Çelik Yapılarda Patlamanın Statik Parametrelere Etkisinin Sonlu Elemanlar Metodu İle İncelenmesi

Abstract

Bu çalışma sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak çelik yapılardaki patlama yükünün statik parametrelere etkisinin araştırılmasını içermektedir. Ayrıca çalışmada patlama yükü uygulanan iki çelik binanın statik analizi yapılmıştır. Binalardan biri on kat diğeri ise yirmi kattan oluşmaktadır. Binaları analiz ettikten sonra, patlamadan önceki ve sonraki momentleri, kesme kuvvetleri ve yerdeğiştirmeleri ortalamalarına ve farklılıklarına göre karşılaştırılmıştır ve elde edilen veriler yorumlanmıştır. İki binanın her katının yüksekliği 3m ve açıklık genişliği sırasıyla 5m ve 4m' dir. Kolonlar, döşemeler, ana kirişler ve ikincil kirişlerin boyutları sırasıyla 25*25cm*0.8cm, 500*400*0.5cm, 20*20cm*0.8cm, 15*15cm*0.6cm olarak alınmıştır. Çelik malzemede S355 seçilmiştir. Bu çalışmada Samsun-Atakent taşocağında kaydedilen patlatma ivme verileri kullanılmıştır. Bulunan sonuçlara göre on katlı binada momentlerin patlama öncesi ve sonrası farklarının ortalaması %0.2440 iken yirmi katlı binada %0.5644 olmuştur. On katlı binada kesme kuvvetlerin patlama öncesi ve sonrası farklarının ortalaması %0.6781 iken yirmi katı binada %0.51061 çıkmıştır. On katlı binada yerdeğiştirmelerin patlama öncesi ve sonrası farklarının ortalaması %1.7117 iken yirmi katlı binada %1.6400 olmuştur. Çalışma sonucunda, kat sayısı arttıkça çelik yapılarda patlama yükü etkisinden dolayı moment, kesme kuvveti ve yerdeğiştirme değerlerinin arttığı gözlemlenmiştir.This study presents the investigation of the effect of blast load static parameters in steel structures using the finite element method. In addition, a static analysis of two steel buildings with blast load was carried out in the study. One of the buildings consists of ten floors and the other consists of twenty floors. After the analysis of the buildings, the data were obtained and interpreted by comparison method according to the averages and differences of before and after moments, shear forces, and displacements. The height of each floor of the two buildings is 3m and the building dimensions are 5m and 4m respectively. The dimensions of columns, floors, primary beams, and secondary beams were taken as 25*25cm*0.8cm, 500*400*cm*0.5cm, 20*20cm*0.8cm, and 15*15cm*0.6cm, respectively. The steel material was also chosen as S355. In this study, blasting acceleration data recorded in the Samsun-Atakent quarry were used. According to the results, while the average difference between moments before and after the blast load was 0.2440% in a ten-story building, it was 0.5644% in a twenty-story building. While the average difference between the shear forces before and after the blast load was 0.6781% in a ten-story building, it was 0.51061% in a twenty-floor building. While the average difference between the displacements before and after the blast load in a ten-story building was 1.7117%, it was 1.6400% in a twenty-story building. As a result of the study, it was observed that the moment, shear force, and displacement values increased due to the blast load effect on steel structures as the number of floors increased.