Kauçuk izolatörlü bir yapının soğuk hava koşulları etkisi altındaki modal davranışının operasyonel modal analiz yöntemi ile incelenmesi
Modal behaviour evaluation of a rubber bearing isolated structure under the effects of cold weather by operational modal analysis
Yazar: MUHAMMET ŞAHİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ DİLEK OKUYUCU
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında kauçuk izolatörlü bir binanın soğuk hava koşulları etkisi altındaki
modal davranışı operasyonel modal analiz yöntemi ile incelenmiştir. Kauçuk, soğuk hava koşullarında
rijitliği artan bir malzemedir. Sismik yalıtımın temel yaklaşımı ise, yapı temel seviyesinde kullanılan
izolatörlerle yapı periyodunu artırarak yapının sismik hareket süresince maruz kalabileceği ivme
değerlerini düşürmektir. Kauçuk izolatör çalışma ortamı sıcaklığının düşmesi ile birlikte yapı
periyodunun da düşmesi beklenen bir yapısal davranıştır. Bu bakımdan ağır kış koşullarının hüküm
sürdüğü bölgelerde kauçuk izolatörlerle deprem yalıtımı yapılmış yapıların kış koşulları etkisi altındaki
global davranışının incelenmesi sismik yalıtımlı yapı teknolojisi için önem arz etmektedir. Bu kapsamda,
soğuk hava koşullarının yıl içerisinde uzun süre hüküm sürdüğü Erzurum ilinde toplam 386 adet kauçuk
izolatör üzerinde inşa edilmiş Erzurum Bölge Eğitim ve Araştırma Hastanesi yapısı incelenmiştir. Yapısal
model üzerinde teorik modal analizler yapıldıktan sonra bina üzerinde operasyonel modal analiz çalışması
gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma ile yapının dinamik davranış parametrelerinin yerinde belirlenmesi
mümkündür. Operasyonel modal analiz çalışması kapsamında öncelikle sensör yerleşim düzeni çalışmış,
sonrasında farklı atmosferik sıcaklıklarda bina dinamik davranış parametreleri belirlenmiştir. İlaveten,
izolatör katında ortam ve kauçuk izölatör sıcaklık ölçümleri alınmıştır. Bulgular, atmosferik sıcaklıkta 10
oC düşüş olması durumunda izolatör rijitliğinde yaklaşık %32.8 artış ile birlikte yapı birinci periyodunda
%13 azalma olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Within the scope of this thesis, the modal behavior of a building with a rubber isolator under the influence
of cold weather conditions was studied by the operational modal analysis method. Rubber is a material
rigidity of which increases in cold weather conditions.The basic approach of seismic isolation is to
increase the building period with the isolators used at the foundation level of the building and to decrease
the acceleration values that the structure may be exposed to during the seismic activity. The decrease in
the period of the building with the decrease in working environment temperature of the rubber isolator is
an expected structural behaviour. In this regard, the study of the global behavior of seismic isolated
buildings with rubber isolators in areas under severe winter conditions is important for seismic isolated
building technology. In this context, the structure of Erzurum Regional Training and Research Hospital,
built on 386 rubber isolators in Erzurum province, where cold weather conditions prevail for a long time,
was studied. After the theoretical modal analysis was done on the structural model, operational modal
analysis studies were carried out on the building. By application of this method, it is possible to determine the dynamic behavior parameters of the building on site. Within the scope of the operational modal analysis study, the sensor layout first worked, and then the building dynamic behavior parameters at different atmospheric temperatures were determined. In addition, ambient and rubber isolator temperature
measurements were taken on the isolator floor. Findings showed that; in case of 10 oC drop in
atmospheric temperature, there may be a 13% decrease in the first period of the structure with an increase of approximately 32.8% in the isolator stiffness.