Sismik izolatörlerin betonarme konut binasının performansı üzerindeki etkileri
Esra Özer, Mehmet İnelPamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi,Yapı Ana Bilim Dalı, DenizliÇerçeve veya çerçeve ve perde sistemlerin birlikte kullanılması esasına dayanan geleneksel sismik tasarım genellikle yüksek ivmelenmelere ve yüksek göreli kat ötelenmelerine sebep olur. Bunun sonucunda, yapının kendisi temel olarak bozulmadan kalsa bile, yapı içindeki cihazlar zarar görebilir. Binanın kendisinden daha pahalı ekipman içeren binalar için bu durum, tolere edilemez. Bu tür binalarda, yapıyla temeli arasına yerleştirilen izolatörler iyi bir seçim olabilir. Çalışma sismik izolatörler kullanımın tipik bir betonarme konut binasının performansı üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesini amaçlamaktadır. Bu kapsamda, 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’ne göre tasarlanmış binanın tabanda izolatör bulunması ve bulunmaması durumu göz önüne alınmıştır. Ayrıca farklı tip izolatörlerin talepler üzerindeki etkisinin incelenmesi için ankastre mesnetli geleneksel model ile kurşun çekirdekli kauçuk izolatör veya sürtünmeli sarkaç izolatörlerin farklı kombinasyonlarıyla toplam 5 farklı model oluşturulmuştur. Deprem etkisi altında doğrusal elastik olmayan davranış için, kiriş ve kolon elemanların her iki ucunda plastik mafsallar ile doğrusal elastik olmayan özelliğe sahip izolatörler kullanılmıştır. Yapı modellerinin sismik performansının değerlendirilmesinde doğrusal olmayan zaman tanım alanında dinamik analiz yöntemi kullanılmıştır. İzolatörlü bina modellerinin konvansiyonel modele kıyasla yapı davranışında meydana getirdiği değişiklikler incelenmiştir. Performans değerlendirmesinde periyot değerleri, sismik talepler ve hasar dağılımları göz önüne alınmıştır. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda, izolatörlü binalarda periyot değerindeki artışa bağlı olarak, sismik performans üzerindeki olumlu etkiler açıkça ortaya koyulmuştur. Ayrıca farklı tipteki izolatörlerin birlikte kullanıldığı tasarımların bu sonuçları daha da iyileştirdiği görülmüştür.
Anahtar Kelimeler: Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018), Performans analizi, Zaman tanım alanında dinamik analiz, Sismik izolatörThe effect of seismic isolation on performance of a residence building
Esra Özer, Mehmet İnelDepartment Of Civil Engineering, Pamukkale University, Denizli,turkeyTraditional seismic design, based on use of moment frames and shear walls together to increase seismic resistance of structures, often leads to high acceleration or high interstory displacement demands. Although the structure itself remains fundamentally intact, the devices inside the structure can be damaged. This may not be tolerable for buildings with expensive equipment. Seismic isolation may be a good choice for such buildings. This study aims to evaluate the effect of seismic isolation on the performance of a typical residential building designed per 2018 Turkey Building Code. Five different models have been created with traditional model and different combinations of lead core rubber isolator or friction isolators. Beam and column elements are modeled as nonlinear frame elements with lumped plasticity by defining plastic hinges at both ends of beams and columns. Nonlinear behavior of seismic isolators has also been considered. Nonlinear time history analyses are used for performance evaluation of the building with and without seismic isolation. Seismic behavior of conventional and base-isolated buildings was examined. Period values, seismic demands and damage distribution are considered for performance evaluation. The outcomes show that seismic isolation has positive effects to decrease seismic demands. In addition, the improvements in seismic behavior are more obvious when designs different types of isolators are used together.
Keywords: Turkish Building Earthquake Code (2018), Performance evaluation, Seismic isolation, Time history analysisSorumlu Yazar: Esra Özer, Türkiye
Makale Dili: Türkçe