Sismik izolatör, yer hareketinin neden olduğu yatay titreşimlerden izole etmek için bir binanın tabanına monte edilen yapısal bir elemandır. En çok sert topraklarda bulunan alçak ve orta yükseklikteki binalarda kullanılır.
Sismik izolasyon sistemleri, yapıların yanal ivmesini azaltabilir ve deprem hasarına karşı koruma sağlayabilir. Ancak, bu tür bir sistemi kurmadan önce izolatör kullanımının sınırlarını, proje ve saha koşullarını anlamak önemlidir.
İçindekiler
Sismik İzolatör Nedir? Neden Kullanmalı?
Sismik izolatörler, deprem hasarını azaltmak için etkili bir stratejidir. Bir deprem sırasında kritik yapı ve sistemlerin güvenli bir şekilde çalışmasını sağlarken, binaları ve içeriklerini zemin hareketine zarar vermekten korurlar.
Sismik dayanıklılıklarını artırmak için mevcut binalara da monte edilebilirler. Bu, özellikle büyük yer hareketlerinden sıklıkla etkilenen yüksek binalarda, yapı esnekliğini artırmak için ekonomik ve etkili bir çözümdür.
İzolatörler mevcut binalara uygulandığında, tipik olarak temel seviyesinin üzerindeki kolonlara ve duvarlara yerleştirilirler. Bu, bir sütun veya duvarda bir bireysel veya birden fazla izolatör ile yapılabilir. Genellikle, bu izolatörleri birbirine bağlamak ve bir deprem sırasında bağımsız titreşimlerini önlemek için hemen üzerine bir diyafram yapılır.
Deprem yalıtımının birincil avantajı, binaları hem yapı hem de içerik olarak bir depremin neden olacağı hasarlara karşı korumasıdır. Bu, özellikle finansal veya mimari anıtlar (müzeler veya önemli kütüphaneler gibi) gibi büyük değeri olan binalarda geçerlidir.
İzolatörlerin bir diğer önemli avantajı da hasarın diğer yapılara yayılmasını önlemesidir. Bu, özellikle bölme duvarlar ve elektrik/mekanik tesisat sistemleri gibi yapısal olmayan pek çok unsurun bulunduğu binalarda önemlidir.
Ayrıca izolatörler, bir depremin yapı sakinleri, özellikle engelli ve yaşlılar üzerindeki etkisini azaltmak için kullanılabilir. Bu onların binalarında kalmalarını ve büyük bir depremin travmasını yaşamadan çalışmalarına devam etmelerini sağlar.
İzolatörler, meydana gelen hasarı önlemede oldukça etkili olsalar da, mükemmel kabul edilemezler. Bu cihazları tasarlarken ve üretirken, yıllar içinde cihazları mükemmelleştirmek için büyük çaba harcanan birçok faktörün dikkate alınması gerekir. Bu, benzersiz dinamik özelliklere ve işlevlere sahip çeşitli izolasyon sistemleriyle sonuçlanmıştır.
Sismik İzolatör Firmaları
Sismik İzolatör Fiyatları
Sismik izolatör fiyatları günlük döviz kurlarına göre sürekli değiştiğinden, en güncel fiyat ve maliyet bilgisini yukarıda sıraladığımız Sismik İzolatör Firmalarından öğrenebilirsiniz.
İzolasyon Yöntemleri
Bir yapıyı depreme karşı korumak için farklı izolasyon yöntemleri kullanılabilir. Bazıları izolatörlerin bir yapının tabanına yerleştirilmesini gerektirirken, diğerleri yapı içinde daha yükseğe kurulmasını gerektirir.
Bu izolasyon sistemlerinden bazıları, bir depremin yatay bileşenlerini aşağıdaki yapısal elemanlardan izole eden elastomerik mesnetler kullanır. Örnekler, yüksek sönümlemeli kauçuk yatakları (HDRB) ve kurşun kauçuk yatakları (LRB) içerir.
İzolatörlere ek olarak, bir deprem sırasında enerjiyi emmek ve hareketi sınırlamak için yapılara damperler de yerleştirilebilir. Bu amortisörlerin iki çeşidi vardır: histeretik veya viskoelastik.
Sismik izolasyon, yapıları depreme karşı korumak için geliştirilmiş nispeten yeni bir tekniktir. İnsanlar ve içindeki mülkler için yapısal güvenliği sağlamak için hem yeni hem de mevcut binalarda uygulanabilir.
Sismik izolasyon, bir üst yapıya kuvvet aktarımını en aza indirmenin birincil faydasını sunar. Bunun nedeni, kuvvetin üzerindeki rijit gövde yerine bir izolatöre aktarılması, zemin ivmesinde ve katlar arası sürüklenmelerde önemli düşüşlere yol açması ve sonuç olarak bina sakinlerinin neden olduğu hasarın azalmasıdır.
İdeal izolasyon sistemi parametrelerini seçmek göz korkutucu bir görev olabilir. Örneğin, optimum tasarım parametreleri sağlayan bir depremin en yüksek yapısal ivme aralığının seçilmesi karmaşık olabilir.
Ancak, zaman alanı modellemesine dayalı parametrik analiz, mühendislerin en uygun tasarım parametrelerini belirlemesine yardımcı olabilir. Bu, mühendislerin hangi izolasyon sistemi parametresi çiftinin en küçük maksimum taban kaymasını ve ilişkili yer değiştirmeyi ürettiğini belirlemesine olanak tanır.
Bunu başarmak için, düşük akma mukavemeti seviyelerine (örneğin mu)=%4-5) ve (1/alfa)=10-20 gibi yüksek doğrusal olmayanlığa sahip bir izolasyon sistemi seçmeleri gerekecektir.
