Deprem izolasyonu alanındaki uzmanlığımızdan yararlanarak, deprem izolasyonlu binaların nihai ve hassas tasarımını sağlamak için yeni araçlar geliştirdik.
Depreme dayanıklı yapı tasarımı, ileri düzey deprem mühendisliği uzmanlığı gerektirir. Deprem izolasyonu, izolasyon katmanı üzerindeki yapının periyodunu uzatarak deprem kuvvetlerini, kat ivmelerini ve göreli ötelemeleri azaltmak için kullanılır. Deprem izolatörleri yapıya belirli bir düzeyde sönüm de kazandırır. Bu yapıların imalat ve proje aşamalarında dikkat edilmesi gereken önemli noktalar vardır.
Depreme dayanıklı yapı tasarımındaki başlıca aşamalar:
- Yapının mimarisinin ve fonksiyonunun belirlenmesi: Binanın fonksiyonu, mimari ve mekanik tasarım aşamalarında deprem izolatörleri dikkate alınarak tasarlanmalıdır.
- Taşıyıcı sistemin şekillendirilmesi: İzolatörlerin yerleşiminin belirlenmesi ve kuvvetleri güvenli şekilde iletecek elemanların tasarlanması büyük önem taşır.
- Bölgeye özgü deprem tehlikelerinin belirlenmesi, uygun yer hareketlerinin ve hedef spektrumların tespit edilmesi.
- İzolatör tiplerinin belirlenmesi amacıyla yapının modellenmesi ve ön tasarımların yapılması. İzolatör ünitelerinin tiplerinin belirlenmesi. Bu aşamada doğrusal elastik analiz yeterli olabilir ve izolatör tipleri genellikle üreticilerle birlikte kararlaştırılır.
- Belirlenen izolatör tipleriyle yapının tasarımının kesinleştirilmesi. Farklı deprem seviyeleri için izolatörlerin alt ve üst sınır değerleri kullanılarak tasarım, ötelenme ve periyot kontrolleri yapılır.
Deprem İzolatörü Kütüphanesi
Deprem izolatörü tipleri artık Modelleme > Deprem İzolatörleri şerit araç çubuğunda bulunan kütüphane yardımıyla tanımlanabilir.
İzolatör ünitelerinin Doğrusal Özellikleri‘nin yanı sıra, Doğrusal Olmayan Özellikleri de tanımlanabilir. Kütüphanede yapılan bir değişiklik, atanmış tüm tiplere otomatik olarak yansıtılır.
Sürtünmeli sarkaç (FPS) izolatör üniteleri için doğrusal olmayan özellikler, Eksenel Kuvvet, Sürtünme Katsayısı ve Net Sarkaç Yarıçapı gibi parametrelerden otomatik olarak hesaplanabilir.
Kuvvet-deformasyon ilişkisi, Başlangıç Rijitliği, Akma Sonrası Rijitlik ve Akma Kuvveti gibi değerler girilerek manuel olarak da tanımlanabilir.
Kurşun Çekirdekli Lastik Mesnetler için doğrusal olmayan özellikler, Başlangıç Rijitliği, Akma Sonrası Rijitlik ve Akma Kuvveti değerleri her iki yönde farklı olarak girilerek tanımlanabilir.
Deprem İzolatörlerinin Elemanlara Atanması
Deprem İzolatörlerinin Kolonlara Atanması
Deprem izolatörlerini kolonlara atamak için:
1. Ekranda bir kolon seçin ve sağ tık menüsünden "İzolatör Ata" komutunu kullanın.
2. "Deprem İzolatörü" listesinden, daha önce kütüphanede tanımlanmış izolatör tiplerinden birini seçin.
3. Konum ve Ofset değerlerini girin ve OK butonuna tıklayın.
4. Belirtilen konumda kolonun analitik çerçevesine bir izolatör eklenir.
Deprem İzolatörlerinin Dikdörtgen Perdelere ve Çekirdek Perdelere Atanması
ProtaStructure’ın 2024 öncesi sürümlerinde, dikdörtgen perdelere veya çekirdek perdelere yalnızca bir deprem izolatörü eklenebiliyordu. Birden fazla izolatör tanımlanması gerektiğinde, kullanıcının bunların doğrusal özelliklerini birleştirerek tek bir toplulaştırılmış izolatör oluşturması gerekiyordu. Uygulamada perdeler için birden fazla izolatör tanımlama gereksinimi vardır ve tüm izolatör özelliklerini birleştirme yaklaşımı doğrusal olmayan analizlerde geçerli (veya yeterli) değildir. Bunun nedeni, perdelerin altındaki izolatörler toplulaştırıldığında oluşabilecek çekme kuvvetlerinin belirlenmesinin imkansız hale gelmesidir.
