ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
İÇİNDEKİLER 0 - KONU, TARİF, KAPSAM, AMAÇ, UYGULAMA ALANI....................................... 1 0.1 - KONU........................................................................................................................ 1 0.2 - TARİFLER................................................................................................................. 1 0.2.1 - Betonarme Silo .................................................................................................................... 1 0.2.2 - Tremi.................................................................................................................................... 1 0.2.3 - Homojenleştirme.................................................................................................................. 1
0.3 - KAPSAM ................................................................................................................... 1 0.4 - AMAÇ........................................................................................................................ 1 0.5 - UYGULAMA ALANI ................................................................................................... 1 0.6 - BİRİMLER ................................................................................................................. 1
1 - GENEL HESAP KURALLARI ............................................................................... 2 1.1 - BİR SİLOYU KARAKTERİZE EDEN VERİLER.......................................................... 2 1.1.1 - Enkesit Şekline Bağlõ Veriler ............................................................................................... 2 1.1.2 - Silolanan Malzemenin Üstten Sõnõrladõğõ Yüzeyin (Doldurma Yüzeyi) Şekline Bağlõ Veriler ........................................................................................................................................................ 3 1.1.3 - Taban Şekline Bağlõ Veriler ................................................................................................. 3
1.2 - SİLO TÜRÜ YAPILARA AİT GENEL FORMÜLLER................................................... 4 1.2.1 - Bu Standardda Verilen Formüllerin Kullanõm Alanõ ............................................................. 4 1.2.2 - Narinliğin Sõnõr Değeri ......................................................................................................... 4 1.2.3 - Hidrolik Yarõçapõn Sõnõr Değeri ............................................................................................ 4
1.3 - BOŞALTMA ŞEKİLLERİ ............................................................................................ 4 1.3.1 - Boşaltma Şeklinin Rolü........................................................................................................ 4 1.3.2 - Normal ve Özel Boşaltma.................................................................................................... 4 1.3.3 - Boşaltma Türüne Bağlõ Olarak Hidrolik Yarõçapõn Sõnõr Değeri .......................................... 6 1.3.4 - Boşaltma Türüne Göre Kullanõlacak Bağõntõlar ................................................................... 6
1.4 - SİLOLANAN MALZEMEYİ KARAKTERİZE EDEN DEĞERLER ................................ 7 1.4.1 - İlkeler ................................................................................................................................... 7 1.4.2 - Bazõ Temel Malzemeler İçin Kullanõlacak γ ve φ Değerleri.................................................. 7 1.4.3 - ρ Oranõnõn Belirlenmesi ....................................................................................................... 7
1.5 - SİLOLANAN MALZEMENİN SİLO TABAN VE CİDARLARINA UYGULADIĞI ETKİLERİN HESABI.......................................................................................................... 8
1.5.1 - Düşey Cidarlar Üzerindeki Etkiler........................................................................................ 8 1.5.2 - Yatay Düzlem Üzerinde Ortalama Düşey Etki..................................................................... 8 1.5.3 - Taban Düzleminde Ortalama Düşey Etki ............................................................................ 9 1.5.4 - Sõnõr Denge Durumlarõ ve λ Parametresinin Değeri............................................................ 9 1.5.5 - z0 Referans (Karşõlaştõrma) Yüksekliği ................................................................................ 9
2 - NORMAL BOŞALTMA YAPAN BİR SİLONUN TABAN VE CİDARLARINDAKİ KARAKTERİSTİK ETKİLERİN HESABI .................................................................. 10
2.1 - GENEL İLKELER .....................................................................................................10 2.1.1 - Karakteristik Etkilerin Niteliği ............................................................................................. 10 2.1.2 - Temel Değerler ve Davranõş Katsayõlarõ ........................................................................... 10 2.1.3 - Dikkate Alõnacak Durumlar ................................................................................................ 10 2.1.4 - Eksponansiyel Formül ve indirgenmiş Derinlik (x)............................................................. 12
2.2 - n, k, v ve T ETKİLERİNİN KARAKTERİSTİK DEĞERLERİNİ VEREN FORMÜLLER .........................................................................................................................................12 2.2.1 - n, t, v , ve T' nin Genel ifadeleri ........................................................................................ 12 2.2.2 - k n ve k v Davranõş Katsayõlarõnõn Değerleri....................................................................... 14
2.3 - BİR SİLONUN TABANINDAKİ ETKİLER ..................................................................15 2.3.1 - Tabanõn Yatay ve Düzlem Olmasõ Durumu....................................................................... 15 2.3.2 - Tabanõn Tremili Olmasõ Durumu ....................................................................................... 15
3 - ÖZEL BOŞALTMA VEYA HOMOJENLEŞTİRME SÜRECİNDEN DOĞAN ETKİLERİN DİKKATE ALINMASI ........................................................................... 15 3.1 - ÖZEL BOŞALTMADA DİKKATE ALINACAK DENGE DURUMLARI.........................15 3.1.1 - Birinci Denge Durumu ....................................................................................................... 15 3.1.2 - İkinci Denge Durumu ......................................................................................................... 16
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
3.2 - GEOMETRİK OLARAK ÖZEL BOŞALTMA YAPAN SİLOLARDA OLUŞAN ETKİLER .........................................................................................................................................16 3.2.1 - İkinci Denge Durumu ve Bu Durumdan Dolayõ Cidarlar Ürerinde Oluşan Etkilerin Hesabõ ...................................................................................................................................................... 16 3.2.2 - Dikdörtgen Silolarda İkinci Denge Durumunun Dikkate Alõnmasõ ..................................... 16 3.2.3 - Yarõçapõ r Olan Bir Daire Siloda İkinci Denge Durumunun Dikkate Alõnmasõ ................... 16
3.3 - MEKANİK OLARAK ÖZEL BOŞALTMA YAPAN SİLOLARDA OLUŞAN ETKİLER ..17 3.3.1 - Dikkate Alõnacak Durum .................................................................................................... 17 3.3.2 - İkinci Denge Durumu ......................................................................................................... 17
3.4 - YAPISAL OLARAK ÖZEL BOŞALTMA YAPAN SİLOLARDA OLUŞAN ETKİLER....17 3.4.1 - Dikkate Alõnacak Durumlar ................................................................................................ 17 3.4.2 - İkinci Denge Durumu ......................................................................................................... 18
3.5 - HOMOJENLEŞTİRME SİLOLARI.............................................................................18 3.5.1 - Mekanik Model .................................................................................................................. 18
3.6 - HOMOJENLEŞTİRME SİLOLARINDA DİKKATE ALINACAK ETKİLER ...................18 3.6.1 - Dikkate Alõnacak Durumlar ................................................................................................ 18 3.6.2 - Etkilerin Hesabõ ................................................................................................................. 18
4 - BETONARME YAPILARA AİT ÖZEL KURALLAR ............................................ 18 4.1 - YAPININ HESAP İLKELERİ .....................................................................................18 4.2 - ETKİLER ..................................................................................................................19 4.2.1 - Yükler................................................................................................................................. 19 4.2.2 - Emniyet Gerilmesi Metoduna Göre Yük Kombinezonlarõ.................................................. 19 4.2.3 - Taşõma Gücüne Göre Yük Kombinezonlarõ....................................................................... 19
4.3 - KESİT ETKİLERİ ......................................................................................................20 4.3.1 - Düşey Cidarlarda Dikkate Alõnacak Kesit Etkileri .............................................................. 20
4.4 - EMNİYET GERİLMESİ METODUNA GÖRK HESAP................................................24 4.4.1 - Mukavemet Yönünden Emniyet Gerilmeleri ...................................................................... 24 4.4.2 - Çatlama Yönünden Emniyet Gerilmeleri ........................................................................... 25
4.5 - RÖTRE VE SICAKLIK ETKİLERİ .............................................................................26 4.6 - CİDAR YÜZLERİNİN FARKLI SICAKLIĞINDAN DOĞAN ETKİLER.........................26 4.6.1 - Sõcaklõk Değişiminin Hesabõ .............................................................................................. 27 4.6.2 - Sõcaklõk Değişiminden Doğan Moment ............................................................................. 27
4.7 - KONSTRÜKTİF TEDBİRLERDEN DOĞAN ETKİLER ..............................................28 4.7.1 - Düşey Doğrultuda Hücre Bağlantõlarõ................................................................................ 28 4.7.2 - Taban ile Yan Cidarlarõn Bağlantõlarõ ................................................................................ 28 4.7.3 - Temeller............................................................................................................................. 28
4.8 - TAŞIMA GÜCÜNE GÖRE HESAP ...........................................................................29 4.9 - MİNİMUM KONSTRÜKTİF TEDBİRLER ..................................................................29 4.9.1 - Genel bilgiler...................................................................................................................... 29 4.9.2 - Minimum Cidar Kalõnlõklarõ................................................................................................. 29 4.9.3 - Teçhizatlar ......................................................................................................................... 29
4.10 - YAPIM ....................................................................................................................30 4.10.1 - Genel Bilgiler ................................................................................................................... 30 4.10.2 - Kalõplar............................................................................................................................. 30 4.10.3 - Teçhizatõn Yerleştirilmesi................................................................................................. 30 4.10.4 - Betonun Yerine Konmasõ................................................................................................. 30
4.11 - KULLANIM .............................................................................................................30
EK - A....................................................................................................................... 31
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
SEMBOLLER A As a B b bw C d E Ec er fck fctk fyk G H H
Te Ti t te,i U U’ V V* v
:Silo en kesit alanõ, yatay doğrultuda yivli cidar :Toplam çekme teçhizatõ alanõ :Dikdörtgen kesitin kõsa kenarõ :Sõvanmamõş beton cidarõ :Dikdörtgen kesitin uzun kenarõ :Kesit eni :Boyanmõş beton cidar :Faydalõ yükseklik :Deprem yükü veya deprem yükü etkisi :Sabit gerilme, veya çok uzun süreli bir yükleme durumunda betonun elastisite modülü :Rölatif dõşmerkezlik :Betonun karakteristik silindir basõnç mukavemeti :Betonun karakteristik çekme mukavemeti :Teçhizatõn karakteristik akma mukavemeti :Sabit yük veya yük etkisi :Boşaltma ağzõnõn derinliği, yatay toprak basõncõ :Cidar kalõnlõğõ, en kesit yüksekliği, taban düzleminin ortalama doldurma düzlemine göre derinliği :Doldurma kenarõnõn ortalama doldurma düzlemine olan uzaklõğõ :Eşdeğer yükseklik :Cidar dõş yüzünün õsõl direnci :Boşaltma ağzõ seviyesinden itibaren ölçülen yükseklik :Cidar iç yüzünün õsõl direnci :Beton kesitin atalet momenti :Isõl yoğunluk :Davranõş katsayõlarõ :Eğilme momenti :Kesitte yatay ve düşey doğrultudaki eğilme momentleri :Sõcaklõk farkõndan meydana gelen eğilme momenti :Eksenel normal kuvvet : Kes itte yatay ve düşey doğrultudaki eksenel normal kuvvetler :Silolanan malzeme etkisinin yatay bileşeni :n' nin temel değeri :Sõrasõyla birinci, ikinci ve üçüncü denge durumuna tekabül eden malzeme etkisinin yatay bileşenleri :Gaz basõncõ :Hareketli yük veya hareketli yük etkisi :Silolanan malzemenin silo cidarlarõna bileşke etkisi :Daire silonun yarõçapõ veya kenar sayõsõ dörtten fazla olan düzgün çokgen şeklindeki silonun içine çizilebilen en büyük çemberin yarõçapõ, aynõ merkezli iç içe iki daire halkasõndan oluşan silolarda dõş çemberin yarõçapõ (iç çemberin yarõçapõ r’ olmak üzere) :Hidrolik yarõçap :h yüksekliğindeki silo cidarõnõn birim genişlikli düşey bir şeridi üzerinde oluşan t etkilerinin bileşkesi; sõcaklõk değişmesi, mesnet çökmesi, rötre vb. etkileri :Silonun dõşõndaki hava sõcaklõğõ :Silolanan malzemenin sõcaklõğõ :Silolanan malzeme etkisinin düşey bileşeni :Cidarõn dõş ve iç yüzündeki sõcaklõklar :Silo enkesiti çevre uzunluğu :V çevresinin tamamõnõ içine alan ve U' nün hometetisi olan çevrenin uzunluğu :Boşaltma ağõzlarõ çevresinin taban üzerindeki izdüşümleri :Tremideki malzeme hacmi :Silolanan malzemenin, silonun yatay kesitinin birim yüzeyine uyguladõğõ ortalama düşey etki
v
:Taban düzlemindeki ortalama düşey etki (z=h için v= v )
h′ h" l/he hf l/hi l K Kn,v M Mh,v M∆t N Nh,v n no n1,2,3 P Q q r
rn T
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
vo
:v' nin temel değeri
vo
:
W x
:Rüzgar yükü veya rüzgar yükü etkisi :İndirgenmiş derinlik
x
:Taban düzlemine ait x değeri -x :1-e değeri
y
y z zo zT αt β γ γ′ δ λc η µ ρ ρr σc
σc σ ct σs
φ ω
v nin temel değeri
:Taban düzlemine ait y değeri :Ortalama doldurma düzleminden itibaren ölçülen derinlik :Referans yüksekliği :Geçiş derinliği :Betonun õsõl genleşme katsayõsõ :Silonanan malzemenin tabii şev açõsõ :Birim ağõrlõk :Homojenleştirme sonunda elde edilen eşdeğer sõvõnõn birim ağõrlõğõ :Silo cidarõ üzerindeki sürtünme açõsõ :Betonun õsõ iletkenlik katsayõsõ :Çatlama katsayõsõ :Çatlamanõn önemine bağlõ olarak seçilen bir katsayõ :tg δ / tg φ oranõ, teçhizat oranõ :Çatlak hesabõ için teçhizat oranõ :Betondaki gerilme :Betonun basõnç emniyet gerilmesi :Betonun bileşik eğilmede çekme emniyet gerilmesi :Teçhizat emniyet gerilmesi :İç sürtünme açõsõ :Mekanik teçhizat oranõ :Silo en kesitinin merkezine en uzak olan Vo boşaltma noktasõnõn
TS 6989/Mayõs 1989
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
BETONARME SİLOLARIN HESAP, YAPIM VE KULLANIM KURALLARI 0 - KONU, TARİF, KAPSAM, AMAÇ, UYGULAMA ALANI 0.1 - KONU Bu standard, betonarme silolarõn hesap, yapõm ve kullanõm kurallarõna dairdir.
