yapılarda sismik izolasyon ve güçlendirme

YAPILARDA
SİSMİK İZOLASYON
VE GÜÇLENDİRME
Sismik İzolasyon Tasarım ve Uygulama Uzmanlığı
Yapılarda Sismik İzolasyon ve Güçlendirme
DEPREMDE YIKILMA TEHLIKESI OLAN
TUM YAPILAR ICIN ONCELIKLI COZUM:
Y IK IL M A L A
R ID IR (*)
(*) Depremde yıkılma tehlikesi olan bir yapının, eğer şartlar elverişliyse kontrollü bir şekilde yıkılarak, güncel yönetmeliklere
göre yeniden yapılması en doğru çözümdür. Ancak muhtelif sebeplerle (tarihi binalar ve kültür varlıkları gibi) yıkımı ve
yeniden inşası mümkün olmayan yapılar için güçlendirme ve/veya onarım, sadece profesyonel uygulamacılar tarafından
ve en gelişmiş teknolojiler kullanılarak yapılmalıdır.
Sismik izolasyon ise hem yeni inşa edilecek hem de mevcut yapılar için en güvenli deprem koruma yöntemlerinden biridir.
ULUS YAPI
Ulus Yapı’nın inşaat ve yapı sektöründeki misyonu; ülkemiz coğrafyasının kaçınılmaz bir gerçeği olan deprem tehdinin binalarımıza,
yaşam alanlarımıza, tarihi eserlerimize ve hassas donanımlarımıza karşı yıkıcı etkilerini bertaraf etmek, can ve mal güvenliğimizi
temin etmek. Ulus Yapı bunun için sismik temel izolasyonu ve karbon-fiber teknolojileri gibi gelişmiş mühendislik çözümlerini
kullanmakta.
Cumhuriyet tarihinin en büyük yatırımı olan Marmaray projesinde doğrudan Japonlara deprem mühendisliği hizmeti verilmesi,
Finansbank Operasyon Merkezi bilgi işlem katının komple sismik izolasyonu, Cevahir Alışveriş Merkezi’ndeki 240 tonluk cam
kubbenin altına deprem izolatörleri yerleştirilmesi, Topkapı Sarayı Harem Sergisi’ndeki tarihi eserlerin sismik izolatörlerle depreme
karşı güvence altına alınması, Tübitak Sage modernizasyon projesi kapsamında pnömatik izolatörlerle F16 jetlerinin havada asılı
tutulması, Doğal Afet Sigortaları Kurumu’nun tüm yurtta dolaşan deprem simülatörünün geliştirilmesi, Kandilli Rasathanesi’nde
Dünya’daki en büyük pseudo-dinamik deprem test makinelerinden birinin kurulması… Ve daha niceleri, Türkiye’de ilklere imza
atan Ulus Yapı mühendislerince gerçekleştirildi.
Cevahir AVM
Finansbank Operasyon Binası
Fulya Terrace Konutları
Soğuksu Park Evleri
Ulus Yapı deprem güvenliğinde dünya çapında bir uzmanlık kuruluşu…
Bugüne dek gerek Türkiye’de gerekse Dünya çapında çok sayıda prestijli projeye mühendislik ve uygulama hizmetleri sunup yapı
güvenliği donanımları sağlayan Ulus Yapı, uluslararası iş ortaklarıyla birlikte ABD ve Kanada’dan Porto Riko’ya kadar tüm Kuzey
Amerika’da, Şili’den Afrika ve Yeni Zelanda’ya kadar tüm güney yarımkürede, İngiltere’den Romanya’ya kadar tüm Avrupa’da,
Ukrayna’dan Japonya’ya kadar tüm Asya’da ve tartışmasız rakipsiz olduğu Türkiye’den Körfez ülkelerine kadar tüm Ortadoğu’da
faaliyet göstermekte.
