PAYLAŞ

Anahtar Kelimeler: Deprem yalıtımı, izolatör, güçlendirme, sismik izolasyon

Yöntem:

Sismik izolasyon, yapıların ve deprem ivmesinin dikkate alınarak yapıdaki fiziksel bazı nicelikleri değiştirerek deprem kuvvetlerini azaltmayı amaçlayan bir prensibe dayanan uygulamalardır. T=2π√m/k ifadesi ile bulabildiğimiz yapı periyodundan da görüleceği üzere periyot kütle ile doğru, rijitlik ile ters orantılıdır. Yapıya gelen deprem kuvvetini azaltmanın yolu periyodu artırmaktan geçmektedir. Bu yüzden uygun şartlar altındaki yapının rijitliği azaltılarak yapıya gelen deprem kuvveti sönümlenebilecektir. Böylece hem ivme hem ötelenme azaltılmış olacak ve yapı da korunmuş olacaktır. Burada unutulmaması gereken yumuşak zemindeki binalar ile bitişik düzende olan binalarda bunun uygulanmasının yapıya gelen deprem yükünü artırabilecek olmasıdır.

Sismik yalıtım sistemlerini iki ana başlık altında toplayabiliriz.

1-Kauçuk esaslı sismik izolatörler

2-Sürtünme esaslı sismik izolatörler

Kauçuk Esaslı Sismik İzolatörler

Yapıların deprem kuvvetleri altındaki etkilerinden arındırılması için uygulanabilecek yöntemlerden birisi kauçuk esaslı izolatör kullanımıdır. Gelen deprem yüklerini absorbe ederek yapının üst kısmının sarsıntıdan etkilenmemesini sağlar. Rijitliği artırmak amacıyla yastık merkezine kurşun çekirdek eklenerek de kullanılan çeşitleri vardır. Kauçuk yastığın ortasında genelde kurşun malzemeden bir çekirdek ilavesi yapılır. Bunlara “Kurşun Çekirdekli Kauçuk İzolatörler” denir. Linkteki videodan da görebileceğiniz üzere üst yapı toplu bir şekilde hareket etmekte ve katlar arasındaki taşıyıcı elemanlar deprem kuvvetlerinden minimum zarar ve ötelemeyle kurtulurlar.

 

  • Kauçuk tabaka sayısı arttıkça, yatay ötelenme ve dönme hareketlerine karşı dayanım azalır.
    Ortalama bir yastığın servis ömrü 50 yıldan fazladır.
  • Uygulaması basittir, güvenilir ve emniyetlidir.
  • Bakım gerektirmez.
  • Yatay yük etkisinde kalan yastık ötelenir. Yük etkisi ortadan kalktığında, eski haline döner.
  • Deprem sonrası hasar gören kauçuk yastıklar kolaylıkla yenileriyle değiştirilebilir.

 

  • Sürtünme Esaslı Sismik İzolatörler

Bazı özel metaller kullanılarak oluşturulan iç bükey küresel yüzey üzerindeki kayıcı mesnet eleman, basit bir sarkaç mantığıyla çalışarak deprem etkisinde gelen yatay hareketleri sönümler. Bu sayede deprem etkisi %80’e varan bir oranda azaltılabilir. İzolatörün iç bükey şekli yüzünden deprem etkisindeki binada belirli yükselmeler gerçekleşecektir. Üst yapının yükselmesiyle kinetik enerjiyi potansiyel enerjiye dönüştüren bu sistem, hareket ortadan kalktığındaysa sarkaç sayesinde başlangıç sabit denge durumuna ulaşıncaya kadar hareketini yeniler. Ayrıca titreşim periyodu yalnızca eğrilik yarıçapına bağlıdır. Parametrelerin tek değişkene bağlı olmasından dolayı değiştirilmesi de oldukça kolaydır. Bir yapının dış kolonlarının altında kauçuk esaslı izolatörler kullanılabilirken yükün az olduğu iç kolon altlarındaysa sürtünme esaslı izolatörler kullanılabilir. Bu şekilde kullanılan sistemlere hibrid sistem adı verilmektedir.

Sonuç:

Görüldüğü üzere sismik izolasyon olası bir deprem sonrası hizmet vermesi beklenen köprü, viyadük, hastane gibi hayati önem taşıyan yapılarda olmazsa olmaz bir sistemdir. Birçok gelişmiş ülkede deprem yönetmeliklerine girmiş olan sismik izolasyon teknolojisi hala ülkemizdeki birçok eski yapıda maalesef kullanılmamaktadır. Aktif fay hatları üzerinde bulunan ülkemizde sismik izolasyon teknolojisinin kullanımı doğal bir olgu olan depreme karşı yapıların korunmasında etkili bir çözüm olarak rasyonel bir yaklaşım olacaktır.

Sismik İzolatörler İçin Kullanılan Standartlar:

  • ENV 1998 (Eurocode 8)
  • AASHTO Standart Specifications For Highway Bridges
  • AASHTO Guide Specifications For Seismic İsolation Design
  • EN 1337 – Structural Bearings
  • CEN TC 340 – European Standart on Antiseismic Devices
  • NEHRP – Guidelines For The Seismic Rehabilitation Of Buildings
  • UBC – Uniform Building Code
  • FEMA273 – Federal Emergency Management Agency
  • ATC – Applied Technology Council
Kaynakça

Calvi,P., Calvi,G. Historical development of friction-based seismic isolation systems, Soil Dynamics and Earthquake Engineering,Vol. 106, 2018, pp. 14-30, ISSN 0267-7261, 12 Mart 2019 tarihinde http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0267726117308308 adresinden erişildi.

Coşkun, E., Yapıların Depreme Karşı Korunmasında Etkin Bir Çözüm. 12 Mart 2019 tarihinde http://web.iku.edu.tr/~ecoskun/sismik%20izolasyon.pdf adresinden erişildi.

İnşaat Teknolojisi Deprem İzolatör Sistemleri, Milli Eğitim Bakanlığı, Ankara 2011

  1. Jabbareh Asl, M. M. Rahman and A. Karbakhsh, “Numerical Analysis of Seismic Elastomeric Isolation Bearing in the Base-Isolated Buildings,” Open Journal of Earthquake Research, Vol. 3 No. 1, 2014, pp. 1-4. doi: 10.4236/ojer.2014.31001.

Özpalanlar, C. (2004). Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımında Sismik İzolasyon Ve Enerji Sönümleyici Sistemler. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul.

1 YORUM

BİR CEVAP BIRAK

Lütfen yorumunuzu giriniz
Lütfen isminizi buraya giriniz