Sismik izolasyonlu binalarda yapısal olmayan elemanların deprem güvenliğinin irdelenmesi
Studying of seismic safety of non-structural elements in seismic isolated buildings
Yazar: İMRE ÜNER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET ANIL DİNDAR ; DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZ BAHADIR ŞADAN
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Deprem ve Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Geçmişte meydana gelen büyük ölçekli depremlerin oluşturduğu etkiler incelendiğinde, afet sonrası günlük hayatın devam edebilmesi için gerekli olan ve içerisinde önemli cihazlar barındıran binaların hem yapısal elemanlarında hem de yapısal olmayan elemanlarında can kayıplarına yol açan onarılamaz hasarların oluştuğu hatta bu binaların büyük bir kısmının toptan göçtüğü saptanmıştır. Ülkemiz, deprem üretme kapasitesi oldukça yüksek olan büyük fay hatlarına sahip bir coğrafya içerisinde bulunmaktadır. Bu sebeple; sanayi yapıları, hastaneler, okullar, veri merkezleri gibi önemli binalar ve ülke nüfusunun büyük çoğunluğu deprem riski ile karşı karşıyadır. Büyük ölçekli depremlerin sonrasında yapısal olmayan elemanlarda oluşabilecek hasarlar veya göçmeler, tehlikeli maddelerin sızıntısı, yangın, patlama gibi can kayıplarına neden olan riskler de meydana getirebilir.
Önemi gün geçtikçe artan sismik izolasyon yönteminde amaç; binaya monte edilen deprem izolasyon birimleri vasıtasıyla sismik hareketi ve enerjiyi sönümleyerek, binanın yapısal ve yapısal olmayan elemanlarında oluşacak deprem etkilerini azaltmaktır.
Sunulan bu çalışmada, sismik izolasyon sisteminin yapısal olmayan elemanlar üzerindeki etkisinin incelenmesi amacıyla, İstanbul İli, Kartal ilçesinde inşa edilecek bir veri merkezi sismik izolasyonlu olarak tasarlanmıştır. Bölgenin depremselliği göz önüne alınarak sahaya özel sismik tehlike analizi yapılmıştır. Binanın, sabit temelli ve eğri yüzeyli sürtünmeli izolasyon birimli iki farklı modeli yapısal olmayan elemanlar ile birlikte oluşturulmuştur. Yapısal tasarım ve sismik izolasyon tasarımı Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 'ne (TBDY-2018) göre yapılmıştır. Bölgenin depremselliğine uygun 11 adet deprem kaydı seçilerek her iki model için zaman tanım alanında analizler yapılmış olup yapısal olmayan elemanların deprem güvenliği karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, sismik izolasyonlu bina modelinde üst yapıya aktarılan deprem etkileri daha az olduğu için yapısal olmayan elemanlara etki eden yüklerin sabit temelli modele göre çok daha az olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
When the effects of large-scale earthquakes in the past are investigated, it was determined that the buildings, which are necessary for the continuation of the daily life after a disaster, and which contain important devices, have irreparable damages at both the structural and non-structural elements that lead severe injuries and casualties. Even a large part of these buildings collapse totally. Turkey is located in a geography with large fault lines with a high capacity to produce earthquakes. Therefore, important buildings such as industrial buildings, hospitals, schools, data centers, and the vast majority of the country's population face earthquake risk. Damages or collapses that may occur in non-structural elements after large-scale earthquakes may also cause risks that cause loss of life such as leakage of hazardous materials, fire, and explosion.
The purpose of seismic isolation methodology whose importance is increasing day by day; to absorb seismic motion and energy through seismic isolators installed in the building and to reduce the earthquake effects that will occur in the structural and non-structural elements of the building.
In this study, in order to check the effect of seismic isolation system on the non-structural equipment, a seismic isolated reinforced concrete data center building is designed in the Kartal district of Istanbul. Considering the seismicity of the region, site specific seismic hazard analysis was conducted. Two different models of the building with fixed based and friction pendulum-type sliding support were designed including the modelling of non-structural elements. According to the Turkish Building Seismic Code (TBSC-2018), structural and seismic isolation system were designed. Time history analysis were conducted using 11 sets of ground motion records for both models, and the seismic resistance of non-structural elements were compared. As a result, since the floor accelerations are less in the seismic isolated building model, the loads affecting non-structural elements are much less than the fixed based model.