Patlama yükünün betonarme ve yığma binalara etkisi

Günümüzde bina ve altyapı tesislerine yönelik çeşitli patlayıcı saldırılar nedeniyle, bu yapıların tasarımı patlamalara karşı yerinden ele alınabilir ve sonuç olarak güvenli hale gelmesi sağlanabilir. Bu saldırılar gönüllü veya istemsiz olabilir. Maalesef, düşmanca veya gönüllü sabotajlar, patlamalar ya da şok, inşa edilen tesislerin hizmet süresi boyunca maruz kalabileceği olağan yük senaryolarının bir parçası haline gelmiştir. Dünya genelinde terörist organizasyonlar tarafından şehir merkezlerine saldırmak için bombalı araç kullanımı son yıllarda oldukça artmıştır. Bir bina dâhilinde ya da yakınlarında meydana gelen bomba patlamasından sonra, ciddi hasar ortaya çıkabilir veya bina tamamen yıkılabilir. Bir patlama, parlak bir ışık ve duyulabilir bir dalga ile nitelenen depolanmış enerjinin ani olarak serbest bırakılmasıdır. Bu enerjinin bir kısmı termal ışıma olarak diğer kısmı ise havaya hava dalgası ve toprağa (yere) radyal genişleyen şok dalgası olarak yayılır. Bir patlayıcının infilak etmesinden kaynaklanan sıcak gazların ani olarak yayılması, havada ilerleyen bir şok dalgası olarak adlandırılan bir basınç dalgasına yol açmaktadır. Bu patlama dalgası aniden çevre basınç değerini atmosfer basıncının üzerine çıkarır. Bu, da patlama kaynağından dışarı doğru genişleyen ve azalan pozitif fazlı bir şok dalgasını işaret eder. Kısa bir sure sonra, cephe gerisindeki basınç ortam basıncının altına düşebilir. Bu negatif faz süresince yerel vakum oluşur ve hava merkeze doğru emilir. Bu da patlama kaynağından uzak mesafelerdeki yıkıntıları sürükleyen yüksek emiş rüzgârına refakat eder. Patlamalar sonrasında görülen en yaygın hasar biçimi, duvarların göçmesi, pencerelerin genişleyip patlaması, taşıyıcı elemanlarda bozulmalar şeklindedir. Bunun yanı sıra doğrudan patlama ve enkaz etkisi, yapısal çökme, yangın ve duman gibi birçok neden yaralanma ve ölümlere yol açabilir. Günümüz teknolojisi ve sonlu elemanlar yazılımları ile patlama yükleri etkisinde bırakılmış olan betonarme ve yığma binaların modellenmesi ve sayısal analizleri rahatlıkla yapılabilmektedir. Ancak bu tarz ticari yazılımlara patlama etkisi durumu için ek bazı yazılımlar yapmak gerekmektedir. Ya da sonlu elemanlar programı ile yapılacak analiz ve modellemelerde patlama etkisinin ne şekilde ele alınacağı çok iyi bilinmelidir. Bu tez çalışmasında Patlama etkisinin betonarme ve yığma binalarda etkisinin irdelenmesi için ele alınan binalar sonlu elemanlar yöntemi ile modellenmiş, modellere farklı mesafelerden bomba patlaması dikkate alınarak binanın yapısal cevapları elde edilmiştir. Bununla birlikte ele alınan binaların şiddetli dinamik yükleme koşullarını da kapsayan ve/veya yapıya bağlı olan muhtemel tüm etkiler göz önünde bulundurularak tüm yaşamı boyunca yeterli performansı sağlayabilmesi için sürdürülebilir bir tasarım ortaya koymak amaçlanmıştır. Bu amaçla betonarme binanın zemin katında yer alan elemanlar FRP ile güçlendirilmiş, patlama etkisi FRP yapılmayan bina modelinin sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Patlama yükleri, betonarme bina, yığma bina, doğrusal olmayan davranış, hasar, sonlu elemanlar yöntemi