Yapı Sistemlerinde Patlama Etkilerinin ve Patlama GüvenliğininAraştırılması

Özet

Terör faaliyetleri sonucu meydana gelen patlamalar binalara büyük zararlar vermekte ve birçok can kaybına neden olmaktadır. Bombayüklü araçlarla yapılacak saldırılarda bu araçlar, hedeflenen yapıya erişim kolaylığı sağlarken, araç kapasitelerine göre çeşitlimiktarlarda patlayıcı getirme olanağına sahiptir. Literatürde yapıların patlama güvenliğine yönelik çalışmalarda, eleman bazında ya dayapısal olarak birtakım analiz yöntemleri kullanılmaktadır. Patlama yükü etkisi altında tek bir yapı elemanının performansınınbelirlenmesi, yapısal bir sistemde çökme analizlerinin yapılması, yapıya dinamik patlama yüklerinin etki ettirilmesi bunlardanbazılarıdır. Bu çalışma kapsamında öncelikle sonlu eleman yöntemine dayalı analiz yapan SAP2000 yazılımı kullanılarak farklımesafelerden uygulanan patlama yükleri için yapının analizleri gerçekleştirilmiş ve patlayıcıya en yakın konumda bulunan kolonundinamik davranışı incelenmiştir. Ayrıca eleman bazlı ve tek serbestlik dereceli sisteme dayalı analiz yapan RC-Blast yazılımında mevcutkolonun modellenmesi yapılarak kolon kapasiteleri belirlenmiştir. Yapıların patlama güvenliğine yönelik sismik taban yalıtımıuygulaması önerilmiş ve yalıtımlı ve yalıtımsız yapı durumları için kritik noktadaki kolonda meydana gelen etki/kapasite oranlarıkarşılaştırılmıştır. Sismik izolatörlü yapıların patlama etkilerini daha iyi sönümlediği sonucuna varılmıştır. Çalışma sonucunda RC-Blastve SAP2000 yazılımlarında yapılan çözümlemelerde yapı davranışları ancak başlangıç seviyesinde benzerlik göstermektedir. Patlamaetkilerini azaltmak amacıyla yapı çevresine korunaklı duvar inşa edilmesi önerilmiştir. Yapıların patlama etkileri altında davranışı kesinolarak bilinmemekle birlikte çözüm yöntemlerinin farklılaştırılması belirli yaklaşımları beraberinde getirebilmektedir. Patlamaanalizlerinde eleman bazlı ve sistem bazlı yöntemlerin bir arada kullanımının daha verimli sonuçlar vereceği sonucuna varılmıştır.

Abstract

Explosions induced by terrorist activities have been made cause great damage to buildings and cause many casualties. In attacks bybomb-laden vehicles, while the bomb-laden vehicles provide ease of access to the targeted structure, they have been the opportunity tobring various amounts of explosives according to the vehicle capacities. In the studies about explosion safety in the literature, someanalysis methods are encountered on the basis of element or structural. Some of these are determining the performance of a singlestructural element under the effects of blast loads, performing collapse analyses in a structural system, and effect dynamic explosionloads on the structure. Within the scope of this study, explosion analyses at different distances were made using the SAP2000 softwarebased on finite element method. The dynamic behaviour of the column located closest to the explosive was modelled in the RC-Blastsoftware, which analyses the column based on a single degree of freedom system, and column capacities were determined and evaluated. Seismic base isolation application for explosion safety of buildings has been proposed and the effect/capacity ratios occurring in thecolumn at the critical point for isolated and fixed-based building situations are compared. It was concluded that structures with seismicisolators absorb explosive effects better. Sheltered around a wall of the building have been recommended to reduce the effects ofexplosions. Although the behaviour of the structures under the effect of the explosion is not fully known, differentiation of solutionmethods may bring some approaches. It was concluded that the combination of element-based and system-based methods in explosionanalysis would produce more efficient results.