0.2 - TARİFLER 0.2.1 - Betonarme Silo Betonarme silo, kohezyonsuz taneli malzemelerin depolanmasõ amacõyla yapõlmõş, dörtgen, çokgen, daire kesitli tek veya bunlarõn bir araya gelmesiyle meydana gelen betonarme mühendislik yapõsõdõr. NOT - Bu standard metninde "Betonarme Silo" anlamõnda "Silo" deyimi de kullanõlmõştõr.
0.2.2 - Tremi Tremi silolanan malzemenin silodan boşaltõlmasõ için silo taban düzleminden itibaren meydana getirilmiş bulunan kesik koni veya kesik piramit vb. şeklindeki boşaltma ağõzlarõdõr.
0.2.3 - Homojenleştirme Homojenleştirme, silolanan malzemeyi homojen duruma getirmek için silo içine basõnçlõ hava verme işlemidir.
0.3 - KAPSAM Bu standard, cidarlarõ düşey, tabanlarõ tremili veya düz olan betonarme silolarõn hesap, yapõm ve kullanõm kurallarõnõ kapsar. Metal ve düşey doğrultuda rijitliği olmayan betonarme yatay elemanlardan oluşmuş silolar ile betonarme silolarda bulunan ekipmanõn hesap ve yapõm kurallarõnõ kapsamaz.
0.4 - AMAÇ Bu standard, silolanan malzemenin silo tabanõnda ve cidarlarõnda oluşturduğu kesit kuvvetlerini hesaplamakta kullanõlan bir metodu ve silolarõn yapõm ve projelendirilmesiyle betonarme elemanlarõn gerçekleştirilmesinde kullanõlan ilkeleri belirlemeyi amaçlar
0.5 - UYGULAMA ALANI Bu standard, silolarõn boyutlandõrõlmasõnõ karakterize eden geometrik parametreler ile boşaltma şekillerine uygulanõr. Madde 1.4.3 ve Madde 3'de verilen formüllerdeki azaltma ve artõrma katsayõlarõ, 1) silolardaki emniyet en az TS 500 'deki emniyete eşdeğer olacak şekilde verilmiş olup betonarme cidarlara ait özel kurallar çeşitli konstrüktif tedbirlerin tarif edilmesine ve çatlama şeklini dikkate alõnmasõna yöneliktir.
0.6 - BİRİMLER 1 kgf = 10 N varsayõmõyla SI-Alõşõlmõş sistem birim dönüşümleri Çizelge-1’de verilmiştir
1) Bu standard metninde atõf yapõlan Türk Standardlarõnõn numaralarõ metnin sonunda verilmiştir.
1
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
ÇİZELGE - 1 SI-Alõşõlmõş Sistem Birim Dönüşümleri Cinsi
(SI) Sistemi
Newton Deka-newton Tekil yük Kilo-newton Eşit yayõlõ yük şiddeti Kilo-newton/metre Mukavemet veya gerilme Newton/mm2 Moment Kilo-newton.metre 1 kcal = 4186J ; 1 kcal / saat = 1,163 W
Sembolü N daN kN kN/m 2 N/mm KN.m
Geleneksel Sistem 0 ,10 kgf 1 ,00 kgf 100,00 kgf 100,00 kgf /m 2 10,00 kgf /cm 100,00 kgf. m
1 - GENEL HESAP KURALLARI 1.1 - BİR SİLOYU KARAKTERİZE EDEN VERİLER 1.1.1 - Enkesit Şekline Bağlõ Veriler A silo enkesit alanõnõ, U bu kesitin çevre uzunluğunu göstermek üzere silonun enkesitini karakterize eden temel parametre, rh = A / U formülüyle belirlenen hidrolik yarõçaptõr. Bazõ enkesitler için hidrolik yarõçapõn değerleri Çizelge-2'de verilmiştir. ÇİZELGE - 2 Hidrolik Yarõçap Değerleri Enkesit Şekli Daire kesitler (r dairenin yarõçapõ) Çokgen kesitler (r çokgenin içine çizilebilen en büyük dairenin yarõçapõ) Dikdörtgen kesitler (a ve b dikdörtgenin kenar uzunluklarõ) Merkezleri aynõ olan iki daire arasõndaki kesit (r’ küçük dairenin, r büyük dairenin yarõçapõ)
2
Hidrolik Yarõçap rh = r / 2 rh = r / 2
a⋅b 2(a + b ) r − r′ rh = 2 rh =
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
1.1.2 - Silolanan Malzemenin Üstten Sõnõrladõğõ Yüzeyin (Doldurma Yüzeyi) Şekline Bağlõ Veriler Bu yüzey, doldurma kenarõ adõ verilen bir çizgi boyunca silo cidarõyla sõnõrlanõr (Şekil- 1) .
ŞEKİL 1 - Doldurma Yüzeyi Ve Doldurma Kenarõ Malzemenin kendi hacmini üstten sõnõrlayan bu doldurma yüzeyi yatay bir düzlemle (ortalama doldurma düzlemi) sõnõrlanõr. Bu ortalama doldurma düzlemi bu standardda z derinlik apsisinin orijini olarak dikkate alõnmaktadõr. Genellikle, doldurma kenarõnõn ortalama doldurma düzlemine olan uzaklõğõ h’ ile gösterilir. Doldurma yüzeyleri çoğu kez, dönel bir koni, düzgün bir piramit veya bir kum yõğõnõ şeklinde olup yatay düzlem ile β açõsõ yapar. Düzgün çokgen veya daire kesitler için;
h′ =
2 rh tgβ 3
Dikdörtgen kesitler için (b > a)
h′ =
a a 3 − tgβ 12 b
dan hesaplanõr.
1.1.3 - Taban Şekline Bağlõ Veriler Silonun düşey cidarlarõnõn tremi ile birleştiği yatay düzlem (taban düzlemi) düz tabanlõ silolarda silonun tabanõndan geçen yatay bir kesitten ibarettir (Şekil-2a). Tremili silolarda taban düzlemi tremi başlangõcõndan geçen yatay düzlemdir (Şekil-2b). Taban düzleminin ortalama doldurma düzlemine göre derinliği h, boşaltma ağzõnõn derinliği ise H ile gösterilmektedir (Şekil-2).
3
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
ŞEKİL 2 - Düz Tabanlõ Ve Tremili Silolarda Taban Düzlemi Taban düzlemine ait diğer özelikler Madde 1.3 ve Madde 2. 3 'de verilmiştir.
1.2 - SİLO TÜRÜ YAPILARA AİT GENEL FORMÜLLER 1.2.1 - Bu Standardda Verilen Formüllerin Kullanõm Alanõ Madde 1.5, Madde 2 ve Madde 3'de verilen formüller ancak narinliği (H/rh) belirli bir değerden büyük ve hidrolik yarõçapõ belirli bir değerden küçük olan silo türü yapõlar için kullanõlõr.
1.2.2 - Narinliğin Sõnõr Değeri Madde 2 ve Madde 3 'deki formüllerin uygulanabilmesi için narinliğin sõnõr değeri H/rh ≥ 3,5 olmalõdõr.
1.2.3 - Hidrolik Yarõçapõn Sõnõr Değeri Bu değer silonun boşaltma şekline göre 6 m veya 12,50 m olarak sõnõrlandõrõlõr (Madde 1.3.2, Madde 1.3.3).
1.3 - BOŞALTMA ŞEKİLLERİ 1.3.1 - Boşaltma Şeklinin Rolü Boşaltma şekli cidarlar üzerindeki etkilerin değerini derinliğe bağlõ olarak değiştirir. Boşaltma şekilleri aşağõda verilmiştir; - Normal boşaltma (Madde 1.3.2.1), - Geometrik olarak özel boşaltma (Madde 1.3.2.2), - Mekanik olarak özel boşaltma (Madde 1.3.2.3), - Yapõsal olarak özel boşaltma (Madde 1.3.2.4).
1.3.2 - Normal ve Özel Boşaltma 1.3.2.1 - Normal Boşaltma Aşağõdaki üç şartõ sağlayan boşaltma şekli, normal boşaltmadõr. 1) Silolanan malzemenin boşaltmadaki akõşõ, hava püskürtmeden, sadece kendi ağõrlõğõ ile sağlanõyorsa, 2) Silonun içinde hiç bir donanõm ve özellikle Madde 1.3.2.4 belirtilen hususlarõn hiçbiri bulunmuyorsa, 3) Boşaltma ağzõ veya ağõzlarõ tabanda bulunuyor ve Madde 1.3.2.2'de belirtilen ≤ 0,4 ise (Şekil3) Yukarõda belirtilen üç şarttan en az biri sağlanmõyorsa Madde 1.3.2.2, Madde 1.3.2.3, Madde 1.3.2.4’de belirtilen boşaltma türlerinden biri söz konusudur.
