2011 Tohoku Japonya Depreminde Taban Yalıtımlı Binaların Davranışı

Nejat BAYÜLKE
İnşaat Yüksek Mühendisi

Özet: 11 Mart 2011 Tohoku Depremi Büyük Okyanus çevresinde Deniz tabanındaki plakaların yitme zonunda olmuş 9.0 magnitüdlü çok büyük bir depremdir. Deprem düşey atımlı bir fayda ve deniz tabanında olduğu için tsunami de oluşmuştur. Bu deprem çok sayıda taban yalıtımlı yapıyı da etkilemiştir. Bu yapıların şiddetli bir depremdeki davranışlarının incelenmesi depreme karşı daha iyi tasarlanmalarına katkı yapacağı ve bu yapılardan beklenen davanışların hangi ölçüde gerçekleştiğini anlamak için yararlı olacaktır.

Taban yalıtımı, yapılara depremde gelen yatay yükleri kısıtlayarak yapı hasarını önlemek ve yapının deprem sonrasında “hemen kullanılabilir” olmasının sağlanması için uygulanan bir yöntemdir. Yapının tabanına konulan yalıtım elemanlarının büyük düşey yük taşıma gücü vardır. Ancak yatay yüklere karşı rijitlikleri (k) çok azdır. Yapıların titreşim periyotları T=1/2π √m/k denklemi ile verilir. Rijitlik (k) küçültülmesi ile yapının titreşim periyodu uzar.

Özellikle sert ve sıkı zeminlerde deprem kuvvetli yer hareketi ivme spektrumuna göre uzun periyotlu yapılara etkiyen deprem ivmeleri çok küçüktür. Böylece periyodu uzun olan yapıya etkiyen deprem yükleri azaltılmış olur. Yapının titreşim yalıtım elemanlarının bulunduğu düzeyin üzerindeki bölümü (üst yapı) rijit kütle olarak davranır. Üst yapıda katlararası ötelenmenin kısıtlanması ile taşıyıcı olmayan eleman hasarının önlenmesi amacı da sağlanır.

Bu yaklaşım ile yapının şiddetli depremde mimari elemanlarının ve yapı içindeki eşyaların hasarı önlenerek “hemen kullanım” davranışı sağlanabilir.