Ard germeli segmental açık deniz yapıların tasarımı

Dünya genelindeki enerji talebinin sürekli artışı, açık deniz platformlarının yapım teknolojilerinde yenilikçi yaklaşımlara olan ihtiyacı artırmıştır. Bunun bir örneği, Norveç'te başarıyla uygulanan, yüksek dayanımlı beton ve çelik gibi dayanımı yüksek malzemeler kullanılarak imal edilen Condeep tipi açık deniz platformlarıdır. Bu tip platformlar genellikle karada monolitik olarak imal edilip montaj için mavnalarla taşındığı için, bu yapıların hafif ve taşınabilir olması imalat sürecinde kritik bir rol oynamaktadır. Bu nedenle, bu çalışmada Condeep tipi açık deniz petrol ve doğalgaz platformlarının tasarımında ard germeli ve segmental tekniklerin kullanılarak bu tip platformların derin sularda daha ekonomik, kolay ve güvenli şekilde inşa edilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde, geliştirilmiş analitik metotlarla dairesel ard germenin yapıya etkisi araştırılmış, sonrasında sayısal modelleme kısmında literatürden elde edilen deneysel sonuçların DIANA sonlu elemanlar yazılımı kullanılarak yapılan analizler ile karşılaştırılmasıyla tasarımda kullanılacak en uygun sonlu eleman tipinin seçimi yapılmıştır. Burada, betonarme, ard germeli ve segmental ard germeli kirişlerin deneysel olarak saptanmış yük – yer değiştirme davranışı, 1 boyutlu çubuk, 2 boyutlu kabuk ve 3 boyutlu katı eleman tipleri kullanılarak oluşturulan sonlu eleman model sonuçları ile karşılaştırılmış ve 3 boyutlu katı modellemenin gerçek yapısal davranışa en yakın sonuç verdiği saptanmıştır. Sonrasında, belirlenen eleman tipi kullanılarak ve sıvı-yapı etkileşimi göz önünde bulundurularak yapılan dinamik analizlerde, literatürden elde edilmiş su ve vakum altındaki silindirin modal frekans ve mod şekillerinin yüksek hassasiyetle saptanabildiği görülmüştür. Çalışmanın ikinci bölümünde, ilk bölümde elde edilen sonuçlar ışığında elde edilen sonlu elemanlar modeli kullanılarak segmental yapıların yapısal davranışını incelemek amacıyla parametrik çalışma yapılmıştır. Yapılan parametrik çalışmada, beton basınç dayanımı, segment sayısı ve çatlak modeli değişkenlerinin segmental yapının kesme dayanımı, birleşim dayanımı, süneklik ve çatlak genişliği üzerindeki etkileri incelenmiştir. Son bölümde, açık deniz platformlarının tasarımı için yeni bir segmental analiz ve tasarım yaklaşımı ortaya konulmuştur. Bu bölümde, segmental yapıların monolitik ve segmental tasarımı detaylı bir şekilde incelenmiş ve açık deniz koşullarında yapısal performansın nasıl etkilendiği araştırılmıştır. Bu çalışma, daha güvenli, verimli ve esnek açık deniz platformları inşa etmek amacıyla modüler bir inşaat metodolojisi geliştirmeyi hedeflemektedir.