Deprem İzolatör Sistemi Ne İşe Yarar? Sismik İzolatör Nasıl Kullanılır?

Deprem İzolatör Sistemi Ne İşe Yarar? Sismik İzolatör Nasıl Kullanılır?. Binaların uygun bir şekilde yapılmaması, yapımının eski olması deprem izlolatörü konusunun araştırılmasına neden olmaktadır.

Deprem İzolatörü Nedir?

Deprem izolatörü, depreme dayanıklı bina üretiminde kullanılan özelliklerden birisidir. 1921 yılında Amerikalı Mimar Frank Lyond Wright, Tokyo’daki Imperial Hotel’in temellerinde, taban izolasyon fikrini uygulayan ilk kişi olmuştur. 1969 yılında da dünyada ilk kauçuk sismik izolasyonlu yapı, İsviçreli mühendisler tarafından Makedonya’nın Skobje şehrinde bir ilkokul binasında uygulanmıştır. Deprem izolatörü, yapıya gelen deprem, rüzgar vb. yüklerin azaltılmasına yarayan sistemdir.

Depremin hasar potansiyelini düşürmek için binalarda kullanılan bu araç, zemin ile yapının tabanı arasına esnek enerji sönümleyici elemanlar yerleştirerek zeminden yapıya aktarılan deprem kuvvetlerinin azaltılmasına; sismik enerji ve hareketlerini absorbe etmesine yardımcı olur. Sismik izolasyonu olmayan yapı kendi ağırlığının 1/10’u kadar yatay yük taşıyabiliyor, ancak bu değerden daha fazla bir yük gelirse yapıda kalıcı deformasyonlar oluşur ve kolon-kiriş birleşim noktalarında kırılmalar başlar. Sismik izolasyonu olan yapılar ise gelen yatay yükü azalttığı için bu değerlerin çok üstüne çıkabilir.

Deprem İzolasyonu Ya Da Sismik İzolasyon Olarak Adlandırılan Yöntem Tam Olarak Nedir? Deprem izolasyonu yaklaşık 30 yıl önce geliştirilmiş, binaların depremden zarar görmesini azaltan bir teknolojidir. Binaların taşıyıcı sistemlerindeki hasarları minimize ediyor. Ayrıca binaların içindeki yapısal olmayan eleman dediğimiz tesisat sistemine gelecek etkiyi azalttığı için onların fonksiyonlarının devam etmesini sağlıyor. En başta Japonya, Yeni Zelanda ve Amerika’da bu teknoloji kullanılmaya başlandı.

Deprem İzolatörü Ne İşe Yarar?

Deprem izolatörü, deprem sırasında üzerindeki yapının sarkaç misali küçük salınımlar yapmasını sağlar. Oluşan dinamik sürtünme kuvveti ile izolatörün konkav geometrisi deprem enerjisinin sönümlenmesini ve buna bağlı olarak yapıyı deprem kuvvetlerine karşı izole eder.

Aynı oranda minimum düzeyde bakım gerekliliği
Araştırma ve geliştirmeye ait projelerin korunması
Köprü ve viyadükler de hasar görmeksizin kullanımına devam edilmesi
Şiddetli deprem sonrasında hemen kullanım olanağı
Ulaşım yapılarında devam eden süreklilik
Yapı içerisinde yer alan eşya ve cihazların korunması
Yüksek düzeyde can güvenliği
Yapıda bulunan mimari ve taşıyıcı elemanlarda minimum hasar

Deprem İzolatörleri Nerelerde Kullanılır? Sismik İzolatörler Hangi Binalarda Kullanılır?

