Farklı katlara yerleştirilen sürtünmeli sönümleyicilerin yapının deprem etkisi altındaki elastik davranışına etkilerinin incelenmesi
Investigation of effects of friction dampers located on different storeys on elastic behaviour of structure under earthquake
Yazar: MERT GÜRBÜZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİNE AYDIN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF BORU
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Damper = Damper ; Deprem = Earthquake ; SAP2000 = SAP2000 ; Sönümleme = Damping ; Sürtünme = Friction

Özet:
Aktif deprem kuşağı üzerinde yer alan ülkemizde depremler sonucu önemli can ve mal 
kayıpları meydana gelmektedir. Maddi ve manevi kayıpları azaltmak amacıyla birçok 
farklı inşaa veya güçlendirme yöntemi geliştirilmiştir. Bu yöntemlerden biri de yapılarda 
sismik sönümleyicilerin kullanılmasıdır. Geleneksel yapı tasarımında yapının depreme 
karşı dayanıklılığı hesaplanırken yapıda kullanılan malzemelerin elastik davranışlarıyla
beraber elastik ötesi davranışları da dikkate alınır. Yapı elemanlarının elastik ötesi
davranışları kalıcı şekil değiştirmeleri arttırmaktadır. Tasarımda kalıcı şekil 
değiştirmelerin sınırlandırılması gerekmektedir. Sismik sönümleyiciler, yapı 
elemanlarının maruz kalacağı elastik ötesi şekil değiştirmeleri azaltmada etkin olarak 
kullanılmaktadır. 
Bu çalışmada sismik sönümleyici çeşitlerinden, sürtünmeli sönümleyicilerin bina deprem 
davranışına olan etkisi araştırılmıştır. Sürtünmeli sönümleyiciler binanın farklı katlarına 
yerleştirilerek davranışta meydana gelen değişim incelenmiştir. Bu amaçla iki farklı 
deneysel çelik bina modeli hazırlanmıştır. Tek açıklıklı modellerden biri tek katlı diğeri 
ise beş katlıdır. Tek katlı deneysel model, SAP2000 programında sürtünmeli 
sönümleyicili yapının sonlu eleman modelini doğrulamak amacıyla imal edilmiştir. Beş 
katlı deneysel model ise farklı katlara yerleştirilen sürtünmeli sönümleyicilerin binanın 
periyot ve tepe yerdeğiştirmesine olan etkisini göstermek amacıyla imal edilmiştir. Altı 
farklı deprem kaydı kullanılarak sarsma tablası deneyleri gerçekleştirilmiş ve sonuçlar 
sonlu eleman modelleriyle doğrulanmıştır. 
Binanın tepe noktası yerdeğiştirme değerleri karşılaştırılarak sürtünmeli sönümleyicinin 
en verimli olduğu yer belirlenmeye çalışılmıştır. Yapılan deney ve analizler sonucunda, 
sönümleyici performansının binaya etki eden depremin bağlı olarak değiştiği, sürtünmeli 
sönümleyicilerin katlar arası sürekli olması gerekmediği ve alt katlara yerleştirilen 
sürtünmeli sönümleyicilerin üst katlara yerleştirilen sönümleyicilere kıyasla bina 
yerdeğiştirmesini azaltmada daha etkin olduğu belirlenmiştir. Kolon kesme 
kuvvetlerindeki en büyük azalma ve en büyük periyot değişiminin de sürtünmeli 
sönümleyicilerin alt katlarda kullanıldığı durumlarda olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Significant losses of life and property occur as a result of earthquakes in our country, 
which is located on the active seismic belt. To decrease material and moral losses, 
numerous construction and retrofit methods have been developed.One of these method 
is using seismic damper on structures. In conventional structural design, while resistance
of structure against earthquake is calculated, elastic behaviour of structural elements used 
in buildings are taken into account as well as their inelastic behaviour. Inelastic 
behaviours on structural elements increases permanent deformations. It is required that 
permanent deformations must be limited in design. Seismic dampers are used effectively 
in decreasing inelastic deformations on structural elements.
In this study, effects of friction dampers that is a type of seismic dampers on structural 
earthquake behaviour were investigated. The change in behavior was investigated by 
placing friction dampers on different storeys of the building. Two distinct steel test 
models were manufactured for this investigation. Both of these models are single-span
but one of them has one storey whereas the other has five storeys. The one-storey test
model was manufactured to verify the finite element model of the friction dampers on 
SAP2000 programme. The five-storey test model was manufactured to demonstrate the 
effects of friction damper located on different storeys on the period and then top storey 
displacement of the building. Shake table tests were performed by using six different 
earthquake records and the results were verified by the finite element model.
The most efficacious place of the friction damper was determined by comparing the 
values of the building's top-storey displacements. As a results of experiments and 
analyzes, it was determined that the performance of friction dampers change according to 
characteristics of the earthquake acting on the building, friction dampers don't need to be 
continuous among storeys and friction dampers placed on lower storeys decrease building 
displacements more than the dampers placed on upper storeys. It was also determined 
that maximum decrease on the column shear forces and maximum frequency change
occur in the cases where friction dampers are used on lower storeys.