Gelişen teknolojiler ile tabi afetler içinde yararlı olabilecek buluşlar geliştirilmiştir. Deprem etkilerinin azaltılması için kullanılan sismik izolatörlerde bunlardan bir tanesidir. Sismik izolatörler sayesinde deprem esnasında binaya etki eden yatay yüklerin azaltılması amaçlanmaktadır. Deprem anında yatay yüklerin yıkıcı etkileri olabilir. Bu sebeple önemli savunma ve güvenlik sistemlerinden biri Sismik izolatörlerdir.
Sismik İzolatör Nedir ?
Sismik izolatör, yapılara etki eden yatay yüklerin azaltılmasını sağlayan sistemdir. Sismik izolasyon sistemleri sayesinde, yapının tabanı ile zemin arasına esnek enerji sönümleyici elemanlar yerleştirilmektedir. Bu sayede zeminden yapıya aktarılan deprem yüklerinin azaltılması ve zeminden yapıya verilen enerjinin absorbe edilmesi amaçlanmıştır. Sismik izolatörler sayesinde yapı takviye edilmeden depreme karşı güçlendirilmiş olur. Yapıya gelen deprem yüklerinin yapı sisteminin kuvvetlendirilip karşılanmasından ziyade yapıya gelen deprem yüklerinin azaltılması amaçlanmaktadır. Bu sistemler eski ve yeni yapılara uygulanabilir.
Yapılan değerlendirmelerde birçok yapının kendi ağırlığının 1/10’u kadar yatay yükü taşıyabileceği görülmüştür. Bu oran aşıldığında yapıda kalıcı hasarlar oluşmakta, taşıyıcı sistemde kırılmalar görülmektedir. Sismik izolatör kullanılan binalarda ise bu değerin oldukça üstünde değerlerde bile yapılar sağlam kalmaktadır. Bunun nedeni ise sismik izolatörlerin yapıya etki eden yatay yükleri azaltmasıdır.
Yapı taşıyıcı sistemi içerisine dahil edilen izolatör yapının deprem esnasında bir sarkaç gibi salımım yapmasını sağlamaktadır. Sismik izolatörler deprem anında yapıya aktarılan dinamik yükleri %80 mertebelerinde azaltarak, deprem kuvvetlerine karşı koruma sağlamaktadır. Oluşan dinamik sürtünme kuvveti deprem izolatörleri tarafından sönümlenmektedir.
Dünyada ilk kauçuk izolatör uygulaması, İsviçre’li mühendisler tarafından Makedonya’da bir ilkokul binasında 1969 yılında yapılmıştır. Sismik izolasyon: ABD , Yeni Zelanda, Japonya, Çin Halk Cumhuriyeti , İtalya gibi ülkelerde sıklıkla kullanılmaktadır. Ülkemizde ilk uygulama ise 2013 yılında Silivri’de yapılmıştır.
Deprem İzolatörleri Nasıl Bir Yapıdadır ?
Deprem izolasyon sistemleri farklı şekillerde tasarlanabilmektedir. Yeni yapılacak bir binada izolatör kullanılacaksa bunun hesaplara dahil edilmesi ve üretici firma ile görüşülerek tüm teknik verilerin değerlendirilmesi gereklidir.
Genel olarak izolatörler, kauçuk ve çelik plakaların ardı sıra sıralanması ile oluşurlar. İzolatörlerin içerinde bulunan tüm katmanlar hava şartlarına ve ultraviyole ışınlara karşı koruma altına alınmaktadır. Katmanlı plakalanma düşey doğrultuda yüksek ve yatay doğrultuda düşük rijitlik sağlayarak deprem sarsıntısını absorbe etmektedir. Deprem esnasında izolatörler orijinal büyüklüğünün 5 katına kadar birbirinden ayrılmadan şekil değiştirebilmektedir. Bu özellik ile temel üstü yükün maximum seviyede dengede kalması sağlanır. Deprem izolatörleri Japonya'da en sık kullanılan deprem güvenlik önlemlerinden biridir.
Deprem İzolatörlerinin Yararları Nelerdir ?
- Eski eserlerin ömrünü uzatır ve depremlere karşı koruma sağlar, yüksek düzeyde can güvenliği sağlar, yapı içerisinde bulunan malzemeler ve eşyalarda en alt seviyede hasar olmuş olur, deprem sonrası yapı hemen kullanılabilir.
- Deprem izolatörlerinin viyadük ve köprülerde kullanılması onların deprem davranışlarını olumlu yönde etkilemektedir. Bu sayede ulaşımda kesinti olmamaktadır.
- Deprem izolatörleri yapılarda uygun görülen yerlere, kolon ve perdelerin altlarına konularak, zemin ile olan direk bağı kesmektedir. Yatay yükler etkisi ile harekete geçen izolatörler depreme esnasında yumuşak büyük salınımlar yaparak depremden doğan enerjiyi sönümleyerek depremin yıkıcı tesirlerini azaltmaktadır.
Deprem İzolatörü Hangi Durumlarda Kullanılmamalıdır ?
- Deprem izolatörleri bitişik nizam yapılarda kullanılmamalıdır. Salınım esnasında, diğer yapı bina hareketlerine engel olacağı için deprem izolasyonu yeterli etkiyi yapamayacaktır.
- Deprem izolatörlerin kullanımı zemin ile doğrudan etkilidir. Yumuşak zeminlerde kullanımı yapıların periyotlarının artırımına sebep olacağından doğru değildir. Bu sistemin ana mantığı yapıların her yöne hareket edebilir olması olduğundan bitişik nizam yapılarda kullanılmamalıdır.
Ülkemizde köprü ve viyadüklerde deprem izolatörleri kullanımı belli bir seviyenin üzerine çıkmış olsa da , diğer yapılarda kullanımı sayılıdır.
