Sismik izolatörlü yapıların tasarımına etki eden faktörlerin incelenmesi: Sakarya örneği = Investigation of factors affecting the design of structures with seismic insulation: Sakarya case

Abstract

Bu çalışmada, yalıtım sisteminin tasarımı TBDY(2018)'de tanımlanan Etkin Deprem Yükü Yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. TBDY(2018) kriterleri dikkate alınarak, 4 katlı betonarme bir yapı altında kurşun çekirdekli kauçuk izolatörün tasarımı yapılmış olup karakteristik dayanım oranı (Q/W) ile periyot (T) değişiminin sismik izolatör davranışa etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bir sismik izolatörün tasarımı farklı zemin sınıfı, periyot ve karakteristik dayanım oranı parametreleri göz önüne alınarak incelenmiştir. Ayrıca, depremsel olarak izole edilmiş yapılarda fay hattından uzaklığın sismik izolasyonlu yapı tepkisi üzerindeki etkisi incelenmiş, bu amaçla Sakarya'da bazıları fay hattına yakın diğerleri fay hattından uzak olmak üzere on altı lokasyon seçilmiştir. Sismik izolasyon seviyesinde oluşan yerdeğiştirme, kesme kuvveti ve ivmeyerdeğiştirme tepki spektrumları belirlenmiş ve sismik izolatörlerin davranışına etki eden parametreler incelenmiştir. Tasarımcıların izolasyon sisteminin tasarım parametrelerini hızlı bir şekilde belirlemelerini sağlamak için değerli bir görsel araç olan taban kesme oranı-deplasman grafikleri elde edilmiştir. Ayrıca, taban kesme oranı-deplasman metodolojisinin genel kullanımının, yalıtım sistemlerinin hızlı ve doğru ön tasarımını büyük ölçüde kolaylaştırdığı gösterilmiştir. Araştırmada elde edilen bulgulara göre, fay hattından uzaklığın, zemin sınıfının, izolatör periyot değerinin ve karakteristik dayanımının maksimum izolatör deplasmanı (MİD) ve maksimum izolatör kuvveti (MİF) değerini önemli ölçüde etkilediği sonucuna varılmıştır.

In this study, the design of the insulation system was carried out using the ELF method defined in Turkish Building Earthquake Code-2018 (TBEC-2018).Taking into account the TBEC-2018 standards, a lead rubber core insulator was designed under a 4-storey reinforced concrete structure and was intended to determine the effect of characteristic strength ratio (Q/W), period change (T) and characteristic strength ratio parameters on the insulator behavior. The design of a seismic isolator is investigated by considering different soil class, period and characteristic strength ratio parameters. In addition, the effect of distance from the fault line on seismically isolated structures on the response of the seismically isolated structures was investigated, and for this purpose, sixteen locations were selected in Sakarya, some close to the fault line and others far from the fault line. Displacement, shear force and acceleration-displacement response spectra occurring at the seismic isolation level were determined and the parameters affecting the behavior of seismic isolators were investigated. Base shear ratio-displacement graphs are obtained, which are a valuable visual tool to enable designers to quickly determine the design parameters of the isolation system. It has also been shown that the general use of the base shear rate-displacement methodology greatly facilitates the rapid and accurate preliminary design of insulation systems. According to the findings obtained in the study, it was concluded that the distance from the fault line, soil class, insulator period value and characteristic strength significantly affect the maximum insulator displacement (MID) and maximum insulator force (MIF) values.