4
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
1.3.2.2 - Geometrik Olarak özel Boşaltma 1.3.2.2.1 - Normal boşaltma içinde belirtilen ilk iki şart sağlanõyor ( sağlanmõyorsa siloda geometrik olarak özel boşaltma söz konusudur (Şekil- 3).
> 0,4) üçüncü şart
1.3.2.2.2 - Rölatif Koordinat ( ) Bir silonun taban seviyesindeki yatay kesiti dikkate alõndõğõnda, bu kesitin çevresi U, ağõrlõk merkezi O ve boşaltma ağõzlarõnõn çevresinin bu taban üzerindeki izdüşümleri V, bu V çevrelerinin tamamõnõ içine alan ve U' nun hometetisi olan çevrenin uzunluğu U' olmak üzere; = U' / U formülüyle hesaplanõr. Bu oranõ dõşmerkezliği en büyük boşaltma noktasõnõn rölatif koordinatõdõr. Şekil-3'de verilen altõ şekilden herbiri geometrik olarak özel boşaltma durumunu göstermektedir. Dõş merkez boşaltmanõn da bir özel boşaltma şekli olduğu görülmektedir. Bundan başka, özellikle çok ağõzdan veya bir tek geniş ağõzdan sağlanan özel boşaltmalar da mevcuttur. Bazõ düz tabanlõ silolarda, betonarme taban plağõ üzerinde fazla miktarda boşaltma yapabilen büyük bir delik bulunabilir (Şekil-3c). Bazen bu deliğe boşaltma ağzõ geometrik olarak normal olan metal trendler de takõlmaktadõr. Bu durumda plaktaki delik, boşaltma ağzõ olarak dikkate alõnarak sadece basõnç artõşõ ile ilgili olan Madde 3.2.1 uygulanõr, Madde 3.2.2 ve Madde 3.2.3 uygulanmaz.
ŞEKİL 3 - Geometrik Özel Boşaltma Durumlarõ
5
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
1.3.2.3 - Mekanik Olarak Özel Boşaltma Silolanan malzemenin boşaltõlmasõ, gerek tabandaki gerekse tabana yakõn seviyede düşey cidarlardan ve basõnçlõ hava püskürtülmesiyle yapõlõyorsa bu boşaltma mekanik olarak özel boşaltmadõr. Diğer taraftan silonun içinde hava püskürtme tüpünden başka Madde 1.3. 2. 4’ de belirtilen bir iç tertibat da bulunmamalõdõr. Madde 3. 5 'de verilen homojenleştirme silolarõ ile mekanik olarak özel boşaltma yapan silolar arasõndaki fark da Madde 3.3'de verilmiştir. 1.3.2.4 - Yapõsal olarak Özel Boşaltma Silolanan malzemenin boşaltõlmasõ silonun içerisinde bulunan sabit veya hareketli bir tertibat yardõmõyla sağlanõyorsa bu boşaltma yapõsal olarak özel boşaltmadõr. Örneğin; a) Silolanan malzemenin boşaltõlmasõ, silonun içindeki, her seviyede delikleri bulunan bir boşaltma bacasõ ile yapõlmaktadõr (Madde 3.3). b) Silolanan malzemenin boşaltõlmasõ, taban üzerinde bulunan ve malzemenin kütle halinde harekete geçmesini engelleyecek şekilde yapõlmõş çok küçük debi veren delikler sayesinde yapõlmakta ve silolanan malzemenin üst yüzeyini düzleyen bir alet ihtiva etmektedir (Madde 3.3). c) Silindirik silonun iç yüzeyinde düşey cidarlardan içe doğru uzanan plak ya da kiriş şeklinde çõkmalar bulunmaktadõr (Madde 1.3.4.3).
1.3.3 - Boşaltma Türüne Bağlõ Olarak Hidrolik Yarõçapõn Sõnõr Değeri 1.3.3.1 - Hidrolik Yarõçapõn 6 m İle Sõnõrlandõrõlmasõ Durumu Madde 1.2 'de belirtilen hidrolik yarõçapõn sõnõr değeri, aşağõdaki durumlar için 6 m olarak tespit edilmiştir. - Normal, mekanik olarak özel ve geometrik olarak özel olan bütün boşaltmalar, - Silolanan malzemenin sadece tahõl olduğu ve boşaltmanõn Madde 1.3. 2. 4 'de belirtildiği gibi her seviyede delikleri bulunan merkezi bir boşaltma bacasõyla yapõldõğõ yapõsal olarak özel boşaltmalar. 1.3.3.2 - Hidrolik Yarõçapõn 12,50 m İle Sõnõrlandõrõlmasõ Durumu Madde 1.2 'de belirtilen hidrolik yarõçapõn sõnõr değeri, aşağõdaki durumlar için 12,50 m olarak tespit edilmiştir. - Madde 1.3.2.4 'de belirtilen yapõsal olarak özel boşaltma olmasõ, - Silolanan malzemenin şeker olmasõ, - H/rh <6 olmasõ.
1.3.4 - Boşaltma Türüne Göre Kullanõlacak Bağõntõlar 1.3.4.1 - Normal Boşaltmalõ Silolar Madde 1.2 ve Madde 1.3. 3 'de belirtilen normal boşaltmalõ silolar için Madde 1.5.4.1 ve Madde 1.5. 4. 2 'de verilen değerleri dikkate alarak Madde 2 'deki formüller uygulanõr. 1.3.4.2 - Özel Boşaltmalõ Silolar Geometrik, mekanik ve bazõ yapõsal olarak özel boşa itinalõ silolar için Madde 3 'de belirtilen formüller kullanõlõr. 1.3.4.3 - Diğer özel Boşaltmalõ Silolar Madde 3'de belirtilenlerin dõşõnda özel silolar için verilen formüllerde yapõlacak değişiklikler açõklanmamõştõr. Madde 1.3.2.4'de belirtildiği gibi özel boşaltmalõ silolarõn daha özel bir hali olan ve içersinde cidardan içe doğru çõkma halinde yapõ elemanlarõnõn bulunduğu silolar için de durum böyledir. Böyle silolarda oluşan etkiler Madde 3'de verilen formüller ile belirlenen etkilerden daha büyük olabilir.
6
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
1.4 - SİLOLANAN MALZEMEYİ KARAKTERİZE EDEN DEĞERLER 1.4.1 - İlkeler Silolanan bir malzemeyi karakterize eden 3 değer söz konusudur. - γ Birim ağõrlõk - ϕ iç sürtünme açõsõ - δ silo cidarõ üzerindeki sürtünme açõsõ Bu üç değer silolanan her malzeme için sabit kabul edilir. Bazõ temel malzemeler için γ ve φ’ nin değerleri Çizelge-3'de verilmiştir. Bu standardda belirtilen metotlar bu değerlerin kullanõlmasõ halinde geçerlidir. Hesaplarda emniyetsiz tarafta sonuçlar verecek olan daha başka değerlerin kullanõlmasõna izin verilmez. Bu çizelgede bulunmayan malzemelere ait γ ve φ değerleri için TS 498 veya laboratuvar deney sonuçlarõna 2 başvurmak gerekir, γ birim ağõrlõğõnõn değeri daN/cm 'lik basõnç altõnda ödometre ölçümünden elde edilen değere eşit alõnabilir. φ yi belirlemede, gerek ince taneli malzeme için kullanõlan Casagrande kutusu, gerekse iri taneli malzeme için kullanõlan üç eksenli aletten yararlanõlabilir. Mesela, şeker ve buğdayõn φ değeri bu metotlarõn her ikisiyle de belirlenebilir. φ açõsõnõn hesap değeri, ölçümlerden elde edilen değerin 1,00'den küçük (0,85-0,90) bir katsayõ ile çarpõlmasõyla elde edilir. Silolanacak malzemenin minimum birim ağõrlõklõ olabileceği düşünülerek, silo hacminin belirlenmesinde Çizelge-3'deki γ değerlerinden daha küçük bir γc değerinin dikkate alõnmasõ gerekir. Deneydeki ölçümlerin yapõlamadõğõ durumlarda, δ açõsõnõn değeri ρ = tg δ / tg φ oranõndan yararlanõlarak belirlenebilir. ρ oranõnõn değeri Çizelge-4'de verilmiştir. Bu formülden elde edilen tg δ değeri üst sõnõr olarak dikkate alõnmalõdõr.
1.4.2 - Bazõ Temel Malzemeler İçin Kullanõlacak γ ve φ Değerleri
Bu değerler Çizelge-3'de verilmiştir. Bu çizelgede bulunmayan malzemeler için Madde 1.4.1'deki açõklamalar geçerlidir, çimento, alçõ ve toz halindeki malzemelerin stok edilmesi ve Şekil-2'de verilmiş olan h yüksekliğinin 10 m' den büyük olmasõ durumunda bu malzemelerin birim ağõrlõklarõ aşağõda verilen k katsayõsõnõ kullanarak artõrõlõr. k = 1 + ( h-10 ) / 500 Bu formülde h yüksekliğinin değeri metredir. ÇİZELGE - 3 γ ve φ Hesap Değeri Malzeme
Birim Ağõrlõk İç Sürtünme Açõsõ 3 γ (kgf/m ) φ (°) Çimento 1470 28 Klinker* 1470-1570 33 Mõsõr 785 24 Buğday 835 26 Toz şeker 900 30 Alçõ 1225 25 Buğday unu 880 20 *) Klinker' in birim ağõrlõğõ iki değer arasõnda değişmektedir. Hesaplarda dikkate alõnacak olan bu iki sõnõr arasõndaki birim ağõrlõğõn değeri proje mühendisi tarafõndan belirlenir. Bu değerin seçimi özelikle tane özgül ağõrlõğõ ve granülometri içersinde yer alan ince eleman oranõ dikkate alõnarak yapõlabilir.
1.4.3 - ρ Oranõnõn Belirlenmesi
A yatay doğrultuda yivli cidarõ, B sõvanmamõş beton cidarõ, C boyanmõş beton cidarõ göstermek üzere, bu üç cidar için dikkate alõnacak olan ρ değerleri Çizelge-4’de verilmiştir.
7
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
Metalik yüzeyler için bir tek ρ değeri vermek mümkün olmamaktadõr. Yapõlan deneyler; yeni üretilen galvanizli saçlar üzerinde mõsõr ve buğdayõn sürtünmesinin eski saçlara göre daha az olduğunu göstermektedir. ÇİZELGE - 4 ρ Hesap Değerleri Tane Şekli Toz halinde İnce taneli İri taneli
Malzeme Çimento, alçõ, un Buğday, mõsõr, şeker Klinker
A cidarõ 0,87 0,87 0,87
B cidarõ 0,80 0,75 0,70
C cidarõ sadece şeker için (0,50)
Buğday, buğday unu, mõsõr ve pirinç ile galvanizli saç arasõndaki δ sürtünme açõsõnõn değeri 7° alõnabilir. Deneyle belirlenen tg δ / tg φ oranõnõn, çizelgedeki ρ değerinden küçük olmasõ durumunda, hesaplarda deneydeki ρ değeri kullanõlõr.
1.5 - SİLOLANAN MALZEMENİN SİLO TABAN VE CİDARLARINA UYGULADIĞI ETKİLERİN HESABI 1.5.1 - Düşey Cidarlar Üzerindeki Etkiler Silolanan malzeme, düşey cidarlar üzerindeki herhangi bir noktaya, yatay bileşeni n, düşey bileşeni t = n.tg δ olan ve yatayla δ açõsõ yapan bir q etkisi uygular. Herhangi bir z derinliğinde bu q etkisinin dolayõsõyla n ve t bileşenlerinin sabit olduğu varsayõlõr (Şekil-4). Silo tabanõndan itibaren düşey cidarõn yüksekliği boyunca uzanan birim genişlikli bir şerit üzerine etkiyen sürtünme kuvvetlerinin bileşkesi (
tdz), T ile gösterilir.