Deprem izolasyonu sistemleri, deprem ya da diğer yanal etkilere karşı önlem alınması gereken ya da istenen hemen hemen tüm yapılara uygulanabilecektir. Fakat şu an yaygın olarak kullanılan sismik izolatörler, özellikle yüksek periyotlu, yüksek binalarda çeşitli nedenlerden dolayı kullanılamamaktadır. Fakat yüksek yapılar için de izolatörlerden öte farklı sönümleyici araçlar ve yöntemler kullanılarak gerekli önlemler alınabilmektedir. Türkiye için kullanımı neredeyse yeni başlayan ve sismik izolasyonlar hakkında yoğun araştırma ve geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Deprem izolatörleri, gelecekte yapılarda meydana gelen deprem kaynaklı hasarların önlenmesindeki ana çözüm yöntemi olarak düşünülmektedir.

Sismik İzolatörler Nerelere Yerleştirilir?

Yapılarda sismik izolasyon genel itibari ile kolon alt bölgesinden yapılmaktadır. Bu durumda yapının içerisinde bulunan merdiven gibi sistemler servisine devam edebilmektedir. Ancak izolatör kolon ortası ve kolon üstünde uygulandığında bina içi ulaşım sistemlerinde gerekli önlemler alınmalıdır. Aynı şekilde izolasyon seviyesinde bulunan kapı, duvar gibi sistemlerinde alt ve üst yapı arasındaki ötelenmeyi karşılayacak şekilde tasarlanmalıdır. Bunların yanı sıra izolatörlerin görünmeyen bir alanda veya bodrumda konumlandırılması seçeneği vardır. Bu seçenek ile izolatörlerin bakım ve olası değişiminin yapılması kolaylaşır. Ancak bu durum ek kat maliyetine, istinat duvarı maliyetine ve kazı maliyetlerine neden olmaktadır.

Sismik İzolatör Çeşitleri Nelerdir?

Sismik izolasyon sistemleri 3 ana başlıkta toplanabilir. Bu ana başlıklar ve alt başlıkları şu şekildedir.

Elastomerik mesnetli sismik izolasyon sistemleri

Düşük sönümlü kauçuk tip mesnetler (LDRB)
Yüksek sönümlü kauçuk tip mesnetler (HDRB)
Kurşun çekirdekli kauçuk tip mesnetler (LRB)

2. Kayma esaslı sismik izolasyon sistemleri

Sürtünmeli sarkaç sistem (FPS)
Esnek sürtünmeli taban izolasyon sistemi (R-FBI)

3. Kauçuk- kayıcı sismik izolasyon sistemleri

Fransa elektrik kurumu sistemleri (EDF)
EERC birleşik sistemleri

Bu Teknoloji Yeteri Kadar Test Edildi mi?

Bu teknoloji dünyada gerçek depremler geçirip başarıyla fonksiyonlarını yerine getirmiştir. Şu ana kadar depremden sonra hasar görmüş ve fonksiyonunu yerine getirmemiş izolatörlü bir yapı kaydedilmedi. 9 büyüklüğündeki depremlerde bile Japonya’da fonksiyonunu yerine getirip, hemen depremden sonra hastane olarak kullanılmaya devam etti. Bu açıdan da aslında teknoloji, doğada test edildi diyebiliriz.

İzolatör Özellikleri Nelerdir?

Yapının sönümü artırılırsa yapıya gelen hem ivme hem de ötelenme azalacaktır.
Yapıların şiddetli depremlerde yatay yer değiştirmeleri 30-40 cm’den büyük olmamalıdır (Robinson ve Heskel1994).

Yapı periyodu T=2π√m/k ifadesi ile verilmektedir. Periyod yapının kütlesi ile doğru, rijitliği ile ters orantılıdır.
Yapının rijitliği azaltılır,periyodu uzatılırsa yapıya daha küçük bir deprem kuvveti gelecektir.
Yapının periyodu 2 – 2.5 sn kadar uzatılırsa, deprem kuvvetlerinde önemli bir azalma olmaktadır.
İzolasyonlu sistemde yapının yer hareketini büyütme oranı 0.9 – 1.0 civarındadır. İzolasyonlu yapı RİJİT KÜTLE HAREKETİ yapmaktadır.

