Comparative Investigation of Dynamic Analysis of Cylindrical Liquid Storage Tanks according to ACI 350 and EUROCODE 8

Year 2019, Volume: 7 Issue: 3, 528 - 540, 28.09.2019

Badradine Ali , Adem Doğangün

https://doi.org/10.21541/apjes.492871

Abstract

The continuous increase in population and the development of industries necessitate the construction of liquid tanks for the storage of different liquids, especially water. Moreover, this study will be conducted to determine the dynamic behavior of liquid storage in more realistic manner. Likewise, the study have taken into consideration the usage of the appropriates international standard code. The aim of this study is to help engineers and those that are interested in this area to understand the behavior of liquid tanks under dynamic loads and to make comparism using the international standard code. The results obtained will contribute in terms the calculation and the design of liquid tanks. For this purpose, the relationship between the ACI 350 and EUROCODE 8 regulations for the seismic analysis of cylindrical liquid tanks and the formulas used in the determination of the parameters are compared.

Keywords

ACI 350, EUROCODE 8, impulsive masse, convective masse

Silindirik Sıvı Depolarının Dinamik Analizinin ACI 350 VE EUROCODE 8’e göre Karşılaştırılmalı olarak İrdelenmesi

Abstract

Nüfusun sürekli artması ve sanayinin gelişmesi, başta su olmak üzere farklı sıvıların depolanma ihtiyacı, sıvı depolarının inşa edilmesini gerekli kılmaktadır. Diğer taraftan depoların dinamik davranışlarını daha gerçekçi olarak belirleyebilmek için çalışmalar da yapılmaktadır. Bu çalışmalardan uygun görülenler yönetmeliklere alınmaktadır. Bu çalışmanın amacı, sıvı depolarının depreme göre hesabını yapmak durumunda kalan ya da bu konuya ilgi duyan mühendislerin; sıvı depolarının dinamik yükler etkisindeki davranışını anlamalarına yardımcı olmak, bunlar için yönetmeliklerde öngörülen bağıntıları karşılaştırmalı olarak sunmak ve sıvı depolarının hesap ve tasarımını yapabilmelerine katkı sağlamaktır. Bu amaçla çalışmada, silindirik sıvı depolarının sismik analizi için ACI 350 ve EUROCODE 8 yönetmeliklerinde öngörülen hesap esasları ve parametrelerin belirlenmesinde kullanılan bağıntılar karşılaştırılmalı olarak irdelenmektedir.

Keywords

ACI 350, EUROCODE 8, impuls kütlesi, salınım kütlesi

References

• [1]. Eurocode 8, "Design of structures for earthquake resistance", Part 4: Silos, Tanks and Pipelines, Brussels, Belgium, no. prEN1988-4, pp. 44–81, 2006.
• [2]. Eurocode 8, "Design of structures for earthquake resistance", Part 1: General Rules, Seismic Actions and Rules fot Buildings, Ground Conditions and Seismic Action, Brussels, Belgium, no. EN1988-1, pp. 33–44, 2004.
• [3]. ACI 350.3-06, "American concrete institute committee ", Seismic design of liquid containing concrete structures and Commentary, America, 1–63, 2006.
• [4]. P.K. Malhotra, T. Wenk, and M. Wieland, "Simple procedure for seismic of liquid storage tanks", Structural engineering international, 10 (3), 197-201, (2010).
• [5]. M. Faridkhouri and W.J. Elias, "Determination of hydrodynamic forces in rectangular storage tanks unders seismic action ", International Journal of Scientific Research and Reviews, 4 (1), 50-67, (2015).
• [6]. V. Vukobratovic and D. Ladinovic, "A simplified seismic analysis of simplified seismic analysis of circular liquid storage tanks ", The 6th psu-uns international conference on engineering and technology, Novi sad, Serbia, 2013.
• [7]. F. Majid, M. Lahlou, M. El ghorba, and A. Hachim, "Réservoirs de stockage : Méthodologie de calcul et analyse sécuritaire", 22éme congres français de mécanique, Paris, France, 2015.
• [8]. K. Meskouris, B. Holtschoppen, C. Butenweg, and J. Rosin, "Seismic analysis of liquid storage tanks", 2nd INQUA-IGCP-567 International Workshop on Active Tectonics, Earthquake Geology, Archaeology and Engineering, Corinth, Greece, 2011.
• [9]. A. Doğangün, "Betonarme sıvı depoları ve projelendirme ilkeleri", Yüksek Lisans Tezi, KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, Türkiye, 1989.
• [10]. A. Doğangün, "Dikdörtgen kesitli su depolarının sonlu elemanlar yöntemiyle depo-Sıvı zemin etkileşimini dikkate alarak Analitik yöntemlerle karşılaştırmalı deprem analizi ", Doktora Tezi, KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, Türkiye, 1995.
• [11]. R. Livaoğlu, "Ayaklı depoların sıvı-yapı-zemin etkileşimleri dikkate alınarak deprem davranışlarının incelenmesi ", Doktora Tezi, KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon, Türkiye, 2005.
• [12]. Y. Yıldız, "Betonarme sıvı depolarının farklı yönetmeliklere göre karşılaştırmalı deprem analizi ", Yüksek Lisans Tezi, KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat mühendisliği Anabilim Dalı, Trabzon, Türkiye, 2009.
• [13]. I. T. Avval, "Dynanic response of concrete rectangular liquid tanks in three-dimensional space", Ph. D. thesis, Ryerson University, Toronto, Canada, 2012