Sismik taban yalıtımlı yüksek yapıların farklı depremler etkisindeki davranışı

Abstract

Depremler, çok katlı ve özellikle yüksek yapıların taşıyıcı sistemlerinde büyük gerilmeler ve deformasyonlar meydana getirerek hem yapısal güvenliği hem de kullanıcı konforunu tehdit etmektedir. Sismik taban yalıtımı, bu etkileri azaltmak ve deprem sırasında oluşan sismik enerjiyi etkin bir şekilde sönümleyerek yapıların daha güvenli bir şekilde hareket etmesini sağlamak amacıyla geliştirilen etkili bir mühendislik çözümüdür. Bu çalışmada, rijit mesnetli ve sismik taban yalıtımlı çok katlı ve yüksek betonarme yapıların sismik davranışlarını karşılaştırmak için zaman tanım alanında doğrusal olmayan analizler yapılmıştır. Bu analizler için daha önce meydana gelmiş 1999 Kocaeli-Gölcük, 2023 Kahramanmaraş-Pazarcık ve 1977 Kastamonu depremlerinin ivme kayıtları kullanılmıştır. Dikkate alınan yapılar 6, 12 ve 24 katlı olarak tasarlanmıştır. Bu kapsamda farklı kat sayısı, farklı depremler ve taban yalıtımının yapının sismik davranışına olan etkileri incelenmiştir. Analizlerde izolatör olarak tek eğrilikli sürtünmeli sarkaç tipi izolatörler dikkate alınmış olup izolatörlere gelen yükler yönetmeliğe uygun şekilde tanımlanmıştır. Analizlerden elde edilen sonuçlar, yapıda oluşan taban kesme kuvvetleri, tepe noktası deplasmanları, yapı periyotları, kütle katılım oranları, yerdeğiştirmeler, rölatif yerdeğiştirmeler ve kat ivmeleri bakımından irdelenmiştir. Analizler sonucunda, taban yalıtım sisteminin yerdeğiştirmeleri, ivmeleri, tepe noktası deplasmanlarını, yapı frekansını ve taban kesme kuvvetlerini önemli ölçüde azalttığı ve yapıyı sismik etkilerden daha iyi koruduğu görülmüştür. Yüksek yapılarda, izolatörler alt katlardaki sismik etkileri etkin bir şekilde azaltırken üst katlardaki etkisinin sınırlı kaldığı görülmüştür. Buna karşılık, rijit mesnetli yapılar sismik etkilere daha fazla maruz kalarak, daha yüksek hasar oluşturma riski taşımaktadır. Çalışma sonucunda, taban yalıtımı sisteminin yapının tepe noktasındaki deplasman genliklerini, kat ivmelerini ve taban kesme kuvvetlerini etkin bir şekilde kontrol ederek, daha dengeli ve güvenli bir performans sağladığı görülmüştür.