AMBIENT VIBRATION ANALYSIS of an INDUSTRIAL BUILDING

Abstract

Due to the heavy and dynamic equipment, the vibration and resonance effects that are not encountered under static dead loading may amplify over time in industrial buildings. This might cause damage to the structural system and create human comfort problems while the structure is in service. In this study, ambient vibration testing of a building composed of reinforced concrete and steel structural systems and located at a boron processing plant in Turkey was performed. The velocities and accelerations caused by the sieve shaker system attached to the structure with springs, are evaluated under the effect of sample loading. 

Keywords

• Industrial building
• Dynamic behavior
• Vibration measurement
• Acceleration
• Velocity

BİR SANAYİ YAPISININ ÇEVRESEL TİTREŞİM ANALİZİ

Abstract

Sanayi yapılarında ağır ve dinamik ekipmanlardan dolayı statik ve ölü yüklemelerde görülmeyecek ölçüde kesit tesirleri zaman içinde oluşabilmektedir. Bu durum yapıların hasar görmelerine ve kullanım sürecinde konfor sıkıntılarına neden olmaktadır. Bu çalışmada Türkiye’de bulunan bir bor işletmesi içindeki bir betonarme ve çelik taşıyıcı sisteme sahip bir binanın çevresel titreşim analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmada yapının içinde bulunan ve yapıya yaylar ile bağlantılı olan dinamik elek sisteminden dolayı yapının betonarme ve çelik kolonlarında oluşan hız/ivme bileşenleri örnek yüklemeler etkisi altında değerlendirilerek yapının risk durumu incelenmiş ve gerekli önlemelerden bahsedilmiştir.

Keywords

• Sanayi yapısı
• Dinamik davranış
• Titreşim ölçümü
• İvme
• Hız

References

1. Altunisik, A.C., Bayraktar, A. and Genc, A.F. (2015) Determination of the restoration effect on the structural behavior of masonry arch bridges, Smart Struct. Syst., 16(1), 101-139. DOI : 10.12989/sss.2015.16.1.101
2. Altunisik, A.C., Bayraktar, A., Sevim, B. and Birinci F. (2011) Vibration-based operational modal analysis of the Mikron historic arch bridge after restoration, Civil Eng. Environ. Syst., 28(3), 247-259. DOI : 10.1080/10286608.2011.588328
3. Aras, F. and Altay, G. (2015) Investigation of mechanical properties of masonry in historic buildings, Gradevinar, 67(5). DOI : 10.14256/JCE.1145.2014
4. Brincker, R., Ventura, C., and Andersen, P. (2003) Why ouput-only modal testing is a desirable tool for a wide range of practical applications, In 21st international Modal Analysis Conference (IMAC), Kissimmee, Florida.
5. DIN 4150 - 3 (1999) Vibrations in Buildings, Germany.
6. Ewins, D. J. (1995) Modal Testing: Theory and Practice, John Wiley & Sons, New York. ISBN: 978-0-863-80218-8
7. Michel, C., Gueguen, P. and Bard, P.Y. (2008) Dynamic parameters of structures extracted from ambient vibration measurements: An aid for the seismic vulnerability assessment of existing buildings in moderate seismic hazard regions, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 28, 593–604. DOI : 10.1016/j.soildyn.2007.10.002
8. Bayraktar, A., Temel, T., Altunışık, A. C., Sevim, B., Şahin, A. and Özcan, M. (2010) Binaların dinamik parametrelerinin operasyonal modal analiz yöntemiyle belirlenmesi, İMO Teknik Dergi, 5185-5205, Yazı 337.

9. Güneş, Ş. and Anıl Ö. (2017) Operasyonel model analiz tekniği ile yığma yapıların dinamik davranışının belirlenmesi, 4. Uluslararası Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı – Anadolu Üniversitesi – Eskişehir.
10. Boru, E. O. and Kutanis M. (2015) Çevrel titreşim kayıtları kullanılarak yapı dinamik parametrelerinin belirlenmesi, SAÜ Fen. Bil. Der. 19. Cilt, 1. Sayı, S. 59-66. DOI : 10.16984/saufenbilder.77072
11. İnel, M., Özmen, H. B., Çaycı, B. T. and Özcan, G. (2013) Mevcut yapıların dinamik özelliklerinin mikrotremor ölçümleri ile belirlenmesi, 2. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı – MKÜ – Hatay
12. Kusunokı, K., Hınata, D., Hattorı, Y. and Tasaı, A. (2018) A new method for evaluating the real-time residual seismic capacity of existing structures using accelerometers: Structures with multiple degrees of freedom, Japan Archit. Rev., Vol. 1, No. 1, 77–86. DOI : 10.1002/2475-8876.1010
13. Martakis, P., Reuland, Y., Dertimanis, V. and Chatzi, E. (2020) Vibration monitoring of an existing masonry building eunder demolition, Synergy of Culture and Civil Engineering, History and Challenges, IABSE Symposium, Wroclaw, Poland. DOI : 10.3929/ethz-b-000384072
14. Michel, C., Karbassi, A. and Lestuzzı, P. (2018) Evaluation of the seismic retrofitting of an unreinforced masonry building using numerical modelling and ambient vibration measurements, Eng. Struct., Vol. 158(December 2017), 124–135. DOI : 10.1016/j.engstruct.2017.12.016
15. Namlı, M. and Aras, F. (2020) Investigation of effects of dynamic loads in metro tunnels during construction and operation on existing buildings, Arabian Journal of Geosciences,13: 424. DOI : 10.1007/s12517-020-05456-x
16. Okuyucu, D. (2020) Tek katlı betonarme bir yapının üzerinde operasyonel modal analiz uygulaması, DÜMF Mühendislik Dergisi, 11:3, 1407-1419. DOI : 10.24012/dumf.731668
17. Siskind, D.E., Stagg, M.S., Kopp, J.W. and Dowding, C.H. (1980) Structure Response and Damage Produced by Ground Vibration from Surface Mine Blasting, USBM RI-8507 Bureu of Mines Report of Investigations, USA.
18. Snoj, J., Österreicher, M. and Dolsek, M. (2013) The importance of ambient and forced vibration measurements for the results of seismic performance assessment of buildings obtained by using a simplified nonlinear procedure: Case study of an old masonry building, Bull. Earthq. Eng., Vol. 11(6), 2105–2132. DOI : 10.1007/s10518-013-9494-8
19. Soltys, R., Tomko, T. and Demja, I. (2020) Structural health monitoring and structural modifications of industrial building subjected to dynamic loading, MATEC Web of Conferences 313, 00021. DOI : 10.1051/matecconf/202031300021
20. TS ISO 4866:2006 (2006) Under The Name “Measurement of Vibration in Buildings as a Result of Machine Vibration and Evaluation of The Effects on Buildings”.
21. Turkish Building Earthquake Code -2018, Ankara, Türkiye
22. Zou, C., Wang, Y., Wang, P., Guo, J. (2015) Measurement of ground and nearby building vibration and noise induced by trains in a metro depot, Sci Total Environ., 536, 761–773. DOI : 10.1016/j.scitotenv.2015.07.123