Page 114 - Çevre Şehir ve İklim Dergisi - Sayı 4

Dirençli Şehirler İçin Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımında Sismik İzolasyon

TBDY’ye (2018) göre, yeni yapılacak sismik izolasyonlu ve kullanım amacı
konut olan bir bina için, tasarım deprem yer hareketi düzeyinde (DD-2) normal
performans hedefi “Sınırlı Hasar” yani “bina taşıyıcı sistem elemanlarında sınırlı
düzeyde hasarın meydana geldiği, diğer deyişle doğrusal olmayan davranışın
sınırlı kaldığı hasar düzeyi”dir. Hatta, kullanım amacı hastane, okul, yurt, vb.
sismik izolasyonlu binalar için tasarım deprem yer hareketi düzeyinde (DD-2)
“Kesintisiz Kullanım” yani “bina taşıyıcı sistem elemanlarında yapısal hasarın
meydana gelmediği veya hasarın ihmal edilebilir ölçüde kaldığı durum”
hedeflenmektedir.
Bu çalışmada, sismik izolasyonunun tanımı yapılarak sismik izolasyon
uygulamaları anlatılmış, sismik izolasyonlu bina tasarımına ilişkin ana adımlar
ortaya konarak örnek bir sismik izolasyonlu bina modellenmesine ve tasarımına
yer verilmiş, oluşturulan model kullanılarak yakın-fay ve düşey deprem etkileri
tartışılmıştır.

1. Sismik İzolasyon Felsefesi ve Literatür
Bir sismik izolasyon sisteminde bulunması gereken ana öğeler şu şekilde
sıralanabilir: (1) Yatayda esnek izolatörler sayesinde yapı periyodunun uzaması.
(2) Sönümleme özelliğine sahip izolatörler veya kullanılacak ek sönümleyiciler
sayesinde hem izolasyon sistemi deplasmanlarının makul seviyelerde tutulması
hem de yapıya aktarılan deprem enerjisinin izolasyon sistemi seviyesinde
soğurulması. (3) Küçük depremlerde ve rüzgar yükleri altında izolasyon
sisteminin sık sık hareket etmesine engel olacak şekilde ilk yatay rijitliği yüksek
ancak belirli bir deplasman aşıldığında rijitliği birkaç kat azalan izolatörlerin
kullanılması. (4) Kalıcı yerdeğiştirmelerin önlenebilmesi için geri merkezleme
özelliği. (5) Yüksek düşey yüklerin güvenle taşınabilmesi için yüksek düşey
rijitliğe sahip izolatörlerin kullanılması. (6) Büyük yatay yerdeğiştirmelere karşın
izolatörlerde kararlılığın (stabilitenin) sağlanması. Sismik izolasyonun en büyük
avantajı hem yapının kendisini hem de içindekileri ve yapısal olmayan duvar
ve cephe elemanlarını depremin zararlı etkilerinden aynı anda korumasıdır.
Bunu, uzayan hakim periyot ve artan sönüm sayesinde azalan kat ivmeleri ve
değişen rijit-cisim benzeri birinci mod davranışı sayesinde azalan göreli kat
ötelemeleri sağlar. Yapının deprem sonrasında, hatta sırasında, kesintisiz
kullanımına imkan sağlayan sismik izolasyon sayesinde üstyapının yüksek sünek
olarak detaylandırılmasına ihtiyaç kalmaz. Mevcut yapıların depreme karşı
güçlendirilmesine de olanak sağlar. Ancak bir yapının sismik izolasyonlu olarak
tasarlanabilmesi için zemin koşullarının uygun olması yani uzun periyotlu yer
hareketlerini büyüten yumuşak zeminde bulunmaması, yeterince ağır olması,
çok narin olmaması ve çevresinin serbestçe hareket etmesine imkan sağlaması
gerekmektedir (Mayes ve Naeim, 2001).

Yıl 2 / Sayı 4 / Temmuz 2023 99