1.5.2 - Yatay Düzlem Üzerinde Ortalama Düşey Etki Silolanan malzemenin, silonun ortalama doldurma düzleminden itibaren herhangi bir z derinliğindeki yatay düzleme uyguladõğõ düşey etki v ile gösterilirse bunun temel değeri olan ve, aynõ derinlikte düşey cidar üzerinde oluşan q etkisinin yatay bileşenin (n) temel değeri olan n0 ‘a bağlõdõr. λ Madde 1.5.4'de tariflenen bir parametreyi, h" düzgün çokgen veya daire kesitli silolarda;
h ′′ =
1 rh tgδ 2
dikdörtgen kesitli ( b > a ) silolarda
h ′′ =
a a 3 ⋅ tgδ 16 b
formülüyle belirlenen eşdeğer bir yüksekliği göstermek üzere;
v0 =
n0 + γ ⋅ h ′′ λ
den hesaplanõr. Bu temel değerin açõklanmasõ Madde 2.1.2*de verilmiştir. v0 ve no arasõndaki bu formül ancak, z derinliğinin, zT geçiş derinliğinden büyük olmasõ durumunda uygulanabilir. Silonun üst bölgelerinde, z < zT için, silolanan malzemenin gerilme durumu oldukça
8
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
düzensiz olup, bu düzensizlik doldurma yüzeyinin sekline bağlõdõr. zT değeri, Madde 2.2.1'de verilmiştir.
1.5.3 - Taban Düzleminde Ortalama Düşey Etki Silolanan malzemenin silo taban düzlemine uyguladõğõ ortalama düşey etki düşey etkisine eşittir.
v , z = h için hesaplanan v
1.5.4 - Sõnõr Denge Durumlarõ ve λ Parametresinin Değeri Bir silonun incelenmesinde, v0 ve n0 arasõndaki formülde bulunan λ parametresinin iki farklõ değerine bağlõ olarak iki denge durumu dikkate alõnmalõdõr (Madde 1.5.2). 1.5.4.1 - Birinci Denge Durumu (1.Durum) Bu denge durumu, hesaplarda dikkate alõnacak olan en küçük bir λ değeri ile karakterize edilmekte olup, λ' nõn bu değeri,
ρ = tgδ / tgφ ( madde 1.4.3 ) , m = 1 − ρ 2 olmak üzere
λ1 =
1 − m sin φ cos 2 δ 1 + m sin φ
formülüyle belirlenir. Bu denge durumu, genellikle doldurmanõn sürekli bir şekilde yapõlarak tamamlanmasõ ile birlikte, taneli malzemenin sükûnete geçmesinden sonra meydana gelir. Silonun tabanõnõ teşkil eden elemanlarõn kesit etkilerini hesaplamak için dikkate alõnacak olan λ1 değeri aşağõdaki formülle de belirlenebilir.
π φ λ1 = tg 2 − + 0,22 ρ 3 4 2 1.5.4.2 - İkinci Denge Durumu (2. Durum) Bu durum λ1 ‘den daha büyük bir λ değeri ile karakterize edilir. a) Madde 1.3.2.1'de verilmiş olan normal boşaltmalõ silolar için kõsaca 2. durum olarak belirtilen bu duruma ait λ değeri aşağõdaki formülle hesaplanõr.
λ 2 = cos 2 δ b) Madde 1.3’ de tariflenmiş olan boşaltmalõ silolar için ikinci denge durumu, 3;3’ veya 1’ olarak adlandõrõlmaktadõr. Bu durumlara ait etkilerin hesap şekli Madde 3.2 ve Madde 3. 3 'de verilmiştir. 3, 3’ ya da 1' durumu olarak adlandõrõlan ikinci duruma ait değerlerin, boşaltmanõn başlangõcõnda oluşan değerlere özdeş olduğu kabul edilmiştir. Bu durum hem boşaltma metoduna ve hem de stokajõn herhangi bir durumuna bağlõdõr. Normal boşaltma yapan silolar için kullanõlan λ2 değeri Madde 2.2.2’de verilen n2 etkisi altõndaki davranõş katsayõsõna ve yapõlmõş olan varsayõmlara bağlõdõr. Yan cidardaki kesit kuvvetlerinin hesabõnda bu 2. durum (3, 3' veya 1' ) dikkate alõnmalõdõr. ρ'nun çeşitli değerleri için φ’ ye bağlõ olarak λ1, λ2 ve δ değerleri Şekil- 5 'den de alõnabilir.
1.5.5 - z0 Referans (Karşõlaştõrma) Yüksekliği Bu yüksekliğin değeri zo = rh / ( λ tg δ ) formülünden hesaplanõr. Bu formüldeki λ, daha önce belirtilen çeşitli denge durumlarõna ait bir parametredir. Mesela, bu yüksekliğin sõrasõyla 1. ve 2. denge durumu için değerleri;
9
ICS 65.040.20
z 01 =
TÜRK STANDARDI
rh λ1tgδ
( 1. durum ),
z 02 =
rh λ 2 tgδ
TS 6989/Mayõs 1989
( 2. durum )
formülleriyle hesaplanõr.
2 - NORMAL BOŞALTMA YAPAN BİR SİLONUN TABAN VE CİDARLARINDAKİ KARAKTERİSTİK ETKİLERİN HESABI 2.1 - GENEL İLKELER 2.1.1 - Karakteristik Etkilerin Niteliği Bu standarda göre belirlenen kesit etkileri karakteristik değerlerdir. Hesaplarda, bu değerlerin, silonun inşa edildiği malzemeye bağlõ olarak değişen bir katsayõ ile artõrõlmasõ gerekir, betonarme silolar için bu katsayõlarõn değeri Madde 4.2.3 'de verilmiştir.
2.1.2 - Temel Değerler ve Davranõş Katsayõlarõ Bir etkinin karakteristik değeri o etkinin temel değeri ile k davranõş katsayõsõnõn çarpõmõndan elde edilir. Buna göre; n = kn . n0
v = kn . v 0 olur. Buradaki davranõş katsayõlarõnõn kullanõlmasõ, Madde 2. 1.1 'de belirtilen artõrma katsayõlarõnõn kullanõlmayacağõ anlamõna gelmez.
2.1.3 - Dikkate Alõnacak Durumlar Madde 1.5.4'de tariflenmiş olan 1. ve 2. denge durumlarõ bir silonun hesabõnda ard arda dikkate alõnõr. Bu durumlarõn herbirine, Madde 1.5.2'de verilen formülde, λ1, λ2 değerleri ve Madde 1.5. 5 'de tariflenen z01, z02 referans yükseklikleri karşõlõk gelmektedir.
10
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
ŞEKİL 5 - ρ ve φ ‘ye Bağlõ Olarak λ1, λ2 ve Değerleri
11
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
2.1.4 - Eksponansiyel Formül ve indirgenmiş Derinlik (x) Etkilerin değerini belirlemek için verilen formüllerde, z derinlik apsisi (z - h") / z0 olarak işlemlere girmektedir. Herhangi bir z derinliğindeki yatay düzlem için belirtilen bu ifade indirgenmiş derinlik olup, buna göre; x = (z-h") / z0 den hesaplanõr (Bu formüldeki zo, Madde 1.5.5'de, h" ise Madde 1.5.2'de tariflenmistir). zo referans yüksekliği dikkate alõnan denge durumuna göre farklõ iki değer alõr. Buna karşõlõk iki farklõ x değeri -x hesaplanõr. x değişkeni, etkilerin belirlenmesinde kullanõlan formüllere f (1 - e ) şeklinde girer. Bu fonksiyon y ile gösterilirse; y=1-e
-x
olarak belirtilebilir. Çizelge-5'de y(x) fonksiyonun değerleri verilmiştir. Ara değerler için lineer enterpolasyon yapõlabilir. Silonun taban düzlemine ait x ve y değerleri
x ve y şeklinde gösterilirse bunlar
y = 1 - e- x
x =( h – h’’ ) / z0 formülleriyle hesaplanõr. -x
ÇİZELGE - 5 y = 1 - e Fonksiyonun Değerleri x 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95
y 0 0,04877 0,09516 0,13929 0,18126 0,22119 0,25918 0,29532 0,32968 0,36237 0,39346 0,42305 0,45118 0,47795 0,50341 0,52763 0,55067 0,57258 0,59343 0,61326
x 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 1,70 1,75 1,80 1,85 1,90 1,95
y 0,63212 0,65006 0,66713 0,68336 0,69880 0,71349 0,72747 0,74056 0,75340 0,76543 0,77687 0,78775 0,78910 0,80795 0,81732 0,82622 0,83470 0,84276 0,85043 0,85773
x 2,00 2,05 2,10 2,15 2,20 2,25 2,30 2,35 2,40 2,45 2,50 2,55 2,60 2,65 2,70 2,75 2,80 2,85 2,90 2,95
y 0,86466 0,87126 0,87754 0,88351 0,88919 0,89460 0,89974 0,90463 0,90928 0,91370 0,91791 0,92191 0,92572 0,92934 0,93279 0,93607 0,93918 0,94215 0,94497 0,94766
x 3,00 3,10 3,20 3,30 3,40 3,50 3,60 3,70 3,80 3,90 4,00 4,10 4,20 4,30 4,40 4,50 4,60 4,70 4,80 4,90 5,00
y 0,95021 0,95495 0,95923 0,96311 0,96662 0,96980 0,97267 0,97527 0,97763 0,97976 0,98168 0,98342 0,98500 0,98643 0,98772 0,98889 0,98994 0,99090 0,99177 0,99256 1,00000
2.2 - n, k, v ve T ETKİLERİNİN KARAKTERİSTİK DEĞERLERİNİ VEREN FORMÜLLER 2.2.1 - n, t, v , ve T' nin Genel ifadeleri Bu etkilerin karakteristik değerleri; n = kn ( γ rh / tg δ ). y t = n . tg δ = kn ( γ rh ) . y
12
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
v = kv . γ . ( z0 . y + h’’ ) x−y)
T = γ . rh . z0 . (
formülleriyle hesaplanabilir. kn ve kv davranõş katsayõlarõnõn değeri Madde 2. 2. 2 'de verilmiştir. Birinci denge durumu v' nin, ikinci denge dutumu n, t ve T' nin en büyük değerlerine karşõlõk gelmektedir, n' nin eksponansiyel ifadesi ilke olarak Madde 1.5. 2 'de açõklanan geçiş derinliği (ZT) altõndaki bölgeler için uygulanõr. Bu eksponansiyel ifadeye göre z = h" için n' nin değeri sõfõr olmakla beraber bunun doldurma kenarõ seviyesinde (z = h' ) sõfõr olmasõ gerekmektedir. Yeterince narin olan silolarda geçiş derinliğinin dikkate alõnmasõna gerek yoktur. Bu durumda silonun bütün yüksekliği boyunca n' nin eksponansiyel ifadesi kullanõlabilir. Yüksekliği az (h / rh <10) ve özellikle çaplarõ büyük olan silolarda;
z T = h ′′ + 6 ⋅ h ′ − h ′′ ⋅ z 0 olmak üzere z > zT için
γ ⋅ rh n = k n tgδ
⋅ y
formülünden hesaplanabilir. z = zT
xT =
6 ⋅ h ′ − h ′′ z0
,
yT = 1 − e − xT
formülüyle hesaplanõr. Geçiş derinliğinin üstünde kalan (z < zT) bölgelerde aşağõdaki formüller kullanõlabilir. 1) h' < h" ise, (bu durum β =0, h' =0 olmasõ halinde meydana gelir) z = h' için n = 0' dan z = zT için n = nT değerine kadar n' nin lineer olarak değiştiği kabul edilir (Şekil-6). 2) h' > h" ise (bu durum β = φ olmasõ halinde oluşur). z =zs = ( zT + h'’ ) / 2 için
γ ⋅ rh n = n s = k n tgδ
xT ⋅ 2
olduğu ve bunun bir taraftan z = h’ için n = 0'dan, z = zs için n = ns değerine, diğer taraftan z = zs için n = ns’ den z = zT için n = nT' ye kadar lineer olarak değiştiği kabul edilebilir (Şekil-7). Geçiş derinliğinin üstündeki derinlikler için bu formüllerden elde edilen n diyagramõnõn alanõ zT
∫ ndz h
eksponansiyel formül ile elde edilen diyagramõn alanõna eşittir.
