Nonlinear performance analysis of steel lattice energy distribution towers


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: YUNUS ANIL KÖŞKER

Danışman: Eray Baran

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Çelik kafes direk yapıları, havai enerji iletim ve dağıtım hattı ağlarında hayati bir rol oynamaktadır. Güç sistemlerinin çalışır durumda kalması için direklerin güvenliği büyük önem taşımaktadır. Son yıllarda değişen küresel hava koşulları nedeniyle dünya çapında çeşitli direk yıkılmaları rapor edilmiştir. 16 Ocak 2019'da Türkiye'nin Tufanbeyli ilçesinde düşük sıcaklıkta şiddetli rüzgâr ve yoğun bir kar yağışı etkili olmuştur ve 45 adet çelik kafes enerji dağıtım direği yıkılmıştır. Bu tezde Tufanbeyli'deki direkler örnek alınmıştır ve farklı yükleme koşulları ve modelleme varsayımları altında direklerin yapısal performans değerlendirilmesi gerçekleştirilerek yük taşıma kapasitesi ve direklerin göçme mekanizmasının belirlenmesine yönelik çalışmalar yapılmıştır. Bu doğrultuda, kesin yıkılma sebeplerini belirlemek için tasarım yükleri ve gerçekçi durum yükleri altında 18 adet taşıyıcı ve 3 adet durdurucu çelik kafes direk üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Gerçekçi durum yükleri, direklerin ve iletkenlerin yıkılma anında maruz kaldıkları dış yükleri yansıtmaktadır ve analizlerde iletken kopması ve buzlu iletkenlere rüzgâr etkimesi olmak üzere iki farklı yükleme koşulu dikkate alınmıştır. Doğrusal analiz sonuçlarına göre direkler güncel tasarım şartnamesini sağlamıştır. Buna karşın, yıkılma anında, iletkenlerin etrafındaki buz kalınlığının, tasarım şartnamesinde belirtilen değere kıyasla oldukça fazla olduğu belirlenmiştir. Yıkılma mekanizmasını ve yapısal elemanların göçme sırasını ortaya çıkarmak için doğrusal olmayan statik itme analizi yöntemi ile daha ileri çalışmalar yapılmıştır. Yığılı plastik davranış modeli eksenel mafsallar ile modellenmiştir ve direklerdeki kritik elemanlar belirlenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, buzlu iletkenlere rüzgâr yüklemesi koşulu direğin gövdesinde bulunan bacak elemanlarında burkulmaya sebep olurken, iletken kopması yükleme koşulu direğin konsolları arasındaki yatay ve çapraz eleman birleşimlerinde göçmeye sebep olmaktadır. İletken kopması koşulunda daha sünek bir davranış görülürken, buzlu iletkenlere rüzgâr koşulunda burkulma sebebiyle yapıların kapasite eğrilerinde ani bir göçme tespit edilmiştir.