Viskoz akışkanlı sönümleme ve sismik taban yalıtım sistemlerinin performans değerlendirmesi
Performance evaluation of viscous fluid dampers and seismic base isolation systems with rubber bearing
Yazar: SELMA ÖZCAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. Z. CANAN GİRGİN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mimarlık Bölümü / Mimarlık Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Mimarlık = Architecture ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Sismik taban yalıtımı = Seismic base isolation

Özet:
Klasik depreme dayanıklı yapı tasarımında, yapının tersinir yükler altında sismik enerjiyi güçlü kolon-kiriş birleşimlerinde yutarak 50 yılda aşılma olasılığı %10 olan tasarım depreminde yıkılmayacak şekilde can güvenliği performans düzeyine kadar hasar görmesi söz konusudur. Bu yaklaşım güçlü bir deprem sonrası yapı fonksiyonunun devam ettirilmesi isteği ile çelişebilmektedir. Bu nedenle mevcut yapılar ve tasarlanan yapıların deprem performanslarını arttırmak üzere çeşitli kauçuk sismik enerji sönümleme sistemleri geliştirilmiştir.Ayrıntılı teorik ve deneysel çalışmaların sonucunda geliştirilen ve son yıllarda okul, hastane, tarihi yapı, köprü vb. yapılarda yaygın kullanım imkanı bulan enerji sönümleyici sistemlerden viskoz akışkanlı sönümleme sistemleri ve kauçuk sismik taban yalıtım sistemleri, tezin konusunu oluşturmaktadır.Viskoz akışkanlı sönümleyiciler az, orta ve yüksek katlı yapılarda rahatlıkla uygulama alanı bulabilmektedir. İç kuvvetler ve yerdeğiştirmeler pistonda yer alan silikon akışkanın sıkışmaya zorlanması ile büyük oranda sönümlenmektedir. Diyagonal ve Chevron tipi, daha ziyade esnek yapı sistemleri için uygun olurken; dirsek ve makas tipi sönümleyiciler az öteleme yapan perdeli rijit yapı sistemleri için daha uygun-ekonomik olmaktadır.Tezin Birinci Bölümünde içerik, önem ve amaca değinilmiştir.Söz konusu sistemler detaylı olarak incelenmeden önce yapısal denetim sistemleri, genel özellikleri ile İkinci Bölümde açıklanmıştır.Bu çalışmanın Üçüncü Bölümünde, viskoz akışkanlı sönümleme sistemlerinin; gelişimi, dünyada kullanımı, sönümleyici tipleri ve teknik özellikleri üzerine odaklanılmıştır.Dördüncü Bölümde kauçuk sismik taban yalıtım sistemlerinin dünyada gelişimi, tipleri ve teknik özellikleri ayrıntılı olarak incelenmiştir.Viskoz akışkanlı sönümleme sistemlerin uygulamaları ve elde edilen sonuçlar karşılaştırmalı olarak Beşinci Bölümde sunulmuştur.Sonuç ve Öneriler bölümünde, viskoz akışkanlı sönümleme sistemleri ile kauçuk sismik taban yalıtım sistemlerinin deprem-rüzgar etkisi altındaki davranışlarının değerlendirmesi yapılmıştır.

Abstract:
In conventional seismic design approach, the acceptable performance of a structure during earthquake is based on the lateral force resisting system and to dissipate energy with acceptable inelastic deformations for a large number of cycles. The design principles are established on 10 percent probability of exceedance in 50 years. This approach is difficult to satisfy when the structure must remain functional after earthquake. Therefore various types of energy dissipation devices exist to enhance the earthquake-resisting capability.In the last years, energy dissipation systems are utilized in the retrofitting works of existing structures especially such as historical buildings, bridges, schools and hospitals. This thesis focuses viscous fluid damper systems and base isolation systems with rubber bearings which are seismic energy dissipation systems.Incorporation of viscous fluid damping devices into structures has become an accepted and popular approach to dissipate energy and to reduce building response (interstory drifts, internal forces) and against to wind motions and earthquake forces. When interstory drifts are small (e.g. reinforced concrete shear wall, or steel braced dual systems) the required damping forces are large, this leads to further increase the cost of viscous fluid damper systems. Herein, the utilization of toggle-brace-damper system configurations, which have larger magnification factor than diagonal and Chevron types more suitable for flexible buildings, may lead to cost savings.Seismic base isolation is a design technique proposing decoupling of the structure from the damaging effects of earthquakes. Base isolation works through elongating the fundamental period, away from the peak region of the spectrum.Energy dissipation systems are generally explained in the Second Section.The Third Section addresses the worldwide development, mechanical properties and energy dissipation characteristics of viscous fluid dampers.The development, types and mechanical properties of base isolation systems with rubber bearings are introduced in the Fourth Section.The Fifth Section includes the applications and the results of viscous dampers.Results and suggestion are given in Sixth and Seventh Sections.