Titreşim Yalıtımı Yapılmış Mekanik Ekipmanların Sismik Korunması
Birçok mekanik sistem—örneğin HVAC (ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme) üniteleri, pompalar ve jeneratörler—gürültü ve çalışma kaynaklı titreşimleri azaltmak amacıyla titreşim yalıtıcıları üzerine monte edilir. Ancak bu titreşim yalıtıcılar normal çalışma koşullarında etkili olsalar da, uygun şekilde sınırlandırılmadıkları takdirde deprem sırasında ciddi risk oluşturabilirler.
FEMA E-74 ve uluslararası standartlar, sık karşılaşılan bir yanılgıya dikkat çeker: Titreşim yalıtımı tek başına sismik koruma değildir. Hatta bu titreşim izolasyonun kullanıldığı cihazlar deprem etkisinde rezonans etkisine daha açık hale gelirler.
Yaygın Başarısızlık Türleri
- Kontrolsüz hareket sonucu esnek bağlantıların (borular, kanallar) yırtılması
- Uygun ankraj tasarımı ve imalatı yapılmayan zemin montajlı sistemlerin kayması veya devrilmesi
- Uygun kaide tasarımı yapılmayan sistemlerin kaidelerinin deforme olası sonucunda cihazın hasar görmesi
- Hareket eden ekipmanın çarpmasıyla bitişik sistemlerde oluşan hasarlar
Sismik Titreşim Yalıtımının Yarattığı İlave Risk
- Bir cihaz rijit (doğrudan zemine ankrajlı) iken, kendi doğal frekansı oldukça yüksektir. Bu yüzden çoğu deprem hareketi (özellikle orta–uzun periyot bileşenler) cihazın doğal frekansıyla çakışmaz ve cihaz deprem yükünü daha sınırlı hisseder.
- Ancak cihaz yaylı titreşim yalıtıcılarının üzerine konulduğunda, sistemin doğal frekansı düşer. Yani cihaz artık zemine daha “gevşek” bağlanmış olur.
- Depremlerin baskın frekans aralığı genellikle 0.5–10 Hz arasındadır. Yaylı bir ekipmanın doğal frekansı da çoğunlukla bu aralığa yaklaşır.
- Bu durumda zemin hareketi ile ekipmanın frekansı çakışabilir → rezonans riski doğar. Rezonans anında yer hareketi büyüklüğü küçük olsa bile cihaz çok daha büyük ivmelere ve deplasmanlara maruz kalır.
Üretici Yaylı Sistemlerin Sismik Hesapları
Birçok cihaz üreticisi, titreşim yalıtımı için cihaza özel yay veya kabinler sunar. Ancak bu durum, sismik kapasitenin sağlandığı anlamına gelmez.
- Cihaz kabinli olsa bile, kabinin bağlantı koşulları ve dayanımı mutlaka sismik hesaplarla doğrulanmalıdır.
- Bu hesaplarda binanın konumu, bulunduğu kat, ve tasarım deprem ivmesi dikkate alınmalıdır.
- Özellikle ankraj ve kaide tasarımları, deprem yüklerini karşılayacak şekilde boyutlandırılmalıdır.
Sismik Sınırlandırma Çözümleri
Titreşim yalıtıcılarına sahip ekipmanlar, mutlaka sismik sınırlandırmalarla desteklenmelidir.
- Sismik sınırlayıcı/snubber sistemleri
- Limit durduruculu yaylı yalıtıcılar
- Ek sismik bağlantı sistemleri (çalışma sırasında titreşim izolasyonu sağlayıp, deprem anında deplasmanı sınırlayan hibrit çözümler)
Bu çözümler sayesinde hem titreşim kontrolü hem de deprem güvenliği birlikte sağlanır.
Doğru Koordinasyonun Önemi
Titreşim kontrolü ve sismik güvenlik çoğu zaman farklı disiplinlerin sorumluluk alanına girer. Bu nedenle:
- Mekanik mühendisler titreşim konforunu,
- Sismik danışmanlar deprem güvenliğini,
- İşveren ve denetim birimleri maliyet ve uygulanabilirliği gözetmelidir.
Başarılı bir uygulama için disiplinler arası etkin koordinasyon şarttır.
Sonuç
Titreşim yalıtımı yapılmış mekanik ekipmanlarda deprem güvenliği, yalnızca yayların veya kauçuk izolatörlerin yerleştirilmesiyle sağlanmaz. Doğru ankraj tasarımı, sismik sınırlandırmalar, üretici verilerinin ötesinde yapılan hesaplar ve disiplinler arası koordinasyonla, hem titreşim kontrolü hem de sismik güvenlik aynı anda garanti altına alınabilir.
