KAPSAM
Sismik İzolasyon Temel İlkeleri
İzolatör Tipleri
İzolatörlü Tasarım Genel Süreci
Sorunlar ve Çözüm Önerileri
SİSMİK İZOLASYON TEMEL İLKELERİ
Sismik izolasyon basitçe, yatay olarak esnek, düşey doğrultuda rijit
elemanları binanın tabanına yerleştirerek üst yapıyı yüksek frekanslı deprem
hareketinden sakınmaktır.
Konvansiyonel Tasarım
Sismik İzolasyon
Yapının rijitliğini azaltmak
suretiyle periyodunu
uzatarak daha az deprem
yükü etkimesi hedeflenir.
Kat ivmeleri düşürülerek
hassas ekipmanlara ve/veya
bina içeriğine etkiyen
kuvvetlerin azaltılması
sağlanır.
Taban Kesme Kuvveti
SİSMİK İZOLASYON TEMEL İLKELERİ
Periyod Uzatımı
Taban İzolatörlü Bina
İzolatörsüz Bina
Artan Sönüm
Periyod
Kuvvet
Yapıdaki sönüm oranını ve
enerji tüketme becerisini
artırarak deplasmanların
kontrol altına alınması
hedeflenir.
Deplasman
Periyod
Artan Sönüm
Periyod
KAUÇUK İZOLATÖRLER
Kauçuk Mesnetler de yatay esneklik
kauçuk sayesinde, düşey rijitlik
kauçuğa vulkanize edilmiş çelik
plakalar sayesinde sağlanır.
Genel olarak 3 tiptirler
1.
Düşük Sönümlü Kauçuk
İzolatörler (LDRB)
2.
Yüksek Sönümlü Kauçuk
İzolatörler (HDRB)
3.
Kurşun Çekirdekli Kauçuk
İzolatörler (LRB)
KAUÇUK İZOLATÖRLER
Kauçuk İzolatörler, projenin ihtiyacına
göre kayıcı tipte (slider) diğer
izolatörler ile beraber kullanılabilir.
Kayıcı İzolatörler
-Genel olarak
izolasyon
sisteminde düşük yatay
rijitlik istenildiğinde
Kauçuk İzolatörler
veya
-düşük yatay rijitlik istenilen
spesifik bölgelerde kullanılır
Düşük
Sürtünmeli
Kayıcı
İzolatörler
SÜRTÜNMELİ SARKAÇ İZOLATÖRLER
SÜRTÜNMELİ SARKAÇ İZOLATÖRLER
Tek Sürtünme Yüzeyli
Çift Sürtünme Yüzeyli
SÜRTÜNMELİ SARKAÇ İZOLATÖRLER
Üç Sürtünme Yüzeyli Sarkaç
SÜRTÜNMELİ SARKAÇ İZOLATÖRLER
Sürtünmeli
Sarkaç
İzolatörsüz
Kurşun
Çekirdekli
Kauçuk
İzolatör Tipi Seçimi
• Performans talebi, deprem riski, yapının geometrisi, mimari tasarım, ekonomik
sebepler izolatör tipi seçiminde rol oynar
• Kauçuk izolatörlerin kauçuk yüksekliğinin 4 katına (%400 kayma birim şekil
değiştirmesi) kadar çalışabildiği görülmüştür.
Tasarım değeri %200-250 kayma birim şekil değiştirmesi
•Kayıcı izolatörlerin deplasman kapasitelerinin iyi hesaplanması gereklidir.
Avrupa menşeili izolatörlerde koruyucu dış bant yoktur
Amerika menşeili izolatörlerde koruyucu dış bant bulunur
Darbe (Impact) vs. Zorlanmış Kayma (Forced Sliding)??
İzolatör Tipi Seçimi
• Soğukta kauçuk sertleşir ve rijitleşir
Sürtünmeli Sarkaç???
• Burulma düzensizliği olan, asimetrik binalar
(Ağırlık Merkezi vs. Rijitlik Merkezi)
Sürtünmeli sarkaç izolasyon sisteminde
ağırlık merkezi ve rijitlik merkezi çakışıktır.
Kauçuk izolatörler için özel ve zahmetli çalışma gerekir.
Farklı rijitlikte izolatörler kullanılır.