İzolasyonsuz yapı yer hareketini 3.0 – 6.0 kat büyütmektedir.

Kullanılması Uygun Olmayan Durumlar Nelerdir?

Yapıların periyotlarının uzatılması yumuşak zeminler üzerine inşaa edilmiş yapılar için zararlıdır. Yumuşak zeminlerde sismik izolasyon konularak yapı periyodunun artırılması halinde yapıya gelecek deprem yükü artacaktır. Bitişik nizam yapılarda izolasyon yapılması uygun değildir.

Mevcut Binalarda Bu Sistem Uygulanabilir Mi?

Bu sistemin belirli şartlar sağlandığı takdirde mevcut binalara uygulanabilmesi de mümkün. Bu şartların birincisi, etrafında bina olmaması. İkincisi de binanın belli bir dayanıma sahip olmasıdır.

Sismik İzolasyonun Avantajları Nelerdir?

Kat deplasmanları azalacağı için yapısal ve yapısal olmayan elemanlarda hasar minimize edilmiş hatta engellenmiş olur.
Sismik izolasyonun şüphesiz, en büyük avantajı yapı doğal periyodunu artırarak, yapıyı rezonans etkilerinden uzaklaştırmasıdır.
Sismik izolasyonun güçlendirme yapılırken de avantajları vardır. Güçlendirme işlemi sırasında yapıda büyük değişiklikler yapmaya ve güçlendirme sürecinde yapıda fonksiyon kayıplarına gerek kalmaz.
Sismik izolasyon anlayışında ise eğilme deformasyonları, göreli kat ötelemeleri, çatlaklar ve plastik deformasyonlar önlenir ve yapısal ya da yapısal olmayan elemanlardaki hasar minimumda tutulmuş olur.

Sismik İzolatör Depremde Güvenliği Sağlar Mı?

Büyük şiddette deprem etkisinde; izolasyon sisteminde göçme yapısal elemanlarda kayda değer hasar, yapısal olmayan bileşenlerde büyük ölçüde hasar ve konfor fonksiyonlarında büyük karışıklık olmaksızın karşı koyabilmelidir.
Deprem Güvenliğinin Garanti Edilmesi Yer hareketi karakteristikleri, zemin koşulları, malzeme özellikleri, işçilik, matematik modellerin tutarlılığı gibi birçok faktör yapı davranışının beklenenden sapmasına sebep olur.
Hafif ve orta şiddetli depremlerde; yapısal elemanlarda, yapısal olmayan bileşenlerde veya bina içeriklerinde hasar olmaksızın direnç gösterebilmeli,
Sismik izolasyon sayesinde yapı çok daha yüksek güvenlikli bir sismik davranış gösterir ve idealden sapmalar karşısında çok daha az duyarlı olur.

Deprem İzolatör Fiyatı Ne Kadar?

Deprem sismik izolatörler ülkemiz için yeni sayılacak bir teknolojidir. Her ne kadar geçmiş yıllarda kullanım örneklerine rastlasak da, bu malzemeler geçmişte, hatta şu an hala büyük bir bölümü yurt dışından sağlandığı için maliyetleri yüksekti. tanesi ortalama en az 5.000 Dolar dolaylarındadır. Yapıdaki kat ve kolon adedi, deprem bölgesi, zemin özellikleri ve birçok diğer özellikler yapıda kullanılacak deprem izolatörü fiyatlarını ve özelliklerini değiştirecektir.

İlginizi Çekebilir 👇

👉 Dünya Tarihindeki En Büyük 10 Deprem

👉 17 Ağustos Depreminde Kaç Kişi Öldü? 1999 Gölcük Depremi

👉 Deprem Çantasında Neler Olmalı?

👉 Deprem Yatağı Nedir?

👉 Deprem Anında ve Enkaz Altında Yapılması Gerekenler Nelerdir?

👉 Öğrenci Gündemi’ ni İnstagram’dan Takip Etmek İçin Tıklayınız