseismic analysis on and dimension the water tower construction.In the first chapter, which is the introduction the subject has been defined ingeneral and information has been provided on the subject of the thesis. In the firstsection, the geometrical form of the water tower was entered in the computer. Theheight of the water tower is 20 5 m. A rectanguler tank is located at sixth and seventhfloors 6 m high. The dimensions of tank are 5.5, 6.5 and 2.6 m.In the second chapter, the wind load, snow load, water load, tank load, staircaseload and flooring load were defined, which are necessary for calculating the system.The rectanguler tank within the structure of the water tower has been designed in theform of an equivalent mass arch system in SAP 2000 software. The liquid filled tankwas taken as a rigid structure and the dynamic behavior of the liquid within the tankwas examined for x and y directions.In the third chapter, analysis was performed by creating combinations of thespecified loads and seismic loads. Load combinations were reduced due to seismicload.In the fourth chapter, mode superposition method was used for seismic analysisIn addition, calculation was made also according to equivalent seismic load methodin terms of reliability of the result. Base shearing forces obtained by moth methodswere compared. Calculation was made according to results obtained by modesuperpositionIn the fifth chapter, the tower was designed using cross sectional effect valuesdefined according to most unfavorable loading conditions. TS 498 standard was usedto design the bearing system. HE-A profiles were used in columns and girders, Uprofiles in vertical rails and angles in horizontal rails.In the sixth chapter, junctional and detail calculations were made. Cross sections(profiles) obtained as the result of designing and cross sectional effects which are theresults of SAP 2000 analysis were used for junctional calculation.Foundational calculations were made in the seventh and final chapter Thefoundation was designed as articulated column baseFinally, the analysis was performed by acting seismic and other loads on thestructure of the water tower which was designed based on values obtained asspecified above.