•Deprem Riski (Yüksek Deplasman Talebi)
Kauçuk İzolatörlerde deplasman kapasitesi yükseklik ile orantılıdır.
Yükseklik artınca burkulma riski de artar
İlave Sönümleyiciler (Damper) ile deplasman sınırlandırılabilir.
İzolatör Tipi Seçimi
• Düşük Sönümlü, Yüksek Sönümlü , Kurşun Çekirdekli İzolatör???
Düşük sönümlü kauçuk izolatörler genel olarak tek başlarına kullanılmaz
Sönüm genel olarak ilave sönümleme sistemi (damper) kullanılarak sağlanır
Yüksek sönümlü kauçuk izolatörler %15 mertebesinde sönüm sağlayabilirler.
EN15129’a göre dinamik prototip ve üretim testlerine ihtiyaç yoktur
Kurşun Çekirdekli izolatörlerde,
Kurşun çekirdek sayesinde %20-25 mertebelerinde sönüm elde edilebilir
İzolatör Tipi Seçimi
• Üç Sürtünme Yüzeyli, Çift Sürtünme Yüzeyli, Tek Sürtünme Yüzeyli Sürtünmeli
Sarkaç????
Tek sürtünme yüzeyli sarkaçların deplasman kapasiteleri düşüktür
(düşük deprem riski)
Üç sürtünme yüzeyli sarkaçlar daha küçük depremde aktive olurlar
Üç sürtünme yüzeyli ve çift sürtünme yüzeyli sarkaçlar ile
büyük depremlerde aynı performans elde edilebilir
Üç sürtünme yüzeyli sarkaçların plan boyutu (dolayısıyla maliyet) daha ufaktır.
Süreç
Genel Tasarım (Generic Design)
Genellikle kamu ihalelerinde
İzolatör Tipi ve Tasarımı Belirli
Kamu ihalesi veya özel sektör
İzolatör Üreticisi Belirli
Özel sektör
Süreç
Genel Tasarım (Generic Design)
Avan Mimari Proje
Yüklenici – Projeci
Seçimi
Sismik Tehlike Analizi
İzolasyon Ara
Yüzünün Belirlenmesi
1/2
DBE Depremi
Vb › › Yapısal Tasarım
MCE Depremi
Δmax › › Diletasyonlar
Teknik Şartname
Hazırlanması
Üreticilerden Tekliflerin
Toplanması
Statik Hesap
(Sismik Ağırlık)
Teknik Değerlendirme
Performans Hesabı
Ekonomik Değerlendirme
Yapısal Tasarım
Üretici Seçimi
2/2
Süreç
Genel Tasarım (Generic Design)
İzolatör Özelliklerinin
Uygunluğunun Teyidi
(Zaman Tanım Alanında
Doğrusal Olmayan Analiz)
X
2/2
İzolatörlerin Yeniden
Tasarımı
OK
Seçilen İzolatör Tipi ve
Boyutlarına Göre İzolasyon
Ara Yüzü Detaylarının
Revizyonu
X
Prototip Üretimi ve Testleri
İzolatörlerin Yeniden
Tasarımı
OK
Seri Üretim ve Fabrika
Üretim Testleri
X
Test Frekansı Sıklaştırılarak
Tekrar Edilir
Süreç
İzolatör Tipi ve Tasarımı Belirli
1/2
İzolatör Tasarımı (Proje Müellifi)
Avan Mimari Proje
Yüklenici – Projeci
Seçimi
Proje Müellifi tarafından İzolatör
Özelliklerinin Uygunluğunun Teyidi
(Zaman Tanım Alanında Doğrusal
Olmayan Analiz)
Yapısal Tasarımın Sonlandırılması
Sismik Tehlike Analizi
İzolasyon Ara
Yüzünün Belirlenmesi
Statik Hesap
(Sismik Ağırlık)
Performans Hesabı
Teknik Şartname Hazırlanması
Üreticilerden Tekliflerin Toplanması
Teknik Değerlendirme
Ekonomik Değerlendirme
Üretici Seçimi
2/2
Süreç
İzolatör Tipi ve Tasarımı Belirli
2/2
X
İzolatörlerin Yeniden Tasarımı
Prototip Üretimi ve Testleri
OK
Seri Üretim ve Fabrika
Üretim Testleri
X
Test Frekansı Sıklaştırılarak
Tekrar Edilir
Avantajı