13
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
ŞEKİL - 6 h' ≤ h" için Hesaplarda Dikkate Alõnacak n Değişimi
ŞEKİL - 7 h’ > h" için Hesaplarda Dikkate Alõnacak n Değişimi
2.2.2 - k n ve k v Davranõş Katsayõlarõnõn Değerleri
Düşey cidarlara etkiyen q etkisinin n ve t bileşenlerine uygulanan kn davranõş katsayõsõ 1,15 olarak dikkâte alõnõr. Bu katsayõ silo cidarlarõna etkiyebilen ek etkileri karşõlamak içindir. Ek etkiler çok küçük olsa dahi kn =1, 15’e karşõlõk gelen 0,15.no değerini geçebilirse de bu gibi ek etkilerin düşey cidarlarõn rijitliği ile karşõlandõğõ kabul edilir (Madde 0.3). Madde 1.3'de belirtilen özel boşaltma durumlarõ n2 etkisine uygulanabilecek olan ek artõmlarõ Madde 3 'de verilmiştir. Taban düzlemine etkiyen düşey etkilerin ( v ) Hesabõnda kv = 1,35 olarak dikkate alõnõr. Taban düzlemi üzerindeki toplam ağõrlõğõn etkisinde yapõ kõsõmlarõ için 1,00 < kv < 1,35 arasõnda alõnabilir. Bu katsayõ silolanan malzemenin kemerleşmesiyle oluşabilecek çökme riski ve tabandaki basõnç dağõlõmlarõnõn belirsiz iğine karşõ silo emniyetini sağlamak içindir. Silolanan malzemenin kemerleşme tehlikesi kesinlikle söz konusu değilse bu katsayõ kv = 1,35 yerine kv = 1,25 olarak dikkate alõnabilir. Yalnõz çevre taşõyõcõlara sahip silo kolon ve temelleri için bu katsayõ 1,00 olarak dikkate alõnabilir. T bileşke etkisi yõğõşõmlõ bir özeliğe sahip olduğundan, bu etkiye hiç bir davranõş katsayõlõ uygulanmamalõdõr.
14
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
kv = 1,00 alõnmak suretiyle düşey kuvvetlerin toplam dengesi sağlandõğõndan aşağõdaki formül kullanõlabilir.
T v 0 ⋅ A + T ⋅ U = v 0 + rh
⋅ A = γ ⋅ (z 0 x + h ′′)A = γhA
İçerisinde baca veya bir kule bulunan silolarda T etkisi dõş cidarlara ve içteki kule cidarõna eşit olarak uygulanõr.
2.3 - BİR SİLONUN TABANINDAKİ ETKİLER 2.3.1 - Tabanõn Yatay ve Düzlem Olmasõ Durumu Silolanan malzemenin yatay düzlem şeklindeki bir tabana uyguladõğõ düşey etkinin karakteristik değerinin bu taban alanõ üzerinde eşit olarak yayõldõğõ ve şiddetinin Madde 2.2.1'e göre hesaplanan v ’ ye eşit olduğu kabul edilir.
2.3.2 - Tabanõn Tremili Olmasõ Durumu Bu durumda, V* tremideki malzeme hacmini göstermek üzere,
v ′ = v + kv ⋅ γ
V∗ A
değeri hesaplanõr. Diğer taraftan Madde 2.2.1'e göre taban düzlemi seviyesinde (z = h) hesaplanan n yatay etkisi n ile gösterilirse, yatayla a açõsõ yapan tremi birim yüzeyine uygulanan etkinin düşey bileşeni v ′ .Cosα, yatay bileşeni v ′ .Sinα olarak dikkate alõnõr. Bu v ′ kuvveti dikkate alõnan noktada silo cidarõna dik düzlem içinde bulunmaktadõr. Bu metodun uygulanabilmesi için h / H ≥ 0,6 olmalõdõr.
ŞEKİL - 8 Trenddeki Etkilerin Bileşenleri
3 - ÖZEL BOŞALTMA VEYA HOMOJENLEŞTİRME SÜRECİNDEN DOĞAN ETKİLERİN DİKKATE ALINMASI 3.1 - ÖZEL BOŞALTMADA DİKKATE ALINACAK DENGE DURUMLARI 3.1.1 - Birinci Denge Durumu Bu silolar için dikkâte alõnacak olan birinci denge durumu, aynõ özeliklere sahip normal boşaltma yapan silolarda dikkâte alõnan birinci denge durumunun aynõdõr.
15
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
Bu standardda, cidarlar üzerinde birinci denge durumundan dolayõ oluşan etkiler n1 ve t1 ile gösterilmektedir (Madde 2). Buna göre silo tabanõndaki etkiler normal boşaltma yapan silolardakiyle aynõ alõnõr.
3.1.2 - İkinci Denge Durumu Bu duruma karşõlõk gelen etkilerin hesap şekli, n etkilerinin tariflendiği Madde 3.2, Madde 3.3 ve Madde 3.A' de açõklanmõştõr.
3.2 - GEOMETRİK OLARAK ÖZEL BOŞALTMA YAPAN SİLOLARDA OLUŞAN ETKİLER 3.2.1 - İkinci Denge Durumu ve Bu Durumdan Dolayõ Cidarlar Ürerinde Oluşan Etkilerin Hesabõ Geometrik olarak özel boşaltma yapan silolar için ikinci denge durumu üçüncü durum olarak adlandõrõlõr ve bu durumda cidarlar üzerine etkiyen maksimum yatay etkinin değeri (n3); Madde 2'de belirtilen n1 ve n2 değerlerine bağlõ olarak, 0,6 ≤
< 1 ise, n3 = n2 + 0,10 n1 ,
0,4 ≤
< 0,6 ise, n3 = n2 + 0,10 ( 5
- 2 ) n1
formülleriyle hesaplanõr. n3 değerinin hesapta dikkate alõnma şekli Madde 3.2.2, Madde 3.2.3'de, ise Madde 3.2.2'de belirtilmektedir.
3.2.2 - Dikdörtgen Silolarda İkinci Denge Durumunun Dikkate Alõnmasõ Bunun için n3 'ün aynõ anda dört kenara birden etkidiği veya aynõ anda sadece karşõlõklõ iki kenara etkidiği ve diğer iki kenarõn n2'nin etkisinde olduğu veya n3'ün sadece bir kenara etkidiği ve diğer üç kenarõn n' nin etkisinde olduğu kabul edilir. Bu durumda statik denge gereği n3'ün etkidiği kenara dik olan iki kenarda oluşan kayõna gerilmesini hesaplarda dikkate almak gerekir.
3.2.3 - Yarõçapõ r Olan Bir Daire Siloda İkinci Denge Durumunun Dikkate Alõnmasõ Bu silolarda en elverişsiz olan aşağõdaki iki denge durumu dikkate alõnõr: a) Cidarlardaki yatay etkiler enkesit çevresi boyunca eşit yayõlõ olup şiddetleri n3'e eşittir. b) Cidarlardaki yatay etkiler enkesit çevresinin büyük bir kõsmõnda n2’ye, geri kalan kõsmõnda n3'e eşittir. Bu durumda enkesitteki n2 ve n3 etkisiyle ovalleşme momenti doğar, µ; çatlaklarõ sõnõrlõ tutabilmek için çatlamanõn önemine bağlõ olarak 0,04 - 0,12 arasõnda seçilen bir katsayõyõ göstermek üzere, bu momentin değeri:
M OV = µ (n3 − n2)r 2 formülüyle hesaplanõr. Bu formülde 113 yerine Madde 3.2.1 'de verilen değerleri konursa; Mov = 0,1 µ n1 r
2
- 0,6 ≤
< 1 için,
- 0,4 ≤
< 0,60 için, Mov = 0,1 . (5 - 2) µ n1 r
2
formülleri ile hesaplanõr. Bu formüllerdeki y katsayõsõ çatlak genişliğini önlemek için alõnan tedbirlere bağlõ olarak seçilir. Madde 4.4.2.1'e göre: - Birinci grup silolar için µ = 0,12 - İkinci grup silolar için µ = 0,08
16
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
- Üçüncü grup silolar için µ = 0,04 değeri kullanõlõr.
3.3 - MEKANİK OLARAK ÖZEL BOŞALTMA YAPAN SİLOLARDA OLUŞAN ETKİLER 3.3.1 - Dikkate Alõnacak Durum Basõnçlõ hava vermek suretiyle boşaltma yapan silolar için teklif edilen metot ancak aşağõdaki özel haller için geçerlidir. - Gaz fazõnõn basõncõ 0 ve ( H-hf ) derinlikleri arasõndaki her seviyede cidar üzerindeki n1 etkisinin % 5'ini geçmemelidir.
ŞEKİL - 9 Homojenleştirme Silolarõnda Gaz Basõncõ Sõnõr Değerleri - Üzerinde hava basõncõ % 5 n1'den daha büyük olabilen, seviyesinden itibaren ölçülen hf yüksekliği H/20'den ve P değerinden büyük olmamalõdõr (Şekil-9).
3.3.2 - İkinci Denge Durumu Mekanik olarak özel boşaltma yapan silolar için 3* durumu olarak adlandõrõlan ikinci denge durumu, cidarlar üzerinde oluşan aşağõdaki etkilerle karakterize edilir. a) Boşaltma geometrik olarak normal ise, 0 ile ( H-hf ) derinliği arasõndaki yatay etkilerin değeri n2’ye, özel ise n3’ e eşittir. b) Boşaltma geometrik olarak normal ise ( H-hf ) ile H derinliği arasõndaki yatay etkilerin değeri 1,7 n1, ( n2 + P ), n3 değerinden en büyüğüne, özel ise sadece n3’e eşit alõnõr. Boşaltma geometrik olarak normal ise, n3’ün enkesit çevresi boyunca dağõlõmõnõn eşit yayõlõ olduğu kabul edilir. Boşaltma geometrik olarak özel ise silonun her düzeyinde sadece 0 ile ( H-hf ) derinlikleri arasõ için Madde 3.2.2 ve Madde 3.2.3'de verilmiş olan yatay etki değerleri kullanõlõr.
3.4 - YAPISAL OLARAK ÖZEL BOŞALTMA YAPAN SİLOLARDA OLUŞAN ETKİLER 3.4.1 - Dikkate Alõnacak Durumlar Yapõsal olarak özel boşaltma yapan silolarda, sadece Madde 1.3.2.4'de belirtilen durumlar dikkate alõnõr.
