Sismik taban izolatörü kullanımının mimari tasarıma etkisi
Effect of seismic base isolation usage on the architectural design
Yazar: ASENA SOYLUK
Danışman: PROF. DR. MEHMET EMİN TUNA
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Mimarlık = Architecture

Özet:
Yapı sistemlerinin deprem dayanımını arttırması bakımından inşaat teknolojisindeki en yeni gelişmelerden biri sismik izolasyon teknolojisidir. Bu tez çalışması sismik taban izolasyonu teknolojisinin dünyada yaygın olarak kullanıldığı iki yapı türü olan tarihi yığma binalar ve betonarme binaları kapsamaktadır.Bu çalışmada 2007 Deprem Yönetmeliğinde tanımlanan; düşeyde ve planda düzensizlik durumlarının tümünü içeren L şeklinde kalıp planına sahip düzensiz bir betonarme yapı üç şekilde modellenmiştir. Bunlar; ankastre tabanlı, kurşun kauçuk mesnetli ve yüksek sönümleyici kauçuk mesnetli modellerdir. Bu modellerin dışında ayrıca; L şeklinde kalıp planına sahip, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik'te bulunan A3. Planda çıkıntılar bulunması düzensizliği dışında hiçbir düzensizliğe sahip olmayan ve çalışmada düzenli bina olarak nitelendirilen yapıda modellenmiştir. Çalışmada maksimum yer ivmesi 0,52 g olan Erzincan deprem kaydı kullanılarak zaman tanım alanında dinamik analiz yapılmıştır. Bu analiz sonucu dört yapı modelinin periyot değerleri ile sismik tepkileri birbirleriyle karşılaştırılmıştır.Bu çalışmada ayrıca tarihi yığma binalar da sismik izolasyon uygulaması da incelenmiştir. Mimar Sinan'ın çıraklık eseri olarak nitelenen Şehzade Mehmet Cami SAP 2000 bilgisayar programı ile modellenmiştir. Bu yığma sistemin ankastre mesnetli, kurşun kauçuk mesnetli ve yüksek sönümleyici kauçuk mesnetli üç modelinin dinamik davranışları birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada dinamik analiz maksimum yapı tepkilerini veren Davranış Spektrum yöntemiyle gerçekleştirilmiştir.Sonuç olarak sismik taban izolatörlerinin düzensiz betonarme binanın ve tarihi yığma caminin dinamik davranışlarını iyileştirdiği gözlenmiştir. Sismik taban izolasyonu tasarımda serbestlik sağlamasına rağmen bu sonuç mimarları düzensiz yapılara yönlendirmemelidir. Ayrıca tarihi yapılarda orijinal dokuyu bozmadan güçlendirme özelliği sismik izolatörlerle sağlanabilecektir.Anahtar Kelimeler: Yapı ve yapım teknolojisi, sismik izolasyon

Abstract:
Seismic isolation technology is one of the novel developments in the construction technology to increase the earthquake resistance of structural systems. This thesis includes the application of the seismic isolation technique on reinforced concrete and historical masonry systems for which the seismic isolation technique is most widely used.In this study, an irregular reinforced concrete structure with an L plan shape which includes all the irregularities in the plane and vertical defined in the Turkish Earthquake Code 2007 is modeled for three different base conditions. These base conditions are the fixed base and seismically isolated bases with lead rubber bearing and high damping rubber bearing. Besides these models, a regular structure is also considered in this study which excludes all the irregularities except the A3 irregularity defined in the Turkish Earthquake Code 2007. For the reinforced concrete system, time history analysis is performed by considering the Erzincan earthquake in 1992 with a maximum acceleration of 0.52g. Structural periods and seismic responses obtained from these analyses are compared with each other for the considered models.In this analysis historical masonry systems are also considered for the application of the base isolation systems. As a historical masonry system, Sehzade Mehmet Mosque which is considered as the apprenticeship of Mimar Sinan is modeled by SAP2000 structural analysis program. This masonry system is investigated for fixed base and seismically isolated bases with lead rubber bearing and high damping rubber bearing. Dynamic analyses of these systems are performed with the response spectrum method and the resulting structural responses are compared with each other.Results obtained from the study show that seismic base isolation technique applied at the reinforced concrete and historical masonry systems improve the dynamic behavior of these systems. Although the seismic base isolation technique provides freedom in design, this outcome should not direct the architects to irregular structures. It is also possible to strengthen the historical systems without damaging the original historical texture with seismic base isolation technique.Key Words: Structure and construction technology, seismic isolation