Taban izolatörü (base isolator), binanın temeli ile üst yapı arasına yerleştirilen esnek, yüksek sönümleyici mesnetlerdir. Deprem sırasında yerin sarsıntısının binaya aktarımını önemli ölçüde azaltır. Bina "yüzmeye başlar" — yer hareketi altında bile iç kısım neredeyse sabit kalır. TBDY 2018 Bölüm 12'de detaylı düzenlenmiştir.
Çalışma Prensibi
Normal bina:
- Zemin sarsar → bina sarsar → yüksek ivme + hasar
Taban izolatörlü bina:
- Zemin sarsar → izolatör deforme olur → bina az sarsar
- İvme %70-80 azaltılır
- Bina periyodu uzar (3-5 saniyeye)
Sismik İzolasyon Kriterleri
Binaların Avantajlı Olması Durumları
- Rijid yapılar (kısa periyot)
- Önemli binalar (hastane, müze, kritik tesis)
- Tarihi binalar (orjinal yapı korunmalı)
- Hassas ekipman (bilgisayar merkezi, laboratuvar)
Avantajsız Durumlar
- Yumuşak zemin (ZE) — izolasyon etkisi azalır
- Yüksek bina (>20 kat) — zaten uzun periyotlu
- Rüzgâr dominant yapılar
İzolatör Türleri
1. Lead Rubber Bearing (LRB)
Kauçuk + kurşun çekirdek:
- Düşey: Yüksek rijitlik
- Yatay: Esnek (k_h düşük)
- Sönüm: ~%25-30 (kurşundan)
- En yaygın tip
2. High Damping Rubber (HDR)
Yüksek sönümlü kauçuk:
- Düşey: Yüksek rijitlik
- Yatay: Esnek
- Sönüm: ~%15-20 (kauçuktan)
- Doğal kauçuk katkılı
3. Friction Pendulum System (FPS)
Sürtünme sarkaç:
- Kayar mesnet, küresel yüzey
- Periyot = T = 2π√(R/g) (R: yarıçap)
- Sönüm: ~%30 (sürtünme)
- Modern sistem, ABD/Japonya yaygın
4. Sliding Isolators
Teflon kayar mesnet:
- Düşey: Yüksek
- Yatay: Sürtünmeli
- Tek başına yetersiz — yay ile birleşik
TBDY 2018 Bölüm 12 Gereksinimleri
Temel Kurallar
- Zorunlu modal analiz (13 mod minimum)
- Zaman tanım alanı analizi (zorunlu)
- Deprem kaydı: 7+ spektruma uygun
- Peer review gerekli
- Test ve doğrulama: Her izolatör %10 test
Performans Hedefi
- DD-2 altında: Elastik (üst yapı hasar yok)
- DD-1 altında: Kesintisiz hizmet
- İzolatör rotation/drift limit: ASCE 7 ile uyumlu
İzolasyon Sistemi Tasarım Adımları
- Zemin analizi (periyot-ivme spektrumu)
- Yapı ön tasarımı (rijit kabul)
- İzolatör türü seçimi (LRB, HDR, FPS)
- Efektif rijitlik (ke) hesabı
- Periyot hesabı: T = 2π√(W/k·g)
- Yer değiştirme talep: D = Sa × T² / (4π²)
- İzolatör çapı (tipik 500-1500 mm)
- Dinamik analiz (modal + zaman tanım)
Tipik Yer Değiştirme
- İzolatör seviyesinde: 300-600 mm (deprem altında)
- Üst yapı drift: %0.1-0.3 (çok az)
- Normal bina drift: %0.5-1.0 (karşılaştırma)
Maliyet
Tablo: Maliyet özeti.
| Sistem | Ek Maliyet | Bina Tipi |
|---|---|---|
| LRB | %5-10 | Normal konut/ofis yetersiz |
| HDR | %6-12 | Orta-yüksek bina |
| FPS | %8-15 | Hastane, önemli |
Toplam Proje Değeri
İzolatör maliyeti üst yapı yapıldığı için daha basit tasarım → net maliyet avantajı olabilir.
Türkiye'de Öne Çıkan Örnekler
- Esenler Devlet Hastanesi (İstanbul) — LRB
- Kocaeli Devlet Hastanesi — HDR
- Atatürk Havalimanı Terminal 2 — izolasyonlu
- Yeni hastaneler giderek izolatörlü yapılıyor
İzolasyon vs Damper
Tablo: İzolasyon vs Damper özeti.
| Teknik | Mekanik | Sönüm |
|---|---|---|
| Taban izolatörü | Periyot uzatma | %15-30 |
| Viskoz damper | Hız bağımlı | %20-30 |
| Histeretik damper | Plastik deformasyon | %20-25 |
| Tuned Mass Damper | Rezonans değiştir | %5-10 |
İzolatör pasif sistem (yapısal değişiklikle etkili), damper ek eleman.
Bakım ve İnceleme
İzolatörler 50+ yıl ömürlü ama:
- Yıllık görsel inceleme
- 5 yıllık detaylı test
- Büyük deprem sonrası zorunlu değiştirme değerlendirme
- Erişilebilir konum (bakım için)
Fırsat — Eski Bina Güçlendirme
Tarihi yapılara uygulanabilir:
- Temel kazısı + jack
- Yapıyı yukarı kaldır
- İzolatör yerleştir
- Yapıyı indirme
Örnek: Los Angeles City Hall (1928 yapı), izolasyon ile güçlendirildi.
Sık Sorulan Sorular
İzolatörlü bina deprem hissetmez mi? İçerideki hisseti çok azalır. Periyot uzadığı için yavaş ve büyük ama belirgin olmayan hareket olur. İçerideki eşyalar dökülmez.
Türkiye'de izolatör yaygın mı? Yavaş yayılıyor. Yeni hastaneler, kritik altyapı zorunlu tercih. Normal konutta maliyet nedeniyle nadir.
İzolatör değişmeli mi? Genelde 50-60 yıl ömürlü. Büyük deprem sonrası deformasyon varsa değerlendirilir.
İlgili
Son güncelleme: 22 Nisan 2026 · Kaynaklar: TBDY 2018 Bölüm 12, ASCE 7-16 Chapter 17.
İlgili Hesaplama Araçları
Bu konuyla bağlantılı ücretsiz mühendislik hesaplama araçları: