Patlama hasarlarını azaltıcı önlemler

Transkript

Patlama hasarlarını azaltıcı önlemler
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
1
Yapılarda patlama hasarlarını
azaltıcı önlemler
Ahmet TOPÇU
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
Mühendislik Mimarlık Fakültesi
İnşaat Mühendisliği Bölümü
[email protected]
Mühendisler askeri yapılar dışındaki yapıları sabit, hareketli, kar, deprem ve rüzgâr gibi
yüklere karşı güvenli kılmaya çalışırlar. Patlama yükünü dikkate almazlar. Günümüzde
giderek artan doğal gaz kullanımı ve terör saldırıları patlama etkisinin de proje aşamasında
artık dikkate alınmasını kaçınılmaz kılmaktadır.
Burada söz konusu edilen patlama savaş dışında olabilecek olan tüp gaz, doğal gaz,
kimyasal deposu, yakıt tankeri, yakıt istasyonu patlaması, kazan patlaması ve terör
saldırısıdır.
Patlama sonucu sıkışan hava karşılaştığı cisimlerin yüzeylerine milisaniyeler ile ölçülen bir
zaman diliminde çok yüksek bir basınç oluşturur. Cam, beton, tuğla, ahşap, metal, plastik gibi
parçacıklar sesten çok daha yüksek bir hızla, 300-2000 m/s, etrafa saçılır. Yangın ve boğucu
gazlar oluşabilir, yapı kısmen veya tamamen göçebilir. Çoğunlukla bir kolonun kaybı domino
etkisi yaratarak kısmi göçmeye neden olmaktadır.
Patlama yüküne dayanıklı yapı analizi için deneye dayalı basit ve karmaşık dinamik
yöntemler vardır. Bu yazıda analiz yöntemleri değil; patlama yükü, yapıya etkisi, yapının
davranışı ve etkinin azaltılması önlemleri ele alınacaktır. Patlamayı tümüyle önlemek
mümkün olmadığı gibi, etkilerine tümüyle güvenli yapı projelendirmek de ekonomik değildir.
Ancak, bazı basit önlemler ile hasar ve can kaybı azaltılabilir.
Patlama etkisi ile ilgili özel bir yönetmelik yoktur. TS 500-2000, Deprem Bölgelerinde
Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik- 2007, TS 498-1997 gibi temel yönetmeliklerde de
herhangi bir kayıt yoktur. Bu yazı,
öğrenci ve mühendislerimizi konuya yönelik
bilgilendirmeyi amaçlamaktadır.
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
1
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
2
Patlama örnekleri:
Bina içi gaz patlaması, Londra, 16 Mayıs 1968:
Çok katlı yapının 18. kat köşe odasında gaz patlaması oldu, bu kat üzerindeki
katların alt katlar üzerine uyguladığı darbe kuvveti domino etkisi yarattı, tüm alt
köşe katların da göçmesine neden oldu.
Yapı prefabrik paneller ile inşa edilmişti. Panel-panel ve panel-döşeme
bağlantılarının yetersizliği panelin iç basınç sonucu dışarı uçmasına neden oldu.
1970 yılında patlama yükünün yapı yönetmeliklerinde yer almasına neden oldu.
Terör saldırısı, Oklahoma City, ABD, 19.04.1995:
Bina önünde park edilmiş bomba yüklü bir kamyonun
patlatılması sonucu 168 can kaybı ve 800 yaralı.
Patlama anında binada yaklaşık 360 kişi vardı. Can
kaybının çoğunluğu binanın kısmen çökmesinden oldu.
Birdöküm betonarme yapının taşıyıcı sistemi çok
kötüydü. Kirişlere oturan kolonlar vardı ve alt katta kiriş
açıklıkları yaklaşık 12 m idi. Alt kolonlarından birinin
kaybı kiriş açıklığının 24 m ye çıkmasına, kirişin
mafsallaşarak mekanizma oluşmasına ve sonuçta kısmi
göçmeye neden oldu.
Terör saldırısı, İstanbul, 20.11.2003:
Kamyonete yüklenmiş patlayıcılar bir banka ve
büyükelçilik binaları önünde patlatıldı, 27 can
kaybı ve 450 yaralı.
Terör saldırısı, Ankara, 22.05.2007:
Ulus Anafartalar Çarşısı önünde canlı bomba
patladı, 7 can kaybı ve 60 yaralı.
Bina içi doğal gaz patlaması, Ukrayna, 13.10.2007:
Ukrayna’nın Dnipropetrovsk şehrinde bina içinde doğal gaz
patlaması oldu, 23 can kaybı ve 23 yaralı.
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
2
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
Bina içi doğal gaz patlaması, Tataristan,
09.01.2008:
Tataristan’ın Kazan şehrinde olan doğal gaz
patlaması en az 9 can kaybına neden oldu.
3
Bina içi kimyasal patlama, Davutpaşa/İstanbul,
31.01.2008:
Havai fişek imal eden bir atölyede olan patlamada binanın iki
katı çöktü, komşu bir binada ağır hasar oluştu. 23 can kaybı
ve 117 yaralı oldu.
Bina içi LPG patlaması, Konya, 01.08.2008:
Konya Taşkent ilçesi Balcılar beldesindeki
öğrenci yurdunda ısıtma amaçlı kullanılan LPG
gazı kaçağı sonucunda oluşan patlamada en az
17 can kaybı ve 27 yaralı oldu.
İzmit, 01.12.2008
Doğalgaz patlaması, 3 can kaybı, 17 yaralı
Bina içi kimyasal patlama, Eskişehir, 19.02.2009:
Parfümeri
mağazasında
kolonya-alkol
buharı
patlamaya neden oldu, 16 yaralı.
Eskişehir, 15.05.2009
Gaz sızıntısı veya kimyasal patlama (patlama nedeni 20.05.2009 gününe kadar belirlenemedi), 4 ü ağır 35 yaralı.
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
3
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
4
2. Patlama
1. Patlama
Ankara, 03.02.2011
Organize sanayi bölgesi OSTİM de biri saat 11:00, diğeri 19:30 civarında iki ayrı iş yerinde patlama oldu. Patlamanın nedeni
bilinmiyor. Oksijen yerine doğalgaz doldurulmuş sanayi tüplerinin patlaması, kaçak dolum tesisinin patlaması ve terör saldırısı
ihtimali üzerinde duruluyor. 20 ölü ve çok sayıda yaralı.
1. Patlamanın meydana geldiği yapı prefabrik idi. Prefabrik yapıların kolon-kiriş ve döşemeleri arasında yeterli rijit bağlantı
yoktur. Patlamanın olduğu katın tavan döşemesi ve kirişleri basıncın oluşturduğu balon etkisiyle yukarı doğru fırlar, üst kattaki
insanlar iki döşeme arasında sıkışırlar. Yerinden kurtulan kiriş ve döşemeler basınç azalınca, alt kat döşemesi üzerine
düşerek o kattaki insanlara da zarar verirler. Neticede, genellikle, üç katta ağır kayıp verilir.
Kimyasal patlama: Karabağlar/ İzmir, 16.04.2011
Kapı ve parke imalathanesinde, tinerden kaynaklandığı
ileri sürülen patlamada 5 can kaybı.
Terör saldırısı: Ankara, Kumrular Caddesi, 20.09.2011
Park halindeki bir arabaya yerleştirilmiş parça tesirli
bombanın patlatılması sonucu 3 can kaybı ve 3 ü ağır 34
yaralı.
Bina içi gaz patlaması, Ankara, Aydınlıkevler,
Harman Sokak, 26.09.2011
Bir markette olan doğalgaz patlaması sonucu biri ağır
14 kişi yaralandı.
Bina içi gaz patlaması, Rusya, Astrahan, 28.02. 2012
9 katlı bina tamamen çöktü
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
4
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
5
Bina içi gaz patlaması, İzmir, Buca, 07.12.2013
Bina içi gaz patlaması, İstanbul, Taksim, 17.02. 2014
Bina içi gaz patlaması, Antalya, Manavgat, 16 Kasım 2014
Bina içi gaz patlaması, Amerika, Ney York, 12.03.2014
Bina içi gaz patlaması, Antalya, Manavgat, 01.09. 2014
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
5
6
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
Patlayıcıların özellikleri:
LPG(Liquefied Petroleum Gas): Tüp veya tank içinde yakıt olarak kullanılır. Propan ve
butan gazı karışımıdır. Havadan ağırdır. Kaçak gaz tabanda birikir. Renksizdir, fakat içine
karıştırılmış koku nedeniyle fark edilebilir. Biriken gaz patlayıcı ve yanıcıdır. Havadaki propan
hacimsel olarak %3.5-5 e erişince patlama riski başlar. Bu orandaki bir propan-hava karışımı
400 kPa basınç üretebilir.
Doğal gaz: Doğal gaz dağıtım şebekesi ile tüketim noktasına ulaşır. Metan, etan, bütan
gazlarının karışımıdır (%70-90 metan). Yanabilmesi için çok fazla hava gerekir (1 m3 gaz için
10 m3 hava). Havadan hafiftir. Kaçak gaz tavanda birikir. Biriken gaz patlayıcı ve yanıcıdır.
Renksizdir, fakat içine karıştırılmış koku nedeniyle fark edilebilir. Havadaki metan hacimsel
olarak %9-9.5 e erişince patlama riski başlar. Bu orandaki bir Metan-hava karışımı 300 kPa
basınç üretebilir.
Terör saldırısı: Her an, her yerde, herkese, her yapıya ve çok farklı yeni yöntemlerle terör
saldırısı düzenlenmektedir. Yaygın yöntem; bir araca doldurulmuş patlayıcının veya canlı
bombanın hedeflenen yapı önünde patlatılmasıdır. Genelde kamu yapıları, büyük şirket
yapıları, alışveriş merkezleri, turizm merkezleri, stadyumlar, hava alanları, enerji santralleri,
halkın yoğun olduğu bölgeler saldırıya uğramaktadır. Patlayıcı miktarı 10-5000 kg TNT
eşdeğeri olabilmektedir.
Patlama yükü
Patlama sonucu oluşan şok dalga küresel yayılır, patlama noktasına yakın cisimlerin
yüzeyine anı bir basınç uygular. Yüzeyde oluşan basınç 2-20 kat büyüyerek yansır. Kapalı
hacimde oluşan patlama basıncı tekrar tekrar yansır, fakat her yansıma sonrası basınç
düşer. Basınç-zaman eğrisi şekil 1a daki gibidir. Patlamadan t0 milisaniye sonra şok dalgası
cisme ulaşır ve yüzeyine P0 basıncı uygular. Basınç hızla düşer ve negatif basınç oluşur.
Negatif kuyruk ihmal edilir ve şekil 1b deki gibi modellenir.
P0
Basınç
Basınç
P0 basıncı ve basıncın süresi ∆t=t1-t0 patlayıcının TNT eşdeğeri miktarına, cismin patlama
noktasına uzaklığına, yüzeyinin formuna, yüzeyin malzemesine bağlı olarak değişir. ∆t
genelde çok kısa, 5-30 milisaniye civarındadır. P0 basıncı 1-10000 kPa gibi tipik değerler
alabilir. 100 kPa civarındaki basıncın kulak zarı yırtılmasına ve ölümcül akciğer tahribatına
neden olduğu düşünülürse, oluşan ani basıncın ne denli büyük olabileceği kolayca
kavranabilir.
P(t)
P(t ) = P0
P0
P(t)
t1
İmpuls=
Zaman
t1
t0
a) Patlama basınç-zaman
eğrisi
t0
t1
b) Model
Zaman
t1 − t
, t 0 ≤ t ≤ t1
t1 − t 0
1
∫ P(t )dt = 2 P (t
0
1
− t0 )
t0
Şekil 1. Patlama yükü
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
6
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
7
Dıştaki patlamaya karşı yapı yüzeyinin ve yerinin önemi
Altı garaj, avlulu, içbükey, büyük yüzeyli, yola yakın, çıkmalı, birbirine yakın, yüksek yapılar
patlama basıncından ve büyüyerek yansıyan basınçtan büyük zarar görürler (Şekil 2). Küçük
yüzeyli, dışbükey, yoldan uzak, ağaçlar ile çevrelenmiş yapılar daha güvenlidir (şekil 3).
Patlama yüküne karşı yapının davranışı:
Dış patlama:
Yapı cephesinde oluşan basınca karşı en zayıf noktalar
kapı ve pencerelerdir. Camlar, kapılar, tuğla duvarlar
parçalanır ve yapı içinde büyük bir hızla uçuşur. Şok
dalga yapı içine girer, balon etkisi yaratır. Tavan
döşeme ve kirişleri yukarı, kolonlar ve duvarlar içeri
doğru itilir (şekil4).
Şekil 4. Dış patlama
İç patlama:
Kapalı hacimde patlama çok daha büyük etki yaratır.
Oluşan basınç büyüyerek yansır. Camlar, kapılar, tuğla
duvarlar, eşyalar parçalanır ve yapı içinde ve dışında
büyük bir hızla uçuşur. Balon etkisi ile tavan döşeme ve
kirişleri yukarı, taban döşeme ve kirişleri aşağı, kolonlar
ve duvarlar dışa doğru itilir (Şekil 5).
Şekil 5. İç patlama
Patlama basıncına öncelikle o hacimdeki elemanlar direnmek zorunda kalır. Döşeme ve
kirişlerin yukarı itilmesi döşemenin parçalanmasına, kirişlerin ve kolonların mafsallaşarak
mekanizma oluşmasına neden olur. Çünkü büyük yüzeyli döşeme büyük bir toplam kuvvetin
etkisindedir ve çok incedir. Alttan yukarı doğru etkiyen böyle bir kuvvet için
boyutlandırılmamıştır. Döşeme açıklık momentinin üstte oluşturduğu çekme kuvvetini
karşılayacak hiçbir donatı yoktur. Ayrıca, mevcut pilyeler de ters yönde oluşan kesme kuvveti
açısından işe yaramazlar.
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
7
8
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
Kirişler için de durum aynıdır. Açıklıklarında üstte genelde sadece montaj donatısı vardır.
Yukarı doğru oluşan itme kuvvetinden üstte çekme oluşturan momenti karşılayamazlar
mafsallaşma ve göçme olur.
Döşeme ve kirişlerin yukarı itilmesi sonucunda kolonların eksenel basınç kuvveti azalır, sıfır
hatta çekme bile olabilir. Eksenel kuvveti azalan kolonun moment ve kesme taşıma gücü
düşer. Ayrıca yanal basınca maruz kalır, kiriş gibi davranır ve aşırı büyük açıklık momenti ve
kesme kuvveti oluşur. Bu yükleme durumu için boyutlandırılmamış olan kolon mafsallaşarak
kırılır. Kolonun kaybedilmesi kiriş açıklığının büyümesine, mafsallaşmasına mekanizma
oluşmasına ve göçemeye neden olur.
Göçme senaryoları:
Patlama sonucunda yapının göçüp göçmeyeceğini ya da nasıl göçeceğini kestirmek zordur.
Fakat yapılmış gözlemler ışığında, bazı göçme senaryoları üretilebilir. Bu senaryolar alınacak
tedbirlerin kararlaştırılmasında yararlı olacaktır.
Göçme, genellikle, patlama noktasına en yakın bir kolonun kaybedilmesi ve kiriş
açıklıklarının büyümesi sonucunda domino etkisiyle yapının bir bölgesinde olmaktadır.
4
A
S10
B
S11
C
S12
3
S7
S8
S9
2
S4
S5
S6
S1
S2
S3
1
Dış patlama
4
3
2
1
A
A
S10
B
S11
C
S12
S7
S8
S9
3
S4
S5
S6
2
S1
S2
S3
1
Dış patlama
4
S10
B
S11
C
S12
S7
S8
S9
S4
S5
S6
S2
S3
S1
A
4
3
2
1
Dış patlama
S10
B
S11
C
S12
S7
S8
S9
S4
S5
S6
S1
S2
S3
İç patlama
Şekil 6. Varsayılan patlama noktaları
Şekil 6 da kalıp planı verilen yapıda dış veya iç patlamanın varsayılan noktalarda olması
durumunda S2, S3, S5 ve S6 kolonlarının kırılma riski yüksektir. Bu kolonlardan sadece birinin
kaybı durumunda olabilecek kısmi göçme senaryoları şekil 7 de gösterilmiştir. Kaybedilen
kolona birleşen kirişler mafsallaşarak mekanizma oluşturmaktadır.
a) S2 kolonu kırılırsa
b) S3 kolonu kırılırsa
c) S5 kolonu kırılırsa
d) S6 kolonu kırılırsa
Şekil 7. Kısmi göçme senaryoları
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
8
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
9
Bir kolonun kaybı sonrası yapıda yeniden yük
dağılımı olur. Sistem izostatikliğe yakın ise göçme
kaçınılmazdır. Az kolonlu akslar risklidir. En kötü
durum sadece iki kolonlu akslardır. Bir kolonun
kaybı tüm aks boyunca göçmeyi tetikler. (Şekil 8)
Şekil 8. İki kolonlu cephede
kolon kaybı ve göçme senaryosu
Alınabilecek önlemler:
Kullanıcının alabileceği önlemler: Ülkemizde gaz kaçağı
patlamaları sıkça yaşanmaktadır. Gaz kaçağı olması
muhtemel hacimlere gaz alarm cihazları monte ederek
patlamayı kullanıcı önleyebilir. Tüp gaz (LPG) algılayıcılar
kaçağın olası hacimlerinde tabana yakın, doğal gaz kaçağı
olası hacimlerde tavana yakın monte edilmelidir. Bu tür
cihazların kullanım ömrü 3-7 yıldır, zamanında
yenilenmelidir. Ayrıca, her yıl baca, kazan, kombi, tesisat
bakımı yapılmalı ve havalandırma menfezleri daima açık
tutulmalıdır. Her tür gaz tesisatı tamir ve bakımının mutlaka
yetkili firmalara yaptırılması gerekir.
