Çok katlı betonarme yapılarda farklı sismik izolatör sistemlerin ve kat adetinin deprem davranışına etkisi

Abstract

Bu çalışmada betonarme perdeli- çerçeveli taşıyıcı sisteme sahip örnek bir sağlık merkez binası, taşıyıcı elemanları (TS-500) yönetmeliğine göre boyutlandırılıp, üç farklı kat adeti için (6,12 ve 18 kat) üç farklı mesnetlenme durumuna göre (ankastre mesnetli, kurşun çekirdekli kauçuk izolatörlü, sürtünmeli sarkaç izolatörlü) toplam 9 farklı model oluşturulmuştur. Tezin en önemli amacı, hedeflenen sismik izolatör türlerinin hangi kat adetinde daha etkili olduğunu ortaya çıkarmaktır. Ankastre olarak oluşturulan modellerin deprem davranışı analiz sonuçları incelenip, izolatör parametrelerini etkileyen deprem kuvvetleri analiz sonucunda elde edilmiş ve izolatör tasarımı yapılmıştır. Yapı tabanına yerleştirilen sismik izolatörlerin tasarımı ise, (TBDY-2018)' de yer alan (Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği) sismik izolasyon sistemlerinin tasarım ilkeleri ve yaklaşımları ile modellenmiştir. Bulunan mekanik parametrelerini SAP2000 analiz programında kullanılıp izolatör tasarımı yapılmıştır. Oluşturulan bu 9 farklı modelin SAP2000 analiz programında zaman tanım alanında doğrusal olmayan dinamik analizi yapılmıştır. Taban kesme kuvveti, göreli kat ötelenmesi oranı, kat ivme değerleri karşılaştırılıp taşıyıcı elamanlardaki tesir kuvvetlerindeki değişim incelenmiştir. Bu çalışmanın sonucunda, sismik izolatör mesnetli yapıların ankastre mesnetli yapılara göre daha iyi deprem performansı gösterdiği sonucuna ulaşılmıştır. Sismik izolatör mesnetli sistemlerin kullanılmasıyla artan yapı periyodu, azalan göreli kat ötelenmesi oranı, taban kesme kuvveti ve kat ivmeleri yapıyı daha güvenli hale getirilmiştir. Sürtünmeli sarkaçlı izolatörlü mesnetlerin kurşun çekirdekli kauçuk izolatörlü mesnetlere göre daha iyi deprem davranışı gösterdiği sonucuna ulaşılmıştır.

In this study, an exemplary health center building is modeled according to (TS-500) regulation and model dimensions of three different floors (6,12 and 18 storeys) are in accordance with three different support conditions (with built-in bearing, lead-core rubber insulator, friction pendulum isolator) total of 9 different model was created. The most significant goal of the thesis is to bring out which of the targeted seismic isolator species is more effective in the number of layers. Earthquake behavior analysis results of fixed modeled structure will be investigated and earthquake forces affecting the insulator parameters will be obtained as a result of analysis and insulator design will be made. The design of the seismic isolators placed on the base structure, (TBDY-2018) well located (Turkey Building Earthquake Regulation) seismic isolation system design principles and approaches will be modeled with the found of mechanical parameters of the SAP2000 analysis program used and insulator design will be made lead rubber bearings in the design and friction system pendulum isolator system will be used. These models were analyzed nonlinear (FNA) in time domain in SAP2000 program. When compared with seismic insulated bearing systems and fixed base dual systems; the internal forces, the relative displacement of the floor and the acceleration of the floor, base shear reaction were decreased, but the natural vibration period was increased. The system with friction pendulum isolator has better earthquake behavior than the system with lead core rubber.