İzolasyon sistemi parametrelerinin bu kombinasyonu, sabit tabanlı yapının %37,4’ü ile en küçük maksimum taban kaymasını ve en küçük taban yer değiştirmesini üretecektir.
Bina Temel Tipleri
Eviniz için bir yapı temeli seçerken dikkate alınması gereken çeşitli seçenekler vardır; her birinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Bir deprem bölgesinde inşa ederken, doğru temelin seçilmesi özellikle önemlidir.
Mühendisler tipik olarak belirli bir site ve tasarımı için en uygun temel tipini seçerler. Kararları, toprak durumu, iklim, bina yapım sistemi, yerel pazar tercihleri ve maliyetler gibi faktörlerden etkilenir.
Kazıklı temeller ve delinmiş şaftlar (keson olarak bilinir) en yaygın bina temellerinden ikisidir. Kazıklı temeller, zemine çakmak için özel makineler gerektirir, ardından üstüne beton uygulanmadan önce bir zemin kirişi eklenir.
Pahalı ana kaya kazısına ihtiyaç duymadan bir binanın yerden yüksekte yükseltilmesine izin verdiği için, kazıklı temeller genellikle geniş killi topraklara sahip alanlarda kullanılır. Diğer temel türleri arasında tek temeller ve radye temeller bulunur.
Taban yalıtımı, hem yeni inşaatlarda hem de mevcut yapıların güçlendirilmesinde binalar üzerindeki sismik yükleri azaltmak için etkili bir tekniktir. Hem mevcut yapılarda hem de yenilenen yapılarda kullanılabilir.
Ancak baz izolasyonu her zaman başarılı olmayabilir. Örneğin bina çok yumuşak zemin veya kaya üzerine oturduğunda izolatörler yeterli desteği sağlayamadığı için kullanılamaz.
Bir deprem, binaların zemine göre 300 mm veya daha fazla sallanmasına neden olarak, doğru şekilde tasarlanıp inşa edilmedikleri takdirde ciddi hasarlara ve su, kanalizasyon ve elektrik gibi temel hizmetlerin aksamasına neden olabilir.
Bir taban izolatörü, genellikle katmanlar halinde monte edilen kurşun tapa, kauçuk ve çelik gibi üç ana elemandan oluşur. Bu, dayanma gücü sağlar ve şok yüklerinden dolayı yapı içindeki hareketi en aza indirir.
Japonya’dan Yeni Zelanda’ya uzanan örneklerle, depremler sırasında bina hareketini önlemede oldukça başarılı olduğu kanıtlanmıştır. Japonya Sismik İzolasyon Derneği’ne göre, yalnızca Japonya’da Aralık 2015 itibarıyla 4.100 temel yalıtımlı ticari ve konut binası tamamlandı.
Türkiye’deki depremler
Türkiye ve Suriye, özellikle Kuzey Anadolu Fayı boyunca, büyük depremlere karşı özellikle savunmasızdır. Bu tektonik plaka çarpışması, binlerce yıl boyunca binlerce güçlü titreme üretti; 6 Şubat 2023’teki 7.8 büyüklüğündeki sarsıntı, onlarca yılın en güçlülerinden biriydi.
Pazartesi günü Türkiye’nin Suriye ile olan güney sınırı yakınlarında meydana gelen deprem, her iki ülkede de binlerce kişinin hayatını kaybettiği bir dizi güçlü artçı sarsıntıya yol açtı.
ABD Jeoloji Araştırması, depremin Arap levhasının Anadolu levhasıyla çarpışması, her iki tarafta da basınç oluşturması ve yüzeyi kaydırması sonucu meydana geldiğini bildirdi. Bunu, yol boyunca bazıları 7,5 büyüklüğünde olan yüzlerce artçı sarsıntı izledi.
Depremleriyle tanınan Türkiye 80 yıldır böylesini görmemişti. Columbia Üniversitesi’nin Lamont-Doherty Dünya Gözlemevi’nden Michael Steckler’a göre, deprem, zaman içinde meydana gelen iki levha arasında kademeli bir kaymadan kaynaklanıyor.
Türkiye’nin en büyük şehri olan İstanbul, modern yapı yönetmeliklerine sahiptir; ancak Türkiye’nin güneyinin çoğu eski standartlar göz önünde bulundurularak inşa edilmiştir. Buradaki birçok bina, depremler sırasında ciddi şekilde hasar görebilecek tuğla veya duvardan inşa edilmiştir.
Geçen Mart ayında, Türkiye’nin Gaziantep kentindeki Orta Doğu Teknik Üniversitesi’nden araştırmacılar, şehir merkezinin 6,5 büyüklüğünde bir depremden ağır hasar alabileceği konusunda uyarıda bulunan bir çalışma yayınladılar. Bunun nedeni, çoğu binanın donatısız tuğla duvar ve destek için alçak beton çerçeveler kullanılarak inşa edilmesi ve çoğu yapıyı savunmasız bırakmasıdır.
Sismik mühendisleri, bina tasarımcılarına, belirli bir bölgedeki yapıları tasarlarken potansiyel bir deprem riskini hesaba katmalarını tavsiye eder. Bunu yapmak, bir yapı sismik aktivite için yeterince tasarlanmışsa bina arızalarının önlenmesine ve ölümlerin azaltılmasına yardımcı olabilir.
Sismik izolatörler, hem yeni inşaatlarda hem de mevcut binaların güçlendirilmesinde şiddetli depremlerden korunmak için kullanılabilir. Hastaneler ve diğer önemli binalar gibi hayati altyapıları korumanın yanı sıra işçileri ve genel halkı düşen moloz tehlikelerinden korumada önemli bir unsurdur.