17
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
3.4.2 - İkinci Denge Durumu Yapõsal olarak özel boşaltma yapan silolar için ikinci denge durumu 1’. Durum olarak adlandõrõlõr. Cidarlara etkiyen yatay etki değerinin ise, 1,4 λ1 ve λ2 değerlerinden küçüğünün λ'1 olarak dikkate alõnmasõyla hesaplanan n'1 değerine eşit olduğu kabul edilir. Genelde λ'1 < λ2 olduğundan dikkate alõnan yapõsal olarak özel boşaltmadan doğan n değeri, normal boşaltmadan doğan n değerinden daha küçüktür. Yapõsal olarak özel boşaltma yapan silolar için dikkate alõnacak ikinci denge durumu, aşağõdaki şartlara uyulmak kaydõyla, normal boşaltma yapan silolardakine benzer şekilde belirlenebilir. a) Merkezi boşaltma bacasõna etkiyen kesit kuvvetlerini dikkate almak, b) Silolanan malzemenin bütün olarak harekete geçmesini önleyecek bir boşaltma sağlayan en uygun metodu gerçekleştirmek.
3.5 - HOMOJENLEŞTİRME SİLOLARI Homojenleştirme silolarõnda, genellikle, çeşitli cinsten ince öğütülmüş malzeme karõşõmõnõn basõnçlõ hava verilerek homojenleştirilmesi söz konusudur. Silolanan malzemenin genellikle hava vermeye başlamadan önce, silonun bir kõsmõnõ doldurmuş olmasõna rağmen homojenleştirme işlemi sõrasõnda siloyu tamamen doldurmuş olduğu kabul edilir.
3.5.1 - Mekanik Model İçine basõnçlõ hava verilerek karõştõrõlan taneli stok malzemesinin karõştõrõlabilir bir sõvõ gibi davranmasõnõ sağlayan, normal veya mekanik olarak özel boşaltma yapan bir silo, homojenleştirme silosunun mekanik modeli olarak dikkate alõnõr. Homojenleştirme işlemi sonunda elde edilen bu eşdeğer sõvõnõn birim ağõrlõğõ γ', durgun haldeki malzemenin birim ağõrlõğõndan ( γ ), küçüktür. γ' değeri her özel durum için öngörülen kullanõm şartlarõna uygun olarak belirlenir. Madde 3.5.1’de belirtilen mekanik model ile Madde 3.5'de belirtilenlerin eşdeğer oluşu, projenin hazõrlanmasõnda, önceden seçilmesi gereken temel kabuldür. Özellikle, her durumda, hücrenin enkesit çevresi boyunca etkisinin yatay olup olmadõğõ incelenmeli ve gerekli tedbirler alõnmalõdõr.
3.6 - HOMOJENLEŞTİRME SİLOLARINDA DİKKATE ALINACAK ETKİLER Bu silolar, normal ve geometrik (veya mekanik) olarak özel boşaltma yapan silolar kapsamõna girebilmekte ve Madde 3.5.1'de belirtilmiş olan homojenleştirme silolarõnõn mekanik modelini de gerçekleştirmektedir.
3.6.1 - Dikkate Alõnacak Durumlar Silonun malzeme ile tamamen dolu olduğu kabul edilen aşağõdaki üç durum dikkate alõnmalõdõr: - Birinci denge durumu (1.durum), - Boşaltma normal ise ikinci durum, geometrik olarak özel ise üçüncü durum (Mekanik olarak özel ise 3' durum) olarak adlandõrõlan ikinci denge durumu, - Silolanan malzemenin içine basõnçlõ hava vermek suretiyle oluşan yeni malzemenin (homojenleştirme) birim ağõrlõğõ γ’ olan bir sõvõ gibi davrandõğõ kabul edilen dördüncü bir denge durumu.
3.6.2 - Etkilerin Hesabõ 1 ve 2 (ve 3 veya 3' ) denge durumlarõna karşõlõk gelen etkilerin hesabõnda, cidarlarõn cinsi de dikkate alõnarak, silolanan malzemenin hareketsiz durumu için belirlenen φ ve δ değerleri dikkate alõnõr. Silolanan malzemenin toz veya ince taneli durumlarõndan hangisinin dikkate alõnmasõ gerektiği de belirlenmiş olmalõdõr.
4 - BETONARME YAPILARA AİT ÖZEL KURALLAR 4.1 - YAPININ HESAP İLKELERİ Betonarme elemanlarõn mukavemet ve normal kullanõm şartlarõna olarak yapõlõr.
18
göre hesabõ TS 500’ e uygun
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
4.2 - ETKİLER Silolarõn hesabõnda dikkate alõnacak etkiler, siloda meydana gelen şekil değiştirmeler ve yüklerden meydana gelen etkiler olup bunlar aşağõda verilmiştir.
4.2.1 - Yükler - Sabit yükler (öz ağõrlõk, siloya monte edilmiş sabit ekipman ağõrlõğõ vb.) - Kullanõm yükleri (silolanan malzeme ağõrlõğõ, hareketli donanõm vb.). Silolanan malzemeyi karakterize eden değerler Madde 1.4.1 ve Madde 1.4.2'de belirtilmiştir. - Rüzgar ve kar yükleri, - Afet yükleri (deprem vb.) - Sõcak ve rötre etkileri - Bunlardan başka yürürlükteki standard ve yönetmeliklerde karakteristik değerleri verilmiş olan, hesaplarda dikkate alõnmasõ gerekli görülen diğer yükler. Hesaplarda maksimum ve minimum sõcaklõk değerleri; silonun bulunduğu yer (korunmuş veya açõk bir çevrede bulunuşu) ve karşõlõklõ cidarlardan birinin güneş almasõ buna karşõlõk diğerinin gölgede kalmasõndan doğan sõcaklõk farkõ gibi hususlar dikkate alõnmalõdõr. Sõcaklõk farklarõ ile ilgili değerler, gerektiğinde yetkili laboratuarlarda belirlenebilir. Sõcaklõk değişiminden doğan etkilerin hesap şekli Madde 4. 6 'da verilmiştir.
4.2.2 - Emniyet Gerilmesi Metoduna Göre Yük Kombinezonlarõ Diğer yapõlarda olduğu gibi silolar da birden fazla yük veya yük etkisi altõnda olduğundan projelendirilmelerinde bunlarõn kombinezonlarõ dikkate alõnõr. Emniyet gerilmesi metoduna göre silolar için yük veya yük etkisi kombinezonlarõ TS 500'de bu metot için verilmiş olan kombinezonlarõn benzeridir. G sabit yük veya yük etkisini, Q hareketli yük veya yük etkisini, W rüzgar yükü veya yük etkisini, E deprem yükü veya yük etkisini, T sõcaklõk değişimi, mesnet çökmesi, rötre vb. etkileri göstermek üzere bu kombinezonlar aşağõda verilmiştir. TS 498 ve afet bölgelerinde yapõlacak yapõlar hakkõndaki yönetmelikte belirtilen yükler karakteristik yük olarak alõnõr. - Düşey yüklere göre hesapta Fd = G + Q + T
(1)
- Rüzgara göre hesapta Fd = G + Q + W + T
(2)
- Depreme göre hesapta Fd = G + Q + E + T
(3)
Bu kombinezonlarda silolanan malzemeden doğan Q etkilerinin Madde 2. 1.2 'de verilen davranõş katsayõlarõyla çarpmak gerekmektedir.
4.2.3 - Taşõma Gücüne Göre Yük Kombinezonlarõ Taşõma gücü metoduna göre projelendirmede kullanõlan yük veya yük etkisinin kombinezonlarõ aşağõda verilmiştir: - Düşey yüklere göre hesapta Fd = 1,4 G + 1,6 Q Fd = G + 1,2 Q + 1,2 T - Rüzgara göre hesapta Fd = G + 1,3 Q +1,3 W Fd = 1,4 G + 1,6 Q Fd = 0,9 G + 1,3 W
19
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
- Depreme göre hesapta Fd = G + Q + E Fd = 1,4 G + 1,6 Q Fd = 0,9 G + E Yatay toprak basõncõ varsa yukarõdaki ilgili kombinezona 1,6 H yükü eklenmelidir. H yatay toprak basõncõ etkisidir. G veya Q' nun H’ yi azalttõğõ durumlarda 1,4 G yerine 0,9 G konmalõ ve Q sõfõr alõnmalõdõr. 0,9 ile yazõlan kombinezonlar, sabit ve hareketli yükün söz konusu zorlamayõ azalttõğõ durumlarda kullanõlõr. Kombinezonlardan görüldüğü gibi kesit hesaplarõnda kullanõlacak kesit etkisi hiç bir zaman 1,4 G + 1,6 Q temel kombinezonunun vereceği değerden küçük olmamalõdõr. Rüzgar ve depremin birlikte tesiri ihtimalinin düşük olmasõ düşüncesiyle bu iki etki yukarõdaki kombinezonlardan da görüldüğü gibi birlikte dikkate alõnmamalõdõr.
4.3 - KESİT ETKİLERİ Kesit etkileri, Madde 4.2'de belirtilen yüklere göre hesaplanan eğilme momenti, normal kuvvet, kesme kuvveti ve burulma momentinden ibarettir.
4.3.1 - Düşey Cidarlarda Dikkate Alõnacak Kesit Etkileri 4.3.1.1 - Bütün Yüklemelerden Oluşan Kesit Etkileri Bu etkiler, yukarõda belirtilen bütün yüklemelerden oluşan ve hücre enkesiti ağõrlõk merkezine taşõnabilen M, N, V indirgenmiş kesit etkileridir (Şekil-10).
20
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
ŞEKİL 10 - Bütün Yüklemelerden Oluşan Kesit Etkileri
21
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
Bu kesit etkileri özellikle aşağõdaki yüklemelerden doğmaktadõr. N için; - Hücre öz ağõrlõğõndan, - Silolanan malzemeden (T sürtünme kuvveti) - Depremden M için; - Rüzgardan, - Depremden, - Silolanan malzemeden, - Bazõ bağlantõlardan (mesela karo as seklindeki silo grubu bağlantõlarõ), V için; - Rüzgardan, - Depremden, - Silolanan malzemeden Yukarõda belirtilen M ve N kesit etkilerinden dolayõ hücrenin yatay kesitlerinde betonda σc düşey gerilmeleri oluşur. Bu değerlendirmede dõşmerkezliğin küçük olduğu kabul edilmekte, dolayõsõyla da çekme gerilmelerinin oluştuğu bölgeler ihmal edilmeden itibari kesitin tamamõ dikkate alõnabilmektedir. 4.3.1.2 - Mevzii ve Bütün Yüklemelerden Oluşan Kesit Etkileri Düşey veya yatay doğrultuda dikkate alõnan birim genişlikli bütün kesitin ağõrlõk merkezine taşõnabilen, dolayõsõyla da hücre cidar kalõnlõğõ üzerinde etkiyen kesit etkileri, indirgenmiş kesit etkileri olarak adlandõrõlõr (Şekil-11).
ŞEKİL - 11 Mevzii ve Bütün Yüklemelerden Oluşan Kesit Etkileri
22
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
4.3.1.2.1 - Düşey Doğrultudaki Kesit Etkileri Bu kesit etkileri özellikle düşey doğrultuda aşağõda verilen yüklemelerden meydana gelmektedir. Nv için; - Bütün yüklemelerden doğan normal kuvvetten (Nv = σc.h) Mh için, - Cidar kalõnlõğõ içinde sõcaklõk dağõlõmõndan doğan momentten, - Cidarõn taban ve tepesindeki rijit bağlantõlardan. Mh ve Nv bişelik etkileri altõnda h kalanlõklõ kesitin beton ve teçhizatõndaki düşey gerilmeler belirlenir. Uygulanan tahkike bağlõ olarak (Madde 4.4) çekme bölgesindeki beton dikkate alõnõr (a durumu) veya ihmal edilir (b durumu).
Betondaki çekme gerilmeleri dikkate alõnõyor.