Şekil 9. Gaz alarm cihazı
Mimarın alabileceği önlemler: Terör saldırılarını önlemek
için yapı olabildiğince yoldan uzak, çıkmasız, altındaavlusunda-civarında park olanağı önlenmiş, dışarıda
korumasız kolonu olmayacak şekilde tasarlanmalıdır.
Çevresi yeşillendirilmiş, ağaçlandırılmış ve bariyerlerle
korunmuş olmalıdır. Dış kapılar çelik, camlar patlamaya
dayanıklı lamine cam olmalıdır. Sitelerde ısıtma merkezi
yapılardan ayrık, yeterli uzaklıkta planlanmalı, patlama riski
içeren hacimlerin yüzeyleri basıncı yutucu elastik
malzeme(örneğin: poliüretan köpük) ile kaplanmalı, patlama
basıncını düşürecek dışarıya açık bacalar düzenlenmelidir.
Şekil 10. Kolonları dışarıda
korumasız riskli yapı
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
9
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
10
Mühendisin alabileceği önlemler: Kolonun ani kaybı dinamik bir yük etkisi yaratır. Her ne
kadar bazı ampirik bağıntılar varsa da, ABD, İngiltere ve İsrail’de patlama deneyleri yapılsa
da; ne patlama yükü değerlerine ait yeterli deneysel ve istatistiksel veri nede analizi yapacak
yazılım vardır.
Bir mutfakta, kazan dairesinde veya yapı önünde olabilecek patlamanın yükü yeter
doğrulukta bilinemediğine göre, mühendis göçme riskini nasıl azaltabilir? Bu soruya yönelik,
analiz ve donatı yerleştirilmesi ile ilgili, bir öneri aşağıda verilmiştir.
Patlama
Şekil 11. Taşıyıcı sistem patlama
noktası
Şekil 12. Kolonu kaldırılmış taşıyıcı
sistem
1. Muhtemel patlama noktası belirlenir (şekil 11). Bu nokta civarındaki tüm kolonlar kırılma
riski altında olmakla birlikte en yakın kolonun kırılacağı, kiriş açıklığının büyüyeceği,
mafsallaşacağı, şekil 7 de verilen göçme senaryolarından birinin gerçekleşeceği varsayılır
(örneğin şekil 7d senaryosu).
2. Patlama olasılığı olan hacimlerde daha çok kolon ve daha büyük kolon-kiriş kesiti ve daha
kalın döşeme seçilmeye çalışılır. Saplama kiriş, asmolen ve kirişsiz döşemeden şiddetle
kaçınılır. Kirişsiz döşemeli sistemin göçmesini önlemek mümkün değildir.
3. Normal taşıyıcı sistemin(örnekte şekil 11) normal analiz ve betonarme hesapları TS 5002000 de belirtilen yük birleşimleri için tamamlanır, donatılar belirlenir.
4. Göçme senaryolarının her biri dikkate alınarak; kırılma riski taşıyan kolonlardan biri
sistemden kaldırılır ve yapı bu haliyle analiz edilir (Şekil 12). Bu amaca yönelik yük birleşimi
sadece 1.0 G+1.0 Q alınır.
5. Mafsallaşarak mekanizma oluşturacağı düşünülen taşıyıcı elemanların (kolon-kirişdöşeme) donatıları belirlenir.
6. Mekanizma oluşturacağı düşünülen elemanlar için 3. ve 5. adımda belirlenen donatılardan
en büyük olanı seçilerek bu elemanlar donatılır.
7. Mekanizma oluşturacağı düşünülen kiriş ve döşemeler patlama anında yukarı
kalkacağından, bu döşeme ve kirişlerin alt tarafındaki donatıların aynısı üst tarafına da konur.
