Analysis of blast loading effect on regular steel building structures

Patlayıcı maddelerin mühendislik yapılarına yaptığı etki ile ilgili araştırmalarikinci dünya savaşının yaptığı tahribattan sonra mühendislerin ilgi alanına girmiştir.Bu ilgi 90'ların başında Oklahama Şehrindeki Alfred P. Murrah Federal ofisbinasının bombalanması ile daha derinleşmiş ve 11 Eylül 2001'deki Dünya TicaretMerkezi İkiz Kulelerine yapılan saldırı ile doruk noktasına ulaşmıştır. Güncel tasarımşartnameleri esas olarak yapıların depreme dayanıklı tasarımı veya güçlendirilmesiüzerine yoğunlaşmıştır. Bu şartnamelerin tasarım metodları kimi zaman patlayıcıetkisine dirençli tasarım felsefesi ile uyum göstermekle beraber genellikle depremedirençli tasarımlar patlayıcı etkisine karşı kayda değer bir direnç sağlamamaktadır.Bu nedenle bir tasarımcı patlayıcı ve deprem etkilerine en fazla direnci sağlayacakçerçeve sistemini seçmek için patlama etkisini de aklında bulundurarak tasarımınıgerçekleştirmelidir. Bu ise ancak tasarımcının derin bir patlayıcı etkisi bilgisine sahipolması ve bunu tasarımına yansıtabilmesi ile mümkündür.Bu çalışmada patlayıcı fenomeni, bununla ilgili temel terminoloji, geçmişçalışmalar, patlayıcı yüklemesi, patlayıcı ve yapı etkileşimi, patlama kaynaklı tedricive orantısız çökme ve bunlara ilişkin analiz yöntemleri tanıtılıp açıklanmayaçalışılmıştır. Nihai vurgu ise daha önceden 2007 Afet yönetmeliği hükümlerine goretasarlanmış düzenli bir çelik yapının patlama etkisine, dolayısıyla tedrici çökmeyedirencini tespite ilişkin bir durum değerlendirmesi üzerine yapılmıştır.Anahtar Kelimeler: Patlama, Tedrici çökme analizi, Deprem dayanımı, Çelik yapılar Concern about effect of explosives effect on engineering structures evolvedafter the damage of Second World War. Beginning from 90?s with the event ofbombing Alfred P. Murrah Federal building located in Oklahoma City this concerndeepened and with the attack to World Trade Center twin towers on September 11,2001 it is peaked. Recent design codes mainly focus on earthquake resistant designand strengthening of the structures. These code design methodologies maysometimes satisfy current blast resistant design philosophy, but in general codecompliant designs may not provide recognizable resistance to blast effect. Thereforedesigner should carry out earthquake resistant design with the blast resistant designknowledge in mind in order to be able to select the most suitable framing scheme thatprovide both earthquake and blast resistance. This is only possible if designer deeplyunderstands and interprets the blast phenomenon.In this study, it is intended to introduce blast phenomenon, basic terminology,past studies, blast loading on structures, blast structure interaction, analysismethodologies for blast effect and analysis for blast induced progressive anddisproportionate collapse. Final focus is made on a case study that is carried out todetermine whether a regular steel structures already designed according to TurkishEarthquake Code 2007 requirements satisfy blast, thus progressive collapseresistance requirements or not.Keywords: Blast, Progressive collapse, Earthquake resistance, Steel structure 147