Betondaki çekme gerilmeleri dikkate alõnmõyor.
ŞEKİL - 12 Bileşik Eğilmede Silo Cidarlarõnda Düşey Doğrultuda Geriline Durumlarõ 4.3.1.2.2 - Yatay Doğrultudaki Kesit Etkileri Yatay doğrultuda ise aşağõda belirtilen yüklemelerden meydana gelmektedir. Nh için; - Silolanan malzemeden, - Depremden Mv için; - Daire olmayan hücre cidarlarõnda silolanan malzeme tarafõndan uygulanan yatay yüklemelerden,
23
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
- Özellikle geometrik olarak özel boşaltma durumunda muhtemel ovalleşmeden, - Cidarlar arasõndaki bağlantõlardan, - Sõcaklõk değişiminden (cidar kalõnlõğõ ürerinde). Burada yine Mv ve Nh bileşik etkileri altõnda h kalõnlõktõ kesitin beton ve teçhizatõndaki yatay gerilmeler belirlenir.
ŞEKİL - 13 Bileşik Eğilmede Silo Cidarlarõnda Yatay Doğrultuda Gerilme Durumlarõ Bu durumda da gerçekleştirilen tahkik tipine göre (Madde 4.4) çekme bölgesindeki beton dikkate alõnõr (a durumu) veya ihmal edilir (b durumu).
4.4 - EMNİYET GERİLMESİ METODUNA GÖRK HESAP 4.4.1 - Mukavemet Yönünden Emniyet Gerilmeleri Silo cidarlarõnda meydana gelen gerilmeler, mevzii ve diğer bütün yüklemelerden doğan kesit etkilerine maruz kesitin çekme bölgesindeki beton ihmal edilerek belirlenmelidir. Bu durumda, Madde 4. 3. 1.2 'de belirtilen düşey ve yatay gerilmeler için emniyet gerilmeleri aşağõda verilmiştir: 4.4.1.1 - Beton Basõnç Emniyet Gerilmesi 4.4.1.1.1 - Madde 4.3.1 'de verilen (1) ve (2) numaralõ yük kombinezonlarõ için; - Nv ( veya Nh ) normal basõnç kuvvetini, er rölatif dõş merkezliği göstermek
er =
Mh h ⋅ Nv
< 0,5 ( veya
Mv h⋅ Nh
) < 0,5 ise
σ c = 0,30 (1+2er ) fck ( fck ; betonun karakteristik silindir basõnç mukavemeti) - Diğer durumlarda,
σ c = 0,60 fck
24
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
4.4.1.1.2 - Madde 4.2.2'de (3) numaralõ yük kombinezonu için; Bu durumda oluşan er rölati dõşmerkezliği hesaplanõp yukarõdaki formüllerde yerine konularak elde edilen σ c değeri % 30 artõrõlmalõdõr. Bunun için kullanõlan çimentonun en az PÇ 350 olmasõ, maksimum agrega tane çapõnõn 0,25 h olmasõ ve betonun özenle yapõlmasõ gerekmektedir. 4.4.1.2 - Teçhizat Emniyet Gerilmesi 4.4.1.2.1 - Madde 4.2.2'de verilen (1) ve (2) numaralõ kombinezonlarõ için;
σ s = 2 / 3 fyk (fyk karakteristik akma mukavemeti) 4.4.1.2.2 - Madde 4.2.2'de (3) numaralõ yük kombinezonu için;
σ s = fyk 4.4.2 - Çatlama Yönünden Emniyet Gerilmeleri Yapõnõn normal kullanõm şartlarõnda işletilmesine engel olan veya teçhizatõn aşõrõ korozyonuna sebep olacak çatlak genişliklerinin meydana gelmesine izin verilmemelidir. Bu konuda herhangi bir şüphenin bulunmasõ halinde, çatlak genişliklerinin izin verilen karakteristik değerinin altõnda kaldõğõ hesaplanmak suretiyle gösterilmelidir. İzin verilen karakteristik çatlak genişlikleri ilgili standard veya yönetmeliklerden (Örneğin TS 500) alõnabilir. Ancak izin verilen çatlak genişliklerinin belirlenmesinde silolanan malzemenin neme karşõ hassasiyeti, silolanan malzemenin hücre içinde kalma süresi, hücre cidarlarõnõn iç ve dõş yüzeylerinde bir kaplamanõn bulunmasõ, hava geçirimsizliğinin sağlanmasõ vb. hususlarõn dikkate alõnmõş olmasõ gerekmektedir. Cidarlar, izin verilebilir çatlama derecesine göre üç grupta sõnõflandõrõlabilir. 4.4.2.1 - Birinci Grup Cidarlar Çatlama riski mümkün olduğu kadar az olmasõ istenen cidarlar bu gruba girer. Bu cidarlarõn, sõrasõyla çekme bölgesindeki betonu dikkate alarak ve ihmal ederek tahkik edilmesi gerekmektedir. 4.4.2.1.1 - Çekme etkisindeki beton kesitin dikkate alõnmasõ durumu; Bu durumda Madde 4. 3. 1.2 'de belirtilen düşey ve yatay gerilmeler için kullanõm yükleri altõnda betonun çekme emniyet gerilmesi aşağõda verilmiştir: - Nv (veya Nh) normal çekme kuvveti, er rölatif dõşmerkezlik olmak üzere;
er =
Mh h ⋅ Nv
< 1 ( veya
Mv h⋅ Nh
) < 1 ise
(fctk Betonun karakteristik çekme mukavemeti)
σ ct = ( 1 + 2 / 3 er ) fctk - Diğer durumlarda;
σ ct = 5 / 3 fctk 4.4.2.1.2 - Çekme etkisindeki beton kesitin ihmal edilmesi durumu; Bu durumda kullanõm yükleri altõnda Madde 4.3.1.2’de belirtilen düşey ve yatay gerilmeler için teçhizat çekme gerilmesi aşağõda verilen σ1s ve σ2s değerlerinden büyüğünü geçmemelidir, η çatlama katsayõsõnõ (düz yüzeyli yuvarlak teçhizat için η = 1 nervürlü teçhizat için η = 1,5), (mm) çekme
25
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
etkisindeki en büyük teçhizat çapõnõ, As toplam çekme teçhizatõ alanõnõ, h kesit yüksekliğini, d faydalõ yüksekliği, bw kesitin enini ρr = As / 2bw(h- d) çatlak hesabõ için teçhizat oranõnõ göstermek üzere;
σ 1s = k ⋅
ηρ r φ (1 + 10 ρ r )
,
σ 2 s = 2,4
η ⋅ k ⋅σ c φ
(7)
6
formülleriyle hesaplanõrlar. Burada k = 0,8.10 alõnõr. 4.4.2.2 - İkinci Grup Cidarlar Çatlak genişlikleri küçük kalmak şartõyla, çatlamasõ normal sayõlan cidarlar bu gruba girer. Kullanõra yükleri altõnda çekme bölgesindeki beton ihmal edilerek Madde 4.3.1.2'de belirtilen düşey ve yatay 6 gerilmeler için teçhizattaki çekme gerilmesi, k = 1,2 . 10 alõnmak suretiyle yukarõdaki (7) formülüyle hesaplanan değerlerden büyüğünü geçmemelidir. Bu şart, ikinci grup cidarlardõk! çatlamaya karşõ sağlanmasõ gereken tek şarttõr. 4.4.2.3 - Üçüncü Grup Cidarlar Çatlamalarõ zararlõ olmayan cidarlar bu gruba girer. Yapõnõn hizmet ömrü ve kullanõmõ bakõmõndan çatlamanõn zararsõz olduğu düşünüldüğünde bu grup cidarlar için çatlamaya göre hiç bir tahkik gerekmez. 4.4.2.4 - Dikkat Edilecek Bazõ Hususlar - Çatlama tahkikinin yapõlmasõnda dikkate alõnan kesit etkileri (2) ve (3) yük kombinezonlarõyla hesaplanan kesit etkileridir. - Çatlayabilirlik ve mukavemete karşõ tahkikler birbirinin tamamlayõcõsõ olduğundan bu iki tahkikin ard arda yapõlmasõ gereklidir.
4.5 - RÖTRE VE SICAKLIK ETKİLERİ Rötre ve sõcaklõk etkileri yapõnõn şekli ve boyutlarõ dikkate alõndõğõnda önemli kesit etkileri oluşturabilecekse, TS 500 ve TS 3233’e uygun olarak dikkate alõnmalõdõr. Mümkün olduğu ölçüde yapõyõ genleşme dersleriyle bloklara ayõrmak suretiyle rötre ve sõcaklõk etkileri-azaltõlmalõdõr.
4.6 - CİDAR YÜZLERİNİN FARKLI SICAKLIĞINDAN DOĞAN ETKİLER Silolanan malzemenin sõcaklõğõ dõş sõcaklõktan farklõ ise (Şekil-14) bu ∆t sõcaklõk farkõndan dolayõ bir M∆t momenti meydana gelir. Silolanan malzemenin iç sõcaklõğõ veya malzemenin üstündeki hava sõcaklõğõ 120°C' yi geçmiyorsa ve daha kesin bir metot yoksa bu M∆t momentinin değeri Madde 4.6.1 ve Madde 4.6.2’de verilen yaklaşõk metotla hesaplanabilir.
ŞEKİL - 14 Cidar Yüzleri Arasõndaki Sõcaklõk Farkõ
26
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
4.6.1 - Sõcaklõk Değişiminin Hesabõ ti ve te sõrasõyla cidarõn iç ve dõş yüzünün sõcaklõğõnõ, h cidar kalõnlõğõnõ λc betonun õsõ iletkenlik katsayõsõnõ 1 / hi ve 1 / hc sõrasõyla cidarõn iç ve dõş yüzlerinin õsõl direncini, Ti silolanan malzemenin iç sõcaklõğõnõ, Te dõş hava sõcaklõğõnõ göstermek üzere; Bu cidarõn içindeki õsõ akõm yoğunluğu,
K=
t i − t e ∆t kcal / m 2 saat = h h λc λc
formülüyle hesaplanõr. Buradan;
K=
Ti − Te 1 1 h + + hi λ c he
olmak üzere
∆t = K ⋅
h λc
o
C 2
formülüyle hesaplanõr. Bu işlemlerde λc = 1,4 kcal/m°C saat, 1/ hi =0,15 m saat °C/kcal, 1/he =0,10 2 m saat °C/kcal olarak dikkate alõnõr ve h cidar kalõnlõğõ (m) cinsinden .yerine konursa ∆T = Ti - Te olmak üzere;
∆t =
h ∆T o C 0,35 + h
formülüyle hesaplanõr.
4.6.2 - Sõcaklõk Değişiminden Doğan Moment «t betonun õsõl genleşme katsayõsõnõ, Ec = 7000. 3
f ck | fck daN/cm2 | elastisite modülünü,
4
I = 100.h / 12 |cm / m| genişliği veya yüksekliği 100 cm, kalõnlõğõ h |cm| olan bir kesitin atalet momentini göstermek üzere ∆t sõcaklõk farkõndan doğan momentin değeri;
M ∆t =
α t ⋅ ∆t ⋅ E c ⋅ I h
daN.cm, 1,00 m genişlik veya yükseklik için
formülüyle hesaplanõr. -5
αt = 10 alõnõr ve yukarõdaki 1 değeri yerine konursa
M ∆t = 10 − 3 ⋅ ∆t ⋅ E C
h2 daN.cm, 1,00 m genişlik veya yükseklik için 12 2
2
şeklini alõr. Mesela fck = 270 daN/cm için Ec =115000 daN/cm olarak belirlenir ve moment ifadesinde yerine konursa;
27
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
M ∆t =
TS 6989/Mayõs 1989
∆t ⋅ h 2 daN.cm / m 0,104
şeklini alõr. Buna göre 1 m genişlik veya yükseklik için gerekli çekme teçhizatõ alanõ, z moment kolunu,
σs
teçhizat emniyet gerilmesini göstermek üzere;
As =
M ∆t 2 cm zσ s
formülüyle hesaplanõr. Nervürlü teçhizatõn kullanõlmasõ halinde M∆t momentini karşõlayacak mekanik teçhizat oranõ yaklaşõk olarak;
ω = ∆t / 200 formülüyle belirlenebilir. ∆t sõcaklõk farkõ M∆t , v = M∆t ,h Şeklinde birbirine eşit iki moment oluşturduğundan, ω = ωv = ωh olur. Bu formüllerle hesaplanan teçhizatõn, cidarõn en soğuk tarafõndaki yüzeye yerleştirilmesi gerekir.