8. Patlama yüküne karşı sünekliğin büyük önemi vardır. Bu nedenle mafsallaşacağı
düşünülen kirişlerin donatıları elden geldiğince eklenmeden yerleştirilir. Eklemek gerektiğinde
bindirme boyu büyük tutulur. Kiriş-kolon birleşim yeri detaylarına, özellikle mesnet alt
donatılarına özen gösterilir. Kiriş ve kolonlar eleman boyunca sık etriye ile sarılır.
Her bir göçme senaryosu için ayrı ayrı analiz yapılmak istenmezse, yukarıda verilen 4., 5. ve
6. adımlar uygulanmayabilir. Bu durumda dahi, yapı patlama hasarlarına karşı daha güvenli
olacaktır.
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
10
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
11
Önerilen analiz yönteminin tartışılabilir yönleri vardır: a) Patlama yükünün değerinden
bağımsızdır. b) Patlama noktasının tahminine dayanmaktadır. c) Göçme senaryosu
düşünüldüğü gibi olmayabilir. d) Yapı maliyeti artacaktır, her yapıya uygulanması uygun
olmayabilir.
Deprem güvenlikli ve patlama güvenlikli yapı farkı:
Depreme dayanıklı yapı aynı zamanda patlama etkilerine de dayanıklı mıdır? Cevap kısmen
evet kısmen de hayırdır.
Deprem güvenli yapıda kolonlar yüksek kesme dayanımına sahip ve sık sargılı olduğundan
daha sünektirler, patlama yüküne dayanımları da yüksek olur. Deprem yükü yapıya yatay
etkir yapının tüm elemanları bu yüke direnir. Deprem yükü yapının kütlesi ve yer ivmesi ile
orantılıdır.
Patlama yükü ise yapının sadece bir bölümünde ve hacimsel etkir, sadece bu bölüm
civarındaki elemanlar direnir. Elemanlar (döşeme-kiriş) yukarı doğru etkiyen bir yüke de
maruz kalır. Patlama yükü patlayıcının miktarına, patlama noktasının uzaklığına bağlı olarak
değişir.
Sonuç olarak; patlama yükü altında yapı farklı davranış gösterir. Deprem güvenlikli yapı aynı
zamanda patlama güvenlikli olmaz, patlama etkileri için özel önlem alınması gerekir.
S
Kaynaklar:
1. Fema 426, Reference manual to mitigate potential terrorist attacks against buildings, 2003.
http://www.fema.gov/plan/prevent/rms/rmsp426
2. Fema 427, Primer for design of commercial buildings to mitigate terrorist attacks, 2003.
http://www.fema.gov/plan/prevent/rms/rmsp427.shtm
3. Byfield, M. P., Protective Design for RC Framed Structures against Blast loading.
http://www.civ.uth.gr/cost-c26/documents/6th%20meeting_Timisoara/presentations/WG3/3.Byfield.pdf
4. MENDIS, P. and NGO, T., Vulnerability Assessment Of Concrete Tall Buildings Subjected To Extreme Loading
Conditions, Proceedings of the CIB-CTBUH International Conference on Tall Buildings, 8-10 May 2003, Malaysia.
http://www.civenv.unimelb.edu.au/aptes/publications/CIB_CTBUH%20paper.pdf
5. Gebbeken, N., Döge, T., Vom Explosionsszenario zur Bemessungslast, 2006
http://b2multimedia2.bauv.unibw-muenchen.de/pdf/Gebbeken/Geb2006b.pdf
6. Gülkan P., Yapıların patlama tesirlerine karşı hesabı, Türkiye inşaat mühendisliği x. teknik kongresi, 1989.
http://www.e-kutuphane.imo.org.tr/pdf/13558.pdf
7. Xinzheng L., v.d., Study on the design methods to resist progressive collapse
for building structures, Proceedings of the Tenth International Symposium on Structural Engineering for Young
Experts, china, 2008. http://www.luxinzheng.net/publication3/Progressive_Collapse_ISSEYE2008.pdf
8. DoD minimum antiterrorism standards for buildings, Department of Defense, ABD, 2007.
http://www.wbdg.org/ccb/DOD/UFC/ufc_4_010_01.pdf
9. Remennikov, A., A Review of Methods for Predicting Bomb Blast Effects on Buildings, 2003.
http://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=1360&context=engpapers
Ahmet TOPÇU, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Mayıs 2006-Eylül 2014, http://mmf2.ogu.edu.tr/atopcu/
11

Benzer belgeler

Kar yükü ve çöken çatılar - Eskişehir Osmangazi Üniversitesi

Kar yükü ve çöken çatılar - Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Ahmet TOPÇU Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü [email protected]

Detaylı