Endüstriyel Depo Raf Sistemlerinin Yapısal Güvenliğinin Dinamik Etkiler Altında İncelenmesi

Yıl 2024, , 209 - 221, 29.03.2024

Alper Deniz , Ülgen Mert Tuğsal

https://doi.org/10.24012/dumf.1286960

Öz

Son yıllarda ülkemizdeki büyük halka açık depo mağazaları ve büyük firmaların depolama yapılarının sayısı artmıştır. Bu alanlarda kullanılan depo raf sistemleri endüstriyel ürünlerin ‘üretim-dağıtım-satış-tüketim’ döngüsü içinde güvenli bir şekilde depolanması/saklanması adına önem taşımaktadır. Çalışma kapsamında iki farklı yüksekliğe ve kiriş-kolon bağlantı detayına sahip depo raf sistemlerinin deprem etkisi altındaki davranışları incelenmiştir. Kiriş-kolon birleşim detayları bu yapıların sismik davranışında önemli bir rol oynamaktadır. Bu nedenle özellikle koridor doğrultusundaki kiriş-kolon birleşimlerinin deprem davranışına katkısının değerlendirilmesi amacıyla oluşturulan yapısal modellerde iki farklı tip birleşim göz önüne alınmıştır. Oluşturulan 3-ve 5- katlı modeller için doğrusal olmayan statik ve dinamik yöntemler çerçevesinde yapısal analizler gerçekleştirilmiş ve deprem etkisi altındaki davranışları irdelenmiştir. Gerçekleştirilen doğrusal olmayan analizlerde kolon-kiriş birleşimlerinin tersinir çevrimsel moment-dönme ilişkileri için literatürde yer alan deneysel çalışmalardan faydalanılmıştır. Yapı yüksekliği ve birleşim noktası detayı unsurlarının sistemin deprem davranışını önemli ölçüde etkilediğinin belirlendiği bu çalışmada yapısal hasarın sınır durumlarını belirlemek için mühendislik talep parametreleri seçilmiştir. Doğrusal olmayan statik analiz sonuçlarına bağlı olarak elde edilen yapısal kapasiteler doğrusal olmayan artımsal dinamik analiz sonuçları ile değerlendirilerek ilgili talep parametreleri için olası hasar sınırları belirlenmeye çalışılmış ve bu çerçevede kırılganlık eğrileri oluşturulmuştur. Çalışmada elde edilen bulguların endüstriyel döngüde ürünlerin güvenli bir şekilde depolanması noktasında fayda sağlayacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

Endüstriyel Depo Raf Sistemleri, Doğrusal Olmayan Statik ve Dinamik analiz, Kuvvetli Yer Hareketi, Deprem Davranışı

Kaynakça

• N. Baldassino, C. Bernuzzi, “Analysis and Behaviour of Steel Storage Pallet Racks ” Thin-Walled Structures, 37(4), 277-304, 2000.
• C. Aguirre, “Seismic behaviour of Rack Structures”, Journal of Constructional Steel Research 61:607-624, 2004. doi:10.1016/j.jcsr.2004.10.001
• K.M. Bajoria, K.K. Sangle and R.S. Talicotti “Modal Analysis of Cold-formed Pallet Rack Structure with Semi-rijid Connections”, Journal of Constructional Steel Research 66:428-441, 2010. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2009.10.005
• L. Dai, X. Zhao and K.J.R. Rasmussen, “Cyclic Performance of Steel Storage Rack Beam-to-Upright Bolted Connections”, Journal of Constructional Steel Research 148:28–48, 2018.
• A. Filiatrault, E.B. Robert and M.G. Mahoney, “Performance-Based Seismic Design of Pallet-Type Steel Storage Racks”, Earthquake Spectra 22(1), 2006.
• F. Petrone, P.S. Higgins, N.P. Bissonnette, A.M. Kanvinde, “The Cross-Aisle Seismic Performance of Storage Rack Base Connections”, Journal of Constructional Steel Research 122:520–31, 2016.
• L. Yin, G. Tang, Z. Li, M. Zhanga and B. Feng, “Responses of Cold-Formed Steel Storage Racks with Spine Bracings Using Speed-Lock Connections with Bolts I: Static Elastic-Plastic Pushover Analysis”, Thin-Walled Structures 125(January):51–62, 2018.
• L. Yin, G. Tang, Z. Li and M. Zhang, “Responses of Cold-Formed Steel Storage Racks with Spine Bracings Using Speed-Lock Connections with Bolts II: Nonlinear Dynamic Response History Analysis”, Thin-Walled Structures 125(January):89–99, 2018.
• B. Elkadi, “Behavior of Cold Formed, Thin-Walled, Rack Type Frames and Their Use in Building Structures”, PhD, İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa,2019
• G. Gabbianelli, F. Cavalieri, R. Nascimbene, “Seismic Fragility Curves of Steel Storage Pallet Racks”, SPONSE – 4th International Workshop on the Seismic Performance of Non-Structural Elements 363–77, 2019
• M. Jaradat, “Investigation of Industrial Storage Rack Systems Under Earthquake Loads”, Msc, Gebze Technical Universty, 2020.
• N. Asawasongkram, P. Chomchuen, P. Premthamkorn, “Seismic Performance Evaluation of Steel Storage Racks Using Experimental Results of Beam-to-Column Connection”, Second European Conference on Earthquake Engineering and Seismology, Istanbul, 2014.
• J.W. Baker, “Efficient Analytical Fragility Function Fitting Using Dynamic Structural Analysis”, Earthquake Spectra 31(1):579–99, 2015.
• BS EN 16681:2016, BSI Standards Publication Steel Static Storage Systems — Adjustable Pallet Racking Systems — Principles for Seismic Design., British Standarts Institution.
• BS EN 15512:2009, Steel Static Storage Systems ― Adjustable Pallet Racking Systems ― Principles for Structural Design., British Standarts Institution.
• Eurocode 3. Design of Structures for Earthquake Resistance, EN 1998-1, Part 1, General rules, seismic actions and rules for buildings.
• Eurocode 3. Design of Structures for Earthquake Resistance, EN 1998-1, Part 1, General rules, seismic actions and rules for buildings.
• FEMA-273, NHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings, Federal Emergency Management Agency, 1997.
• FEMA-356, Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings, Federal Emergency Management Agency, 2000.
• FEMA-440, Improvement of Nonlinear Static Seismic Analysis Procedurs, Federal Emergency Management Agency, 2005.
• RMI, Specification for the Design, Testing and Utilization of Industrial Steel Storage Racks, Rack Manufacturers Institute, 2012.
• TBDY, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Türk Standartları Enstitüsü, 2018.
• ATC-40, Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings Volume 1 by Applied Technology Council, California Seismic Safety Commission.
• D. Vamvatsikos, C.A. Cornell, “Incremental Dynamic Analysis”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 2002.