Betornarme silolarda cidar-malzeme etkileşimi dikkate alınarak elde edilen yatay basınçların analitik ve sayısal yöntemlerle karşılaştırılması / Eprar Özel; Danışman Zeki Karaca

Abstract

Silolar genellikle şeker, buğday ve mısır gibi farklı tarımsal ürünleri depolamanın yanı sıra her çeşit endüstri ürünlerinin depolanması için de kullanılmaktadır. Siloların emniyetli ve ekonomik olarak tasarlanması için, hesap yüklerinden biri olan depolanmış malzeme basınçlarının belirlenmesi gerekmektedir. Bilgisayar teknolojisinin gelişimi ile ekonomik olan ve kapsamlı parametrik çalışmalara katkı sağlayan sayısal yöntemler silo cidarı üzerindeki depolanmış malzeme basınçlarının belirlenmesinde etkin bir rol oynamaktadır.Bu çalışmada; betonarme bir silonun cidarında sükûnet durumdaki depolanmış malzemenin meydana getirdiği yatay basınçlar, sonlu elemanlar yöntemini esas alan ANSYS yazılımı ile çözümlenmiş ve elde edilen sonuçlar analitik yöntemlerle (Eurocode yönetmeliği ve Reimbert Teorisi) karşılaştırılmıştır. Bu amaçla, cidar-malzeme etkileşimini dikkate alan üç boyutlu sonlu eleman modeli seçilmiştir. Taneli malzemenin; birim ağırlık, elastisite modülü, Poisson oranı, cidar-malzeme sürtünme açısı ve içsel sürtünme açısı gibi mekanik parametrelerinin değişiminin sükûnet durumundaki malzeme basınçları üzerine etkisini araştırmak için depolanan buğdayın mekanik özellikleri ANSYS programının esas aldığı Drucker-Prager tam plastik modeli yardımı ile simule edilmiştir. Elde edilen sonuçlardan, buğdayın birim ağırlığı, elastisite modülü ve Poisson oranındaki artış ile yatay basınçlar artarken, cidar-malzeme sürtünme açısı ve içsel sürtünme açısındaki artış ile yatay basınçlar azalmaktadır. ANSYS programı ile oluşturulan ve cidar-malzeme etkileşimini dikkate alan model ile elde edilen çözümleme sonuçlarının, analitik yöntemlerle uyum sağladığı görülmekte ve bu modelin malzeme yatay basınçlarının hesabında kullanılabileceği düşünülmektedir.