Viskoelastik Sönümleyicilerin İki Boyutlu Çerçeveler Üzerindeki Etkileri

Abstract

Günümüzde, deprem yönetmeliklerindeki minimum yatay kuvvet şartlarına uygun olarak tasarlanan yapıların beklendiği şekilde davranmadığı görülmüştür. Yakın geçmişteki depremler göstermiştir ki, en yeni yönetmeliklerle tasarlanan ve inşaa edilen yapılar da bile hasarların maddi büyüklüğü ve bu hasarların onarımı için gereken süre tahmin edilenden fazladır. Birçok araştırmaya göre yalnızca yatay tasarım kuvvetlerini arttırmak bir çözüm olmamaktadır. Yapıların sismik kuvvetlere karşı dayanımını arttırmak için birçok yeni teknikler uygulanmaktadır. Bu çalışma ilave enerji yutucu sistemler üzerine odaklanmaktadır. Enerjinin yutulması, dinamik yükler altında mekanik ve yapısal sistemlerin aşırı vibrasyonunun etkili şekilde kontrol edilmesini sağlayan bir sistem olarak tanınmıştır. Deprem yönetmelikleri sabit bir yatay yük katsayısı kabulü üstüne kurulmuş olup bugün ise spektral yaklaşımlar kullanılmaktadır. Bu tasarım spektrumu yaklaşımında yapının belli bir tahmini yüzdede içsel sönüme sahip olduğu varsayılmaktadır. Yapının tasarım depreminde inelastik davranış göstereceği varsayılır ve yatay deprem kuvvetleri azaltılır. Elastik davranış kabulü ve yüklerin azaltılması ile birlikte yapılar, yapısal elemanlarının kapasiteleri kadar sönüme sahip olurlar. Bu durumda elemanlar büyük deplasmanları yapabilecek şekilde boyutlandırılmalıdır. Bu şekilde oluşan hasar genellikle tamir edilebilir düzeyde olmalıdır. Hasarın boyutu, tamirat için gereken finans ve zamanı etkiler. Bu çalışma deprem yüklerine karşı tasarlanan yeni yapıların ve mevcut yapıların sismik performanslarının enerji yutucu cihazlarla iyileştirilmesini incelemektedir. Görülmüştür ki yapılar ilave edilen sönümleyiciler sayesinde sönüm yüzdeleri arttığı için daha az yanal deplasman yapmakta böylece hasara yol açan yerdeğiştirmeler sınırlandırılmış olmaktadır.

Buildings designed in accordance with minimum code lateral force requirements do not necessarily produce buildings that behave as expected. Recent earthquakes have shown that buildings designed and constructed in accordance with the newest codes cost of damage repair and the time needed to implement these repairs are greater than anticipated. Many researches have proved that increasing the design force levels alone doesn’t improve aspects of the performance. New techniques have been proposed for use individually or in combination to improve earthquake building performace and are at various stages of development and acceptance. This thesis is focused on supplemental energy dissipation system approach.Energy dissipation has long been recognised as an effective means for controlling excessive vibration of mechanical and structural systems under dynamic loads. Earthquake resistant design requirements in building codes have evolved from a constant lateral force coefficient to current code requirements that are based on design spectral approaches. These design spectra assume that the elastic structural system’s inherent damping is a guessed acceptable percentage of critical damping. Assuming that the building will go into inelastic response during the design level earthquake allows further reduction of the seismic design lateral forces. The reduction from elastic responce forces is attributed to the limits of elastic member capacities and to the increase in effective damping caused by the nonlinear hysteretic energy dissipation. In this case, components and systems must be constructed so they can sustain their load capacities while undergoing large deformations. This action results in damage that usually must be repaired. The extent of the damage can influence the time and cost required to make the repairs. The study focuses on the information of dissipation devices in designing new earthquake resistant buildings and also upgrading the seismic performance of existing buildings. It is seen that buildings denote less lateral drift when their damping ratios are increased by adding dampers to the structure which limits the damage dependent to the displacements.