Modifiye bitüm katkılı geoteknik sismik izolasyon (GSİ) malzemesi araştırılması ve yapı davranışına etkisinin incelenmesi

Abstract

Sismik izolasyon sistemi, yapıları sismik etkilere karşı iyileştirmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu sistemin temel çalışma prensibi, diğer sistemlere kıyasla, yapının deprem yüklere dayanma kapasitesini arttırmak yerine, deprem nedeniyle yapıya etki eden kuvvetlerini azaltmaktır. Geleneksel izolasyon sistemleri, özel üretim olduklarından ve kurulum için özel personel ve ekipman gerektirdiğinden maliyetli sistemlerdir. Geoteknik sismik izolasyon (GSİ) sistemi, geleneksel sismik izolasyon araçlarına göre daha ucuz olması ve sadece temel inşaat becerilerini gerektirmesi sebebiyle orta katlı ve sıradan binalar için kullanılabilir. Bu çalışmada, binalar için düşük maliyetli ve uygulanması kolay sismik izolasyon malzemesinin geliştirilmesi ve yapı davranışına etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, SBS polimerlerle ve karbon liflerle modifiye edilmiş bitümle, agrega-modifiye bitüm karışımları hazırlanmıştır. Bu malzemenin izolatör malzemesi olarak kullanılabilirliğini araştırmak için dinamik özellikleri çevrimsel basit kesme deneyi ile incelenmiştir. Numerik çalışma kapsamında, agrega-modifiye bitüm malzemesinin, yapılarda sismik izolatör olarak kullanılması üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Analizler, sonlu elemanlar yöntemi ile çözüm yapan SAP 2000 programı kullanılarak yapılmıştır. Sayısal analizlerin sonuçları incelendiğinde, tez içerisinde bahsi geçen sismik izolasyon sisteminin kullanıldığı ve kullanılmadığı durumda, binanın en üst katındaki tepki ivmelerinin yaklaşık %75 oranında azaldığı görülmüştür. Ayrıca, binanın katları arası maksimum göreli ötelenmelerinde de %60 oranında azalma görülmüştür. Böylece agrega-modifiye bitüm karışımının etkili bir izolatör malzemesi olarak tanıtılması mümkün olmuştur.