İnşaat sektöründe yarım asırı aşan deneyimleriyle yöneticileri ve mühendislik ekibi, büyüme felsefesini teknolojik eğitime yatırım
üzerine kurmuş olan Ulus Yapı’nın entelektüel sermayesini oluşturmakta. Küresel verimliliğe gösterdiği hassasiyet ve tüm paydaşlarına
karşı gösterdiği sosyal sorumluluk anlayışı, ülkemizin mühendislik ihraç eden nadir kuruluşlarından biri olmaktan gurur duyan Ulus Yapı’yı
geleceğin parlak kurumsal vatandaşları arasına taşımakta.
Ulus Yapı’nın en kıymetli varlığı, itibarıdır. Ona bu itibarı layık gören müşterileri veli nimetidir. Ulus Yapı sizlere hizmet için burada,
ülkemize hizmet için tüm Dünya’da.
Yapılarda Sismik İzolasyon ve Güçlendirme
Sismik İzolasyon Nedir?
Sismik izolasyon; yapıların deprem etkilerinden korunması amacıyla geliştirilmiş bir sistemdir. Sistemin amacı, bir
yapıyı etkileyen deprem yüklerinin azaltılmasıdır. Sismik yalıtım yapının depreme dayanma kapasitesini arttırmak
yerine, binaya gelen sismik enerjiyi binaların periyodunu uzatarak azaltma esasına dayanan depreme dayanıklı bir
düzenleme yaklaşımıdır. Sismik yalıtılmış yapı yaklaşımında; yapının depremde oluşacak yatay yüke göre 5-6 kez daha
düşük bir yükü taşıyabilmesi esas alınır. Şiddetli depremde ise yapının depreme karşı koyması ve yıkılmaması sağlanır.
Ayrıca deprem sonrası stratejik önem arz eden iletişim, savunma, sağlık gibi sektörlerde hizmetin durmadan devamı
sağlanır. Mesela sismik yalıtımı yapılmış bir hastanede, deprem anında ameliyathanenin kullanılması mümkün olur.
Sismik yalıtım teknolojisinin doğru uygulamaları büyük depremler sırasında bile binaların elastik davranmasını sağlar.
Şaşırtıcı olan da bu yaklaşım prensibinin hayli basit olmasıdır. Yapılan bir araştırmaya göre sismik yalıtımlı bir bina Richter
ölçeğine göre 8.0 büyüklüğündeki bir depremi, sanki Richter ölçeğine göre 5.5 büyüklüğündeki bir deprem gibi hisseder.
Sismik izole edilmiş yapı
Klasik yapı
Sismik yalıtım sayesinde aşağıda belirtilen yararlar sağlanır;
Yüksek can güvenliği,
Yapının taşıyıcı sistemi ve mimari elemanlarında minimum deprem hasarı,
Şiddetli depremlerden sonra bile hemen kullanım; Hastaneler, Hava Alanları ve Bilgi İşlem Merkezleri vs.
Hemen kullanım sayesinde iş kaybının önlenmesi ve pazar payının korunması,
Yapının değerli eşya ve cihaz içeriğine etkin koruma,
Ulaşım yapılarında süreklilik, köprü ve viyadüklerin hasar görmeden kullanılmasının devamı,
Yıkılma ve hasar olmayacağından yeniden inşaat ya da onarım mâliyetlerine gerek kalmaması,
Minimum bakım gereksinimi,
Tarihî bina ve değerlerin korunması.
Kauçuk İzolatörler;
Bir kauçuk izolatör, imalat ölçüsüne göre 450 tona kadar yük taşıyabilir.
Bir kauçuk izolatör imalat ölçüsüne göre 1 metreye kadar yer değiştirebilme özelliğine sahiptir.
Daire yada kare en kesitli üretilirler. Daire kesitlilerin çap ölçüsü 300-1000 mm dir.
Çok düşük ya da yüksek sıcaklıklarda, kendisinden beklenilen davranışı gösterebilme özelliğine sahiptir.
Ortalama bir yastığın servis ömrü 50 yıldan fazladır.
Uygulaması basittir.
Güvenilir ve emniyetlidir.
Bakım gerektirmez.