ProtaStructure 2024 ve sonraki sürümlerinde, perde panelleri için istediğiniz sayıda izolatörü tek tek tanımlayabilirsiniz. Bunu yapmak için:
1. Ekranda bir dikdörtgen perde veya çekirdek perde seçin ve sağ tık menüsünden "İzolatör Ata" komutunu kullanın.
2. İzolatör atama penceresinde, izolatör yerleşiminin bir ön izlemesi gösterilir.
3. İzolatörleri, perde panelinin I ve J ekleme noktalarına karşılık gelecek şekilde yerleştirebilirsiniz. Alternatif olarak, kesit boyunca eşit dağılım da sağlayabilirsiniz. Çekirdek perdelerde, perde kolları otomatik olarak tespit edilerek listelenir. Her perde kolu için izolatörleri ayrı ayrı tanımlayabilirsiniz.
Perde Duvarlara Atanan İzolatörlerin Analitik Modellenmesi
ProtaStructure’ın önceki sürümlerinde, deprem izolatörlü perde duvarların "Orta Ayak (Mid-pier)" seçeneğiyle modellenmesi gerekiyordu. ProtaStructure 2024 ve sonraki sürümlerinde, izolatörlü perde duvarlar "Sonlu Eleman Kabuk" seçeneğiyle modellenebilir.
Analitik model oluşturmak için kabuk elemanlar izolatör yüksekliğine bölünür ve belirtilen sayıda izolatör elemanı bunların arasına analitik olarak yerleştirilir.
Doğrusal Olmayan Zaman Tanım Alanlı Analiz
İzolatörlerin doğrusal olmayan özellikleri, ProtaStructure’da gerçekleştirilen doğrusal olmayan zaman tanım alanlı analizde otomatik olarak dikkate alınır. Bu tür bir analizde, izolatörler dışındaki tüm elemanların doğrusal elastik olduğu kabul edilir ve malzeme plastikleşmesi atanmaz.
1. Zaman tanım alanlı analiz gerçekleştirmek için şerit araç çubuğunda "Analiz > Zaman Tanım Alanlı Analiz" butonuna tıklayın.
2. Analizi başlatmadan önce yer hareketlerini seçme ve ölçeklendirme gibi işlemleri gerçekleştirebilirsiniz.
Analiz Çıktısı
ProtaStructure, doğrusal olmayan zaman tanım alanlı analiz sonrasında her izolatör ve bina genelinde ayrıntılı çıktılar sunar. Bu çıktıları kullanarak izolasyonlu binanız için kendi özel tasarım raporunuzu oluşturabilirsiniz.
Analiz Sonuçları
Analiz Sonuçları sekmesinde sunulan grafikler üzerinden her yer hareketi için izolatör tepki geçmişini görselleştirebilirsiniz.
1. X, Y ve Z yönleri için Yerdeğiştirme, İvme ve Kuvvet Tepki Geçmişi değerlerini elde edebilirsiniz. İstenen sonuçlar aynı grafik üzerinde çizdirilir.
2. Yaptığınız seçimlere göre grafiği yenilemek için “Diyagram Oluştur” butonuna tıklayın.
3. Üst yapı için Kat İvmeleri ve Göreli Ötelenme Oranları tüm yer hareketleri için grafiklendirilecek, maksimum ve minimum tepkileri gösterilecektir.
İzolatör Sonuçları Tablosu
“İzolatör Sonuçları Tablosu” sekmesine tıkladığınızda tüm izolatör sonuçları ayrıntılı biçimde tablo halinde sunulur. Bu tabloyu Excel’e aktararak tasarım raporlarınızda kullanabilirsiniz.
Bu webinar kaydı yararlı olabilir: Sismik İzolasyona Giriş (PS2024)
Taban İzolasyonu Tasarım Kılavuzu: Taban İzolasyonu