Proje müellifinin yapacağı doğru ve detaylı bir tasarım ile
süreç oldukça kısalacaktır
Dezavantajı
Yeterince bilgi ve deneyime sahip deprem mühendisi eksikliği
Yanlış bir tasarım süreci daha da uzatacaktır
Süreç
İzolatör Üreticisi Belirli
Avan Mimari Proje
Yüklenici – Projeci Üretici Seçimi
Sismik Tehlike Analizi
İzolatör Tasarımı
(Üretici +Proje Müellifi)
Proje Müellifi tarafından İzolatör
Özelliklerinin Uygunluğunun Teyidi
(Zaman Tanım Alanında Doğrusal
Olmayan Analiz)
Yapısal Tasarımın Sonlandırılması
İzolasyon Ara
Yüzünün Belirlenmesi
Prototip Üretimi ve Testleri
Statik Hesap
(Sismik Ağırlık)
Performans Hesabı
Seri Üretim ve Fabrika
Üretim Testleri
Süreç
Avantajı
Proje Müellifi ve Üretici projenin başından beraber çalışacak ve yapı için en uygun
izolasyon sistemi özelliklerine karar verebilecektir
Üretici deneyimini projeye yansıtacaktır
İhale süreci baştan yapıldığı için süreç oldukça kısalacaktır
Dezavantajı
Kamu ihale kanununa uygun değil
En doğru ve yetkin üreticinin seçimi??
Deneyimsiz ve yeterli bilgiye sahip olmayan Proje Müellifi
+
Yanlış Üretici
=
????
Sorunlar ve Çözüm Önerileri
Deprem İzolasyonlu Yapılar
Afet Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (2007)
kapsamı dışındadır.
AFAD tarafından yürütülen Deprem Yönetmeliğinin güncellemesi çalışmaları kapsamında
Pasif Yapısal Kontrol (Deprem İzolasyonu ve Sismik Sönümleyiciler)
ile ilgili bir ilave bölüm hazırlanmaktadır.
Tahmini yayınlanma tarihi 2015
Deprem İzolasyon Derneği tarafından hazırlatılan taslak
Sismik İzolasyon Yönetmeliği’ne websitemizden ulaşılınabilir.
www.did.org.tr
Yerli yönetmelik eksikliği sırasında Amerikan ve Avrupa Şartnameleri kullanılabilir.
(ASCE 7-10, EN 15129 vb.)
Sorunlar ve Çözüm Önerileri
Yeterli bilgi ve deneyime sahip mühendis eksikliği bulunmaktadır
Deprem İzolasyonu İnşaat Mühendisliği lisans, ve Deprem Mühendisliği yüksek lisans
müfredatına sokulmalıdır.
İnşaat Mühendisleri ve Mimarlar için özel eğitimler düzenlenmelidir
(TMMOB, DID vb. Kuruluşlarca)
Deprem İzolasyonlu projeler için Bağımsız Kontrol Heyeti oluşturulmaldır???
Sorunlar ve Çözüm Önerileri
Test süreci çok uzun
Prototip testleri için yeterli donanıma sahip laboratuar çok az
Türkiye’de devlet destekli tam donanımlı bir laboratuar kurulması gerekli
Üreticiler prototip testi yapılmış izolatörlerden oluşan katalog oluşturmalılar
(Özellikle konut tipi küçük binalar için)
Yüksek Sönümlü Kauçuk İzolatör (HDRB) ve
İlave Sönümleyiciler (Damper) ile birlikte Düşük Sönümlü Kauçuk İzolatör (LDRB)
kullanımı yaygınlaştırılmalı
EN15129 HDRB ve LDRB tip izolatörlerin dinamik özelliklerinin,
elastomer malzeme üzerinde veya sınır olmaksızın ölçeklendirilmiş numuneler üzerinde
yapılan testler ile tespit edilmesine imkan vermektedir.
Türkiye için Deprem kaçınılmaz bir gerçektir
Deprem İzolasyonu Türkiye’nin Geleceğidir
Download

indir - Deprem İzolasyon Derneği