TÜRKİYE’NİN İLK SİSMİK İZOLATÖRLÜ KONUT BİNASI
Aykent Loft Konut Projesi
Dizayn ve Uygulama
Proje Müşaviri
İzolatör Üreticisi
Ürün Danışmanlığı
Zemin Islahı
:
:
:
:
:
Ulus Yapı Malzemeleri ve İnşaat Taah. Tic. Ltd. Şti.
Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi ve Deprem Araştırma Enstitüsü
Robinson Seismic Ltd.
Holmes Consulting Group
Zetaş Zemin Teknolojisi A.Ş.
Kurşun Çekirdekli İzolatör (Lead Rubber Isolator)
Kurşun çekirdekli kauçuk izolatör, Yeni Zelanda’da Dr.Bill Robinson (Robinson Seismic Ltd.) tarafından bulunup
geliştirilmiş olup, bugün de dünyanın pek çok yerinde kullanılmaktadır.
Kurşun çekirdekli izolatör, tabakalar halinde bulunan yuvarlak şekildeki kauçuk ve çelik plakalardan imal edilmiş izolatördür.
İnce kauçuk tabakalar ile çelik plakaların bir sıcak preslemeden sonra yapıştırılması sureti ile imal edilmektedirler. Bu
izolatörlerin ortasına, ayrıca bir enerji sönümleme kapasitesi sağlamak üzere, kurşun çekirdek yerleştirilmektedir.
Yapılarda Sismik İzolasyon ve Güçlendirme
TÜRKİYE’NİN EN BÜYÜK AVM’SİNİN
SİSMİK İZOLASYONUNU GERÇEKLEŞTİRDİK
Piramit Cam Kubbe Mesnetlerinin Sismik İzolasyonu
AVM’nin çatı kısmında bulunan 240 ton ağırlığındaki, toplam
16 adet kolon tarafından taşınan ve dilatasyon ile ayrılmış
iki farklı blok üzerine sabit mesnetli olarak oturtulmuş olan
piramit cam kubbe ışıklığın, AVM’nin bir tarafındaki toplam
8 adet mesnetinin sismik izolatörler ile değiştirilerek hareketli (kayıcı) hale getirilmesi ve böylece depremde göçme
ihtimalinin engellenmesi için yapılan bütün işlerin tasarımı
ve uygulaması.
Üçgen Işıklık Mesnetlerinin Sismik İzolasyonu
AVM’nin çatı kısmında bulunan, her iki tarafı dilatasyon ile
ayrılmış iki farklı blok üzerine ankastre bağlı olan üçgen
ışıklığın, tüm AVM boyunca bir tarafındaki mesnetlerinin
sismik izolatörler yerleştirilerek hareketli hale getirilmesi
ve böylece depremde göçme ihtimalinin engellenmesi için
yapılan bütün işlerin tasarımı ve uygulaması.
TOPKAPI SARAYI HAREM-İ HÜMAYUN SERGİSİ’NDEKİ
TARİHİ ESERLERİN DEPREM KORUMASI
Harem’in hiç bilinmeyen yönleriyle yansıtılmasını
amaçlayan “Padişahın Evi: Topkapı Sarayı Harem-i
Hümayunu” sergisi, Topkapı Sarayı’nın ikinci avlusundaki Has Ahırlar’da tarih ve sanat sevenlere, Ulus Yapı’nın
sponsorluğunda ulaştırıldı. Bu sergi kapsamında, KİK
(Koni-içi-Küre) tipi Sismik İzolatörler ile tarihi eserlerin bulunduğu vitrin ünitelerine deprem izolasyonu
yapılmıştır. Bu proje Türkiye’de bir ilktir.
FİNANSBANK OPERASYON MERKEZİ
SİSMİK KAT İZOLASYONU
Finansbank Bilgi İşlem Merkezi Veri Toplama Katı için geliştirilen sismik izolasyon sistemiyle
ilgili olarak öncelikle bir ön tasarım gerçekleştirilmiştir. Yapının bulunduğu bölgenin, yapılan
bilimsel çalışmalar neticesinde önümüzdeki 30 yıl içinde %65 olasılıkla gerçekleşmesi
beklenen İstanbul depremini oluşturacak faya uzaklığı, faylanma türü ve zemin durumuna
bağlı olarak dünyadaki mevcut kuvvetli yer hareketi kataloglarından 8 adet deprem türü kaydı seçilmiştir. Daha sonra BNC tipi izolatörün belirli geometrik parametreleri değiştirilerek,
optimum izolatör geometrisine ulaşılmaya çalışılmıştır. Bu amaçla geliştirilen bir program
ile her bir deprem için değişik parametreler ile çözümlemeler yapılmıştır. Bu aşamada BNC
izolatörünün en önemli parametresi olan iç yüzey eğimi sabit tutulduktan sonra, her bir
deprem altında meydana gelebilecek en büyük yatay yer değiştirme değeri belirlenmiş ve
bu çözümlemeler sonucunda izolatör çapı belirlenmiştir. Burada üzerinde durulması gereken nokta, izolatör çapının belirlenmesinde kullanılan yer hareketlerinin dışında daha farklı özelliklerde yer hareketleri meydana gelebileceği ve bunun
sonucunda öngörülenden daha fazla yatay deplasman oluşabileceğidir. Bu nedenle çözümlemeler sonucunda elde edilen
deplasmana bir miktar güvenlik payı eklenerek sonuç geometriye karar verilmiştir. Ayrıca Deprem Bölgelerinde Yapılacak
Binalar Hakkı da Yönetmelik 2007’de tanımlanan tepki spektrumu kullanılarak elde edilen spektral deplasman değeri
izolatör deplasman kapasitesi kontrol edilmiştir.
1. Aşama: Sismik izolatörlerin yerleştirilmesi
2. Aşama: Yüzer döşeme çelik kontrüksiyonu
3. Aşama: Yüzer döşeme betonu
4. Aşama: Sismik izole edilmiş yüzer döşeme üzerinde yer
alan data kabinetleri hiç hasar görmeden, diğer katlardaki
objeler depremde devrilebilir.
Yapılarda Sismik İzolasyon ve Güçlendirme
Güçlendirme Ne Zaman Yapılmalıdır?
Güçlendirme, bir yapının yük taşıma kapasitesini, rijitliğini, sünekliğini veya bunlardan bazılarını hasar öncesi veya
mevcut durumun üzerine çıkarmak amacıyla yapılan değişiklik olarak tarif edilmiştir. Güçlendirme için yapının hasar
görmüş olması gerekmez. Yapıda güçlendirme gereksinimi;
Yapının kullanım amacının değişmesiyle,
Yönetmelik değişmesi nedeniyle,
Yapı malzemelerinin kullanım ömrünü doldurması nedeniyle,
Deprem, darbe ve patlama gibi etkenler nedeniyle ortaya çıkabilir.
Yapıların Güçlendirme Sistematiği
Yapının Analizi
Onarım / Güçlendirme Stratejisi
Onarım Güçlendirme Teknikleri Malzemelerin Seçimi Ve Projelendirme
Onarım / Güçlendirme Uygulaması
Doğru Uygulama
Aşırı sehim yapan döşemelerin güçlendirilmesi
Kontroller
TARİHİ ŞİŞLİ İETT BİNASI GÜÇLENDİRME PROJESİ
Kagir binalarda taşıyıcı sistemler yığma tuğla veya taştan oluşur. Tüm duvarları taşıyıcı özellikte olan bu tip
yapılarda başarıyla uygulanan bir güçlendirme tekniği, duvarların çelik hasırlar ile donatılarak üzerlerine püskürtme
beton uygulanması suretiyle rijitliklerinin artırılmasıdır. Ayrıca bina köşelerinde çelik elemanlar ile ilave takviye sağlanır.
ULUS YAPI’nın gerçekleştirdiği bu projede 4 katlı bir tarihi binada tüm duvarların içten çelik hasır ve püskürtme beton
ile rijitlikleri artırılmış ve bina köşelerinde çelik elemanlar ile ilave takviye elde edilmiştir.
