Betonarme sanayi bacalarında deprem etkilerinin incelenmesi ve bu yapıların deprem yüklerine göre hesabı

Abstract

Bacalar, sanayi tesislerinde oluşan atık gazların atmosfere salınımını sağlayan yapılardır. Sanayinin hızla gelişmesine paralel olarak, endüstriyel tesislerin ve dolayısıyla atık gaz salınımı büyüklüklerinde ciddi anlamda artışlar meydana gelmiştir. İlk başlarda orta yükseklikteki bir baca ile bu salınım rahatlıkla sağlanabiliyorken, çevre kirliliğinin insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerinin artması ve insan sağlığı ile ilgili yasal mevzuatların zorlamasıyla, daha yüksek bacaların inşa edilmesi zorunlu hale gelmiştir. Günümüzde, 300-400 metre arasında yüksekliğe sahip betonarme sanayi bacaları bulunmaktadır. Baca yüksekliklerindeki bu artış ise, bacaların deprem etkileri karşısında daha da narin yapılar hale gelmesine sebep olmuştur. Bu çalışmanın temel amacını, farklı standartlarda sunulan ivme spektrumlarını kullanarak, yükseklikleri birbirinden farklı betonarme sanayi bacaları üzerinde oluşan deprem etkileri sonucunda oluşan tepe yerdeğiştirmeleri ve taban kesme kuvvetleri üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi oluşturmaktadır. Bu sebeple, çalışmanın birinci bölümünde, Türkiye’nin depremselliği ve betonarme sanayi bacaları ile ilgili genel bilgiler verilmekte ve çalışmanın amacı ve kapsamı üzerinde durulmaktadır. İkinci bölümde, teknik literatür taramasının yanında, deprem kuvvetlerinin hesaplanması ve tezin literatüre katkısı konularına değinilmektedir. Üçüncü bölüm, çalışmada kullanılan materyal ve yöntemlerin sunulduğu kısımdır. Dördüncü bölümde, söz konusu bacaların farklı standartlarda sunulan ivme spektrumlarına göre yapısal analizleri gerçekleştirilmekte ve elde edilen sonuçlarla bacaların dinamik karakteristikleri arasındaki ilişki tespit edilmeye çalışılmaktadır. Çalışmanın bütününden çıkartılabilecek sonuç ve öneriler, beşinci bölümde özetlenmekte ve bu son bölümü kaynaklar dizini izlemektedir. Elde edilen sonuçlar, bacaların tepe yerdeğiştirmeleri ve taban kesme kuvvetlerinin yüzdesel artış oranlarının, 1. mod yüzdesel artış oranları ile yakından ilişkili olduğunu ve baca tipi yapılarda bile, 1. modun, bacanın deprem davranışını yeterli yaklaşıklıkla temsil edebildiğini göstermektedir.

Chimneys are structures that release the waste gases generated in industrial facilities to the atmosphere. In parallel with the industry's growth development, there has been a significant increase in the size of industrial facilities and therefore waste gas emissions. While this emission could be achieved easily with a medium height chimney at first, it has become necessary to construct higher chimneys with the increase of the negative effects of environmental pollution on human health and the enforcement of the legal regulations on human health. Today, there are reinforced concrete industrial chimneys with a height of 300-400 meters. This increase in chimney heights caused the chimneys to become more delicate structures in the face of earthquake effects. The main purpose of this study is to determine the earthquake effects on reinforced concrete industrial chimneys with different heights by using the acceleration spectra presented in different standards and to evaluate the dynamic characteristics of the chimneys on the top point displacements and base shear forces caused by earthquake. Therefore the first part of the study, Turkey's general overview about seismicity and concrete industrial chimneys and focuses on the purpose and scope of the study. In the second part, besides the technical literature review, the subjects of the calculation of earthquake forces and the contribution of the thesis to the literature are discussed. The third part is the section where the materials and methods used in the study are presented. In the fourth part, structural analyzes of the said chimneys are carried out according to the acceleration spectra presented in different standards, and the relationship between the results obtained and the dynamic characteristics of the chimneys is tried to be determined. The conclusions and suggestions that can be derived from the whole study are summarized in the fifth part, and this last part is followed by the index of resources. The results show that the percentage increase in the top point displacements and the base shear forces of the chimneys are closely correlated to the 1st mode percent increase rates, and even in the chimney type structures, the 1st mode can represent the earthquake behavior of the chimney with sufficient approximation.