Yalıtım Hesap Yöntemleri (Deprem İzolasyonu) nasıl yapılır?

Deprem yalıtımlı yapıların hesabı, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY 2018) Bölüm 14.14 kapsamında tanımlanan üç yöntemle yapılır. Planlı Alanlar İmar Yönetmeliği'nde (Tip İmar Yönetmeliği) deprem yalıtımı hesap yöntemlerine dair özel bir hüküm bulunmadığı için doğrudan TBDY 2018 esas alınır. İşte bu yöntemlerin detaylı açıklaması:

---

1. Etkin Deprem Yükü Yöntemi (Basit Yöntem)

Bu yöntem, aşağıdaki koşulların tamamı sağlandığında kullanılabilir:

• Zemin sınıfı: ZA, ZB, ZC veya ZD olmalıdır.
• İzolasyon periyodu: ( T_D < 4.0 , \text{s} ) olmalıdır.
• Üstyapı kat sayısı: ≤ 4 olmalıdır.
• Yapıda düzensizlik bulunmamalı ve üstyapı rijit kabul edilmelidir.

Hesap adımları:

• Tasarım ötelemesi (D_D):
  [ D_D = \frac{g}{4\pi^2} \times S_{ae}(T_D) \times T_D^2 ] Burada ( S_{ae}(T_D) ), ( T_D ) periyoduna karşılık gelen elastik tasarım spektral ivmesidir.
• Etkili sönüm katsayısı (( \beta_{eff} )): Yalıtım sisteminin histeretik davranışından elde edilir.
• Taban kesme kuvveti (V):
  [ V = k_{eff} \times D_D ] Burada ( k_{eff} ), yalıtım sisteminin ( D_D ) ötelemesindeki etkili rijitliğidir.

---

2. Mod Birleştirme Yöntemi

Bu yöntem, yukarıdaki basit yöntemin koşullarının sağlanamadığı durumlarda veya daha detaylı analiz gerektiğinde kullanılır.

Taban kesme alt sınırı kritik bir kuraldır:

• Eğer basit yöntemin tüm koşulları sağlanıyorsa: Mod birleştirme ile bulunan taban kesmesi, Etkin Deprem Yükü Yöntemi ile bulunan değerin %80'inden az olamaz.
• Eğer basit yöntem koşulları sağlanmıyorsa: Bu alt sınır %90'a yükselir.
• Eğer alt sınır sağlanamazsa, iç kuvvetler oransal olarak artırılır.

Bu yöntem, yalıtım sistemi ve üstyapının mod katkılarını birleştirerek daha gerçekçi bir hesap sunar.

---

3. Doğrusal Olmayan Zaman Tanım Alanı Analizi (DNLA)

En kapsamlı yöntemdir ve özellikle karmaşık yalıtım sistemleri veya yüksek performans hedefleri için kullanılır.

Kayıt gereksinimleri:

• En az 11 deprem kaydı çifti (yatay iki bileşen) kullanılmalıdır.
• Kayıtların seçimi ve ölçeklendirilmesi TBDY 2018 Bölüm 2.5 kurallarına göre yapılır.
• Sonuçlar, 11 kaydın ortalaması alınarak değerlendirilir.

---

Üstyapı Göreli Kat Ötelemesi Sınırları

İzolasyon katının kendisi ayrı değerlendirilir (izolasyon birimi ötelemesi ( D_D ) ile kontrol edilir). Ancak üstyapı için performans düzeyine bağlı sınırlar aşağıdaki gibidir (TBDY 2018 Bölüm 14.14):

Performans Düzeyi	Göreli Kat Ötelemesi Sınırı
Kontrollü Hasar (KK)	( \delta / h \leq %0.5 )
Sınırlı Hasar (SH)	( \delta / h \leq %1.5 )
Kontrollü Hasar (KH)	( \delta / h \leq %2.5 )

Not: Bu öteleme sınırları, izolasyon katı hariç tüm üstyapı katları için geçerlidir. İzolasyon biriminin kendisi ise ( D_D ) tasarım ötelemesi ile kontrol edilir.

---

Özetle: Deprem yalıtımlı yapı tasarımında önce en basit yöntem olan Etkin Deprem Yükü Yöntemi uygulanabilir; koşullar sağlanmıyorsa Mod Birleştirme veya gerektiğinde DNLA kullanılır. Tüm yöntemlerde taban kesme alt sınır kurallarına uyulması ve üstyapı öteleme sınırlarının aşılmaması zorunludur.

Kaynak: TBDY 2018, Bölüm 14.14