Şişli’deki tarihi İETT binasının
yığma yapı güçlendirme projesi
Eksiksiz güçlendirme; doğru projelendirme, ek temellerin dizaynı, yıkım, kazı, pürüzlendirme,
ankrajlama, donatı montajı, çatlak onarımı ve beton aşamalarından oluşur.
Yapılarda Sismik İzolasyon ve Güçlendirme
BİLİMSEL PROJELERİMİZ VE AKADEMİK ÇALIŞMALARIMIZ
Tarihi Yapıların Onarılması ve Güçlendirilmesi
Makedonyadaki tarihi Mustafa Paşa camisinin 1/10
İmalat sonrası test aşaması
Onarım aşaması
ölçekteki modelini inşaa ettik. Bu modeli Boğaziçi
Üniversitesi Kandilli Rasathanesi Deprem Laboratuvarında sarsma masası üzerinde depreme maruz
bıraktık ve modele hasar verdik, daha sonra hasar
görmüş olan modeli yapı kimyasalları kullanarak
önce onardık sonra da FRP (lifli polimer) malzeme
ile güçlendirerek tekrar aynı depreme tabii tuttuk ve
Güçlendirme aşaması
Güçlendirme sonrası test aşaması
modelin farklı durumlardaki davranışını inceledik.
En Güncel ve Teknolojik Güçlendirme Yöntemlerinden Biri Olan Lifli Polimer (FRP) Sistemlerinin Avantajları:
1. Çok yüksek çekme dayanımı ve elastisite modülüne sahiptirler.
2. Çelik veya betonarme mantolama gibi geleneksel güçlendirme yöntemlerine göre çok daha kolay ve hızlı uygulanırlar.
3. Güçlendirme uygulamalarında yapının boşaltılmasına gerek duyulmadan, kısmi düzenlemelerle yapı endüstriyel
tesis servis verirken, güçlendirme işlemlerine devam edilir.
4. Çok hafif olmaları nedeniyle yapıda ilave yük artışına neden olmazlar.
5. Asidik veya alkali ortamlara ve korozyona mükemmel dayanıklılık sağlarlar.
Frp li güçlendirme uygulaması
REFERANSLARIMIZDAN ÖRNEK GÜÇLENDİRME UYGULAMALARI
Mal Kabul ve Yükleme Alanındaki Betonarme Nişlere
Çelik Takviye Yapılması
Mal kabul ve yükleme alanında bulunan kirişlerin depreme
karşı güçlendirme çalışmaları kapsamında, 20 m açıklıklı
betonarme L tipi kirişler için, bilgisayar yazılımları kullanılarak
oluşturulan modellere statik analiz yapılmış ve HEB600
çelik profiller ile mevcut kirişler güçlendirilmiştir.
Betonarme Elemanların Kimyasal Yöntemlerle Güçlendirilmesi
Zaman içinde muhtelif betonarme elemanlarda oluştuğu tespit edilmiş yapısal çatlaklar epoksi
enjeksiyonu yöntemiyle tamir edilmiş, pas payı dökülmüş betonarme yüzeylerde kimyasal harçlar
ile yüzey tamirleri yapılmış, aşırı yüke maruz kalan bazı guseler ve kirişler çelik elemanlarla
güçlendirilmiş ve plastik deformasyon sınırının ötesinde sehime maruz kaldığı gözlemlenen bazı
döşemeler kırılarak yüksek dayanımlı betonarme ile yenilenmiştir.
Yapılarda Sismik İzolasyon ve Güçlendirme
Sismik İzolasyon Tasarım ve Uygulama Uzmanlığı
Ulus Yapı Malzemeleri ve İnşaat Taah. Tic. Ltd. Şti.
Gülbahar Mh. Salih Tozan Sk. No:13 İyigün İş Mrk. K:2 Şişli, İstanbul 34394
T +90 212 274 2626 F +90 212 275 1816 E [email protected]