Taban izolasyonu veya taban izolasyon sistemi olarak da bilinen sismik taban izolasyonu, bir yapıyı deprem kuvvetlerine karşı korumanın en çok kullanılan yollarından biridir. Bir üst yapıyı, sarsılan zemine oturