Deprem yalıtımlı binaların deprem etkilerine göre değerlendirilmesi
Evaluation of seismic isolated buildings according to earthquake effects
Yazar: EDA ESİN ERDOĞAN
Danışman: PROF. DR. FUAT DEMİR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında depremin yıkıcı etkisinden korunmak ve depremin binalar üzerindeki etkisini en aza indirmek için uygulanan deprem yalıtım birimleri ile yalıtımlı binaların deprem sırasındaki davranışı ve dayanımı incelenmiştir. İncelenen binaların deprem yalıtımlı hale getirilmesi için elastomerik deprem yalıtım birimlerinden yüksek sönümlü kauçuk yalıtım birimleri (HDRB) ve kurşun çekirdekli kauçuk yalıtım birimleri (LRB) kullanılmıştır. Bu amaç doğrultusunda üç farklı bina modellenmiş ve bu binalara özel olarak deprem yalıtım birimleri tasarlanmıştır. Tez kapsamında gerçekleştirilen analizler SAP2000 programında yapılmıştır. Yapılan ilk uygulama için referans bir bina (Celep, 2018) seçilmiş ve bu bina programda modellenip analiz edilmesinin ardından elde edilen sonuçlar referans sonuçları ile karşılaştırılarak analizin doğruluğu irdelenmiştir. Yapılan incelemeler doğrultusunda modelin doğru kurulduğu kabul edilerek modele uygun ve özel iki farklı deprem yalıtım biriminin tasarımı gerçekleştirilmiştir. Deprem yalıtım birimleri için yapılan tasarım sonucu elde edilen mekanik özellikler programda tanımlanarak bina zemin kat kolon alt uçlarına yalıtım birimleri yerleştirilmek suretiyle bina deprem yalıtımlı hale getirilmiştir. Tasarımlar farklı dayanımlara sahip iki farklı zemin için (ZA ve ZC) ayrı ayrı yapılmıştır. Yapılan ilk uygulama ışığında ikinci ve üçüncü uygulama için  de SAP2000 programında iki farklı bina modeli daha üretilmiş ve bu binalar için de deprem yalıtım birimlerinin tasarımı gerçekleştirilmiştir. 

Analizlerde 2023 Kahramanmaraş depremi, 1999 Gölcük depremi ve 1995 Çivril depremi özelinde zaman tanım alanında incelemeler yapılmıştır. Yapılan incelemeler ankastre ve deprem yalıtımlı binalar için gerçekleştirilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmalı olarak grafikler halinde sunulmuştur.  

Deprem yalıtım birimlerinin tasarım adımları ve kontrolleri Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2018) 14. bölümde yer almaktadır. Tez kapsamında TBDY-2018 yönetmeliği ile Uniform Building Code (UBC-1997) yönetmeliği kapsamındaki tasarım adımları kullanılmıştır. Tasarım adımları ve kontrol kriterleri tez kapsamında detaylı olarak verilmiştir. Bu doğrultuda bir deprem yalıtım biriminin tasarımına ilişkin gerekli tasarım işlemleri adım adım anlatılarak açıkça bilgilendirmek amaçlanmıştır. 

Deprem yalıtım birimlerinin detaylı olarak çalışma prensibi, çeşitleri, uygulama örnekleri ve yönetmelik esasları eşliğinde tasarım algoritması verilerek genel anlamda bütüncül bir araştırma gerçekleştirilmeye çalışılmıştır. Deprem yalıtımı uygulamasının esas görevi yanında bina üzerindeki olası diğer faydaları da değerlendirilmeye çalışılmıştır.

Abstract:
In this thesis, the behavior and strength of seismic isolation units and isolated buildings during earthquakes, which are applied to protect from the destructive effect of the earthquake and to minimize the effect of the earthquake on the buildings, were examined. High damping elastomeric seismic isolation units (HDRB) and lead core rubber isolation units (LRB) were used to make the investigated buildings earthquake-proof. For this purpose, three different buildings were modeled and seismic insulation units were designed specifically for these buildings. The analyzes carried out within the scope of the thesis were made in the SAP2000 program. For the first application, a reference building (Celep, 2018) was selected and after this building was modeled and analyzed in the program, the results obtained were compared with the reference results and the accuracy of the analysis was examined. In line with the examinations made, it was assumed that the model was installed correctly, and two different seismic insulation units were designed in accordance with the model and special. The mechanical properties obtained as a result of the design for seismic isolation units are defined in the program and the building is made seismic  isolated by placing insulation units at the lower ends of the ground floor columns of the building. The designs were made separately for two different soils (ZA and ZC) with different strengths. In the light of the first application, two different building models were produced in the SAP2000 program for the second and third applications, and the design of the seismic isolation units was carried out for these buildings.

In the analyses, the time history area was examined for the 2023 Kahramanmaraş earthquake, the 1999 Gölcük earthquake and the 1995 Çivril earthquake. The examinations were carried out for built-in and earthquake-insulated buildings and the results were presented in graphs in comparison.

The design steps and controls of seismic isolation units are included in the 14th section of the Turkish Building Earthquake Code (TBDY-2018). Within the scope of the thesis, the design steps within the scope of the TBDY-2018 regulation and the Uniform Building Code (UBC-1997) regulation were used. Design steps and control criteria are given in detail within the scope of the thesis. In this direction, it is aimed to clearly inform by explaining the necessary design processes for the design of an seismic isolation unit step by step.

A holistic research has been tried to be carried out in general by giving the design algorithm together with the working principle, types, application examples and regulation principles of the seismic isolation units in detail. In addition to the main task of seismic isolation application, other possible benefits on the building have also been tried to be evaluated.