4.7 - KONSTRÜKTİF TEDBİRLERDEN DOĞAN ETKİLER 4.7.1 - Düşey Doğrultuda Hücre Bağlantõlarõ İki veya daha çok hücre, yükseklikleri boyunca tamamen veya kõsmen birbirlerine bağlanmõş ise, statik haldeki malzemenin oluşturduğu n1 etkisinin aynõ hücresi çevresi boyunca eşit olarak yayõldõğõ kabul edilir. Hücrenin daire olmasõ durumunda dikkate alõnmasõ gereken etkiler aşağõda verilmiştir: - Karo as şeklindeki hücreler boş olsalar dahi; bunlara bitişik olan daire hücrelerde, aralarõndaki bağlantõlardan dolayõ oluşan ovalleşme momenti. Burada aynõ seviyedeki yatay etki dağõlõmõnõn çevre boyunca düzgün yayõlõ olduğu kabul edilir. - Karo as şeklindeki hücrelerin doldurulmasõndan oluşan momentler, - Uçlarõndaki bağlantõlarõn dikkate alõnmasõ mecburi olduğunda, her bir daire cidar üzerindeki toplam momentin değeri. Özellikle tam bir geçirimsizliğin sağlanmasõ mecburi değilse, müteakip yatay dilimlerin kendi aralarõnda dayanõşmasõ ihmal edilebilir.
4.7.2 - Taban ile Yan Cidarlarõn Bağlantõlarõ Aşağõda verilen iki şart aynõ anda sağlanõyorsa taban ile yan cidar bağlantõlarõnda meydana gelen hiperstatiklik momentleri ihmal edilebilir: - Tam geçirimsizliğin yalnõz beton ile sağlanmasõ söz konusu değildir. Bu cidarlar Madde 4.4.2.1'de verilen birinci gruba girmeyen cidarlardõr. - Madde 4.9'daki konstrüktif tedbirler alõnmõştõr, bununla beraber Madde 4.5'deki sõcaklõk etkilerini dikkate almak gerekir.
4.7.3 - Temeller Temellerin hesabõnda, bütün hücrelerin aynõ anda boş veya dolu olmamasõ durumu da dikkate alõnmalõdõr.
28
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
4.8 - TAŞIMA GÜCÜNE GÖRE HESAP Silolarõn projelendirilmesi, taşõma gücü metoduyla yapõldõğõnda, Madde 4.2.3'de verilen yük kombinezonlarõna göre belirlenen hesap kesit etkilerini TS 500'de verilen taşõma gücü formüllerinde yerine koymak suretiyle gerçekleştirilebilir. Ancak bu durumda da normal kullanõm şartlarõnõn sağlanõp sağlanmadõğõnõ tahkik etmek gerekir.
4.9 - MİNİMUM KONSTRÜKTİF TEDBİRLER 4.9.1 - Genel bilgiler Bu tedbirler, en az TS 500'de belirtilen minimum tedbirlere eşdeğer olmalõdõr.
4.9.2 - Minimum Cidar Kalõnlõklarõ Cidar kalõnlõğõ en az Madde 4.4.2'deki hükümlerin gerektirdiği kalõnlõğa eşit olmalõ ve aşağõdaki değerlerden de küçük olmamalõdõr. - Yaygõn olarak kullanõlan, yüksekliği 15,00 m' den küçük olan silolarda 12 cm, - Kayar kalõplarla inşa edilen silolarda 13 cm.
4.9.3 - Teçhizatlar 4.9.3.1 - Teçhizat Tertibi Düşey ve yatay teçhizatõn cidarõn her iki yüzüne de eşit olarak konmasõ tercih edilir. Bu tertip Madde 4.4.2.1'de belirtilen birinci grup hücreler için mecburidir. Daire hücre durumunda, çember şeklindeki yatay teçhizat iki yüze dağõtõlõyorsa, iç yüzeydeki teçhizatõn alanõ toplam yatay teçhizat alanõnõn yarõsõndan fazlasõ olmamalõdõr. 4.9.3.2 - Beton Örtü Kalõnlõğõ Betonun serbest dõş ve iç yüzeylerine en yakõn durumda olan teçhizatõn dõş yüzeyleriyle, serbest beton yüzeyi arasõndaki mesafe en az 2 cm olmalõdõr. 4.9.3.3 - Minimum Teçhizat Oranõ Her iki doğrultudaki toplam teçhizat oranõ en az 0,002 olmalõdõr. Dağõtma teçhizat miktarõ asal teçhizatõn 0,25'inden az olmamalõdõr. Kesite yukarõda verilen minimum teçhizatõn konmuş olmasõ gerekli durumlarda, bu teçhizat miktarõnõn betonarme duvar ve kolonlara dair yönetmelik hükümlerine uygunluğunun tahkikinin yapõlmayacağõ anlamõna gelmez. Bu son husus, özellikle silolarõn tabanõ altõnda bulunan taşõyõcõ perdelerin boyutlandõrõlmasõnda uygulanõr. 4.9.3.4 - Maksimum Teçhizat Oranõ Yaygõn olarak kullanõlan tremi kõsmõnda her doğrultudaki teçhizat oranõ 0,02'den fazla olmamalõdõr. Bu kural, cidar kalõnlõğõnõn artõrõlmasõnõ gerektirebilir. 4.9.3.5 - Maksimum Teçhizat Aralõğõ Cidarda aynõ sõradaki yatay veya düşey teçhizat çubuklarõ arasõndaki mesafe 30 cm ve 2 h değerlerinin küçüğünden daha fazla olmamalõdõr. Kayar kalõplarda inşa edilen silolarda yatay teçhizatõn aralõklarõ 25 cm’ den fazla olmamalõdõr. Teçhizatõn bir tek õzgara şeklinde konmasõ halinde, her iki doğrultudaki teçhizat çubuklarõ arasõndaki mesafe 20 cm’ yi geçmemelidir. 4.9.3.6 - Teçhizat Ekleri Aynõ kesitte eklenen teçhizat çubuğu miktarõnõn bu kesitteki toplam teçhizat çubuğu miktarõna oranõ aşağõda verilen oranlarõ geçmemelidir. - Merkezi veya dõşmerkez çekme etkisindeki kesitlerde 1/3 - Yalnõz eğilme veya dõşmerkez basõnç etkisindeki kesitlerde 1/2 4.9.3.7 - Temel ve Cidarlarõn Birleştirilmesi Birinci grup daire silolar için, kesin hesap yapõlamõyorsa, radyeye ankastre olarak bağlanan cidarlarõn ankastrelik momentlerini karşõlamak için cidarõn iç tarafõndaki düşey teçhizatõn sistematik olarak artõrõlmasõ gerekir. Ankastrelik bölgesinde, bu iç düşey teçhizat oranõ toplam yatay teçhizat oranõnõn 1/5’ inden az olmamalõdõr.
29
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
4.10 - YAPIM 4.10.1 - Genel Bilgiler Yapõm çalõşmalarõ yetkili teknik elemanlarca projesinde öngörülen şartlarõ gerçekleştirecek şekilde özenle yapõlmalõdõr.
4.10.2 - Kalõplar Kalõplar, iç ve dõş yüzeylerin sürekliliği ile silonun düşey olmasõnõ sağlayacak şekilde yapõlmalõdõr. Kayar kalõp kullanõldõğõnda bunlara ait dokümanlara uymak gerekir.
4.10.3 - Teçhizatõn Yerleştirilmesi Teçhizat kalõba projede öngörüldüğü şekilde yerleştirilmelidir. Bağlantõlar' kaynak veya çelik tellerle yapõlmalõ ve betonlama esnasõnda yer değiştirmelerini önlemek için gerekli bütün tedbirler alõnmalõdõr. Teçhizatõn yerleştirilmesindeki toleranslar da projede belirtilmiş olmalõdõr.
4.10.4 - Betonun Yerine Konmasõ Beton yatay dilimler halinde dökülür. Bu dilimlerin yüksekliği, betonun ayrõşmasõnõ önlemek için, döküm şekline bağlõ olarak sõnõrlandõrõlmalõdõr. Büyük eğilme momentlerinin etkisindeki bölgelerde beton dökümünün durdurulma sayõsõ minimuma indirilmelidir. Beton dökümünün durdurulacağõ seviyeler proje üzerinde belirtilmiş olmalõdõr.
4.11 - KULLANIM Silolar, daha önce belirlenmiş şartlara uygun olarak kullanõlmalõdõr. Özellikle silolar, nitelikleri bilinen malzemeler için kullanõlabilir. Diğer taraftan silolanan malzemenin boşaltõna şeklinin de daha önceden açõk bir şekilde belirtilmiş olmasõ gerekir.
ATIF YAPILAN TÜRK STANDARDLARI TS 498 TS 500 TS 3233
30
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
EK - A SİLOLARA AİT TEÇHİZAT DETAYLARI Proje mühendisine birer örnek olmak üzere Şekil-A1, Şekil-A2, Şekil-A3, Şekil-A4 ve Şekil-A5'de betonarme silolara ait bazõ teçhizat konum, tertip ve detaylarõ verilmiştir.
31
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
SİLO CİDAR TEÇHİZATI DÜŞEY TEÇHİZAT (1) Silo tepesinden itibaren 1080 m derinliğe kadar her yüze ∅ 6/25, L = 10,85 10,80 m’ den 20 m derinliğe kadar her iki yüze ∅ 8/25, L = 9,65 YATAY TEÇHİZAT ( tüm yükseklik boyunca ) (2) Dõş çember teçhizatõ ∅ 8/25, L = 2 x 8,65 (3) İç çember teçhizatõ ∅ 8/25, L = 2 x 8,65
Kullanõlan teçhizatlarõn tümü nervürlü çeliktir. ŞEKİL A1 - 20m Yüksekliğinde Silindirik Bir Buğday Silosunun Teçhizat Şemasõ NOT - Çaplar (mm), teçhizat aralõklarõ (cm), diğer boyutlar (m) cinsindendir.
32
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
ŞEKİL A2 - 16,35 m Yüksekliğinde Dikdörtgen Hücreli Bir Buğday Silosunun İki Hücresine Ait Teçhizat Şemasõ NOT - Çaplar (mm) , teçhizat aralõklarõ (cm) , diğer boyutlar (m) cinsindendir.
33
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
ŞEKİL A3 - Piramit Tremi Teçhizat Şemasõ
34
TS 6989/Mayõs 1989
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
TS 6989/Mayõs 1989
ŞEKİL A4 - Konik Tremi Teçhizat Şemasõ
35
ICS 65.040.20
TÜRK STANDARDI
ŞEKİL A5 - Cidar Birleşim Bölgelerinde Teçhizat Şemalarõ
36
TS 6989/Mayõs 1989
