Asansör Kabin Kılavuz Ray Konsol Tasarımlarının Deprem Yükü Altında Analizi ve Karşılaştırılması

Öz

Asansör sistemlerinin deprem gibi acil durumlarda kullanılabilir olması için kritik önemdeki aksamları ani ve aşırı zorlanmalara karşı dayanıklı olmalıdır. Sismik yükler gibi ani zorlanmalar, normal koşullar altında çalışmak için tasarlanmış asansör elemanlarını beklenmedik şekilde etkileyebilir. Kabin ve karşı ağırlığın kuyu içindeki hareketini sınırlayan kılavuz rayların asansör boşluğu boyunca sabitlenmesini sağlayan konsolların bu bağlamda incelenmesi oldukça önemlidir. Bu çalışmada, asansöre etki eden sismik yükler hesaplanmış ve elde edilen sonuçlar kullanılarak iki farklı konsol tasarımı sonlu elemanlar metodu ile analiz edilmiştir. Geliştirilen destekli konsol tasarımı, yaygın kullanımda olan geleneksel model ile gerilme ve şekil değiştirme açısından karşılaştırılmış ve değerlendirilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Asansör
• Sismik Yükler
• Deprem
• Asansör Konsol Elemanı
• Asansör Kılavuz Rayı

Analysis and Comparison of Elevator Cabin Guide Rail Bracket Designs Under Earthquake Load

Abstract

Components of an elevator system are required to be strength in case of emergencies such as earthquakes causing instantaneous and unexpected loadings. Sudden stresses, such as seismic loads, can unexpectedly affect elevator members designed to operate under normal conditions. Therefore, it is essential to examine brackets that support rails along the elevator shaft, limiting the movement of cabin and counterweight in the shaft. In this study, seismic loads affecting an elevator were calculated and two different bracket designs were analysed using finite element method. The supported bracket design was compared to classical design in terms of stress and deformation values.

Keywords

• Elevator
• Seismic Loads
• Earthquake
• Elevator Bracket
• Elevator Guide Rail

Kaynakça

1. AFAD. (2018). Türkiye Deprem Tehlike Haritası. Erişim: 3 Ekim 2019, url: https://deprem.afad.gov.tr/deprem-tehlike-haritasi
2. AFAD. (2020). Türkiye Deprem Tehlike Haritaları İnteraktif Web Uygulaması. Erişim: 30 Şubat 2020, url: http://tdth.afad.gov.tr/
3. Andrée, K., Nilsson, D., & Eriksson, J. (2016). Evacuation experiments in a virtual reality high-rise building: Exit choice and waiting time for evacuation elevators. Fire and Materials, 40(4), 554–567. https://doi.org/10.1002/fam.2310
4. ASME. (2016). Handbook on Safety Code for Elevators and Escalators (Standard No. A17.1/CSA B44).
5. Bozkurt, E. (2001). Neotectonics of Turkey-a synthesis. Geodinamica Acta, 14(1–3), 3–30. https://doi.org/10.1016/S09853111(01)01066-X
6. Ding, N., Chen, T., Zhu, Y., & Lu, Y. (2021). State-of-the-art high-rise building emergency evacuation behavior. Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications, 561. https://doi.org/10.1016/j.physa.2020.125168
7. IBC. (2017). International Building Code 2018.
8. İmrak, C. E., Gerdemeli, İ. (2000). Asansörler ve Yürüyen Merdivenler, Birsen Yayınevi, İstanbul.

9. İmrak, C. E. (2012). A Survey for the Effect of 2011 Van Earthquakes on Elevators. Erişim: https://www.aysad.org.tr/wp-content/uploads/2018/09/Van_Survey_Appendixes.pdf
10. Kayaoğlu, E., Salman, Ö., & Candaş, A. (2011). Study on stress and deformation of an elevator safety gear brake block using experimental and FEA methods. Advanced Materials Research, 308–310, 1513–1518. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.308-310.1513
11. Mazza, F., & Labernarda, R. (2021). Internal Pounding between Structural Parts of Seismically Isolated Buildings. Journal of Earthquake Engineering. https://doi.org/10.1080/13632469.2020.1866122
12. Sancak, A. M. (2020). Asansörlerde kabin kılavuz ray konsollarının sismik bölgeler için tasarımı, modellenmesi ve analizi. Yüksek Lisans Tezi. İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
13. TSE (2005). Eurocode 8: Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı – Bölüm 1: Genel Kurallar, Sismik Etkiler ve Binalar için Kurallar (TS EN 1998-1: 2005) (Eurocode 8).
14. TSE (2012). Asansör Rayı Bağlama Sistemi (Standart No. TSE K 179).
15. TSE. (2020a). Asansörler - Yapım ve montaj için güvenlik kuralları - Yolcu ve yük asansörleri için özel uygulamalar - Bölüm 77: Sismik durumlara tabi asansörler (Standart No. TS EN 81-77:2020).
16. TSE. (2020b). Asansörlerin Yapımı ve Kurulumu için Güvenlik Kuralları – İnceleme ve Deneyler – Bölüm 50: Asansör Bileşenlerinin Tasarım Kuralları, Hesaplamaları, İncelemeleri ve Deneyleri (TS EN 81-50: 2020).
17. Wang, X., Hutchinson, T. C., Astroza, R., Conte, J. P., Restrepo, J. I., Hoehler, M. S., & Ribeiro, W. (2017). Shake table testing of an elevator system in a full-scale five-story building. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 46(3), 391–407. https://doi.org/10.1002/eqe.2793
18. Wang, X., Günay, S., & Lu, W. (2020). Seismic analysis of the rail-counterweight system in elevators considering the stiffness of rail brackets. Advances in Structural Engineering. https://doi.org/10.1177/1369433220974777
19. Wang, X., Günay, S., & Lu, W. (2021). Mechanical model and seismic study of the roller guide–rail assembly in the counterweight system of elevators. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 50(2), 518–537. https://doi.org/10.1002/eqe.334