Akademik Veri Yönetim Sistemi
DÜĞENCİ O. (Yürütücü), ÇİLSALAR H., SÜLEV E.
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2024 - 2026
Yapıların deprem davranışı açısından performansının iyileştirilmesinde en önemli kriterlerden birisi yapıda meydana gelen şekildeğiştirmelerin belli aralıkta sınırlandırılmasıdır. Bu, tasarım aşamasında yapıya rijitlik sağlayan elemanların boyutlarının artırılması ve planda elemanların yeniden düzenlenmesi gibi yöntemlerle sağlanabilmektedir. Ancak, özellikle yakın fay etkisinde bulunan yapılarda bu durumun farklı sakıncaları da bulunmaktadır. Yapıda kullanılan elemanların boyutlarının artırılması öncelikle yüklenici ve yapı kullanıcıları açısından maliyet demektir. Bir diğer husus ise yapıda kullanılan büyük elemanların yapı içerisindeki mekanların kullanımını sınırlaması ve yapının estetiğini etkilemesidir. Bu nedenlerle şekildeğiştirmelerin sınırlandırılmasında başkaca yöntemler geliştirilmiştir. Sismik izolasyon ve enerji sönümleyici elemanların yapılarda kullanılması ile birlikte özellikle deprem büyüklüğünün fazla olduğu bölgelerde nispeten narin elemanlar ile tasarım yapma imkânı sağlanmaktadır. Böylece yapılarda enkesiti görece küçük elemanlar ile deprem güvenliği bir hayli fazla olan yapılar inşa edilebilmektedir. Ayrıca bu tür sistemler mevcut yapıların güçlendirilmesinde de kullanılmaktadır. Böylece depremden sonra hasar görmüş veya zaman içerisinde farklı etkiler ile deprem dayanıklılığını yitirmiş olan yapılar bu tür izolatör ve sönümleyici elemanlar ile güçlendirilerek depreme karşı dayanıklı binalar tasarlanabilmektedir. Sismik izolatör ve enerji sönümleyici elemanların farklı türleri bulunmaktadır ve belli avantaj ve dezavantajları mevcuttur. Bu çalışma kapsamında sismik enerji sönümleyicilerin bir türü olan bir metalik damper geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Bu tür elemanlar genellikle akma mekanizmasına bağlı olarak enerji sönümlediklerinden ötürü küçük deformansyonlarda dahi büyük şekildeğiştirmeye maruz kalabilmektedirler. Bu durum enerjisi yüksek olan depremlere maruz yapılarda problem teşkil edebilecektir. Göreceli olarak küçük deformasyon etkilerinde bu sönümleyicilerin stabil kalarak, depremin etkisinin arttığı ileri seviyedeki sarsıntılarda sönüm işlevini yerine getirmesi binaların deprem performansı açısından önem arz etmektedir. Çalışma konusuyla ilişkili olan literatür çalışmaları incelendiğinde bu çalışmaların genellikle sönümleyici geometrisine odaklanarak performans iyileştirmesi hedeflediği görülmektedir. Yapılacak olan bu çalışmada ise literatürden farklı olarak çeşitli sönümleyici elemanları tek bir sönümleyicide hibrit birleşim şeklinde teşkil edilerek sönümleyici davranışının efektifliğinin artırılması amaçlamaktadır. Geliştirilen damperde, rijitlik ve hiperelastisite sağlanması açısından farklı mekanizmalar dikkate alınacaktır ve bu kapsamda bir enerji sönümleyici elemanlar oluşturulacaktır. Bu farklı mekanizmaların bir arada bulunması sistemin bütünlüğü ve stabilitesi açısından önem arz etmektedir. Geliştirilen sistem ile metalik sönümleyicilerin yerel burkulma problemlerinin nispeten ortadan kaldırılarak yüksek deplasman taleplerine kadar bütünlüğünü koruması amaçlanmaktadır. U şekilli metalik sönümleyicilerden üç adet H ve üç adet V tipinde olacak şekilde tasarlanan elemanların yay, çelik çapraz ve kauçuk kaplaması ile güçlendirilerek toplamda 6 adet sönümleyicinin üretilmesi amaçlanmaktadır. Geliştirilen sönümleyici ilk olarak eleman testlerine tabii tutulacak ve temel karakteristiğini oluşturan bazı parametrelere karar verilecektir. Yapılan deneylere bağlı olarak hem yay hem de kauçuk kaplama yapılması da planlar dahilindedir. Altı adet damperden V ve H şekilli birer adet optimum performans veren eleman seçilerek çerçeve deneyleri yapılacaktır. Sönümleyici uygulanacak olan çerçeve sistemler hem yeni inşa edilecek bir yapıyı hem de göreceli olarak dayanımı az olan ve performansı iyileştirilmesi gereken mevcut bir yapıyı temsil edecek şekilde betonarme olmak üzere altı adet tasarlanacaktır. Çelik çerçeveler ise üç adet olarak tasarlanacaktır ve aynı deneyler bunlar üzerinde de yapılacaktır. Böylece sönümleyicinin hem mevcut yapıların performans iyileştirme derecesi hem de tasarlanacak yapılarda talepleri ne ölçüde azaltacağı araştırılacaktır. Projenin son aşamasında ise deneylerden elde edilen veriler ışığında faklı bina modellerine nümerik olarak modellenen sönümleyiciler uygulanarak bir yapı sistemi ölçeğinde deprem performansının ne şekilde değiştiği araştırılacaktır. Bu yapıların ayrıca göçme olasılıkları hesaplanarak sönümleyici bulunan ve bulunmayan yapılarda göçme olasılıklarının ne şekilde değiştiği elde edilecektir. Ayrıca damperlerin yapılara uygulanması konusunda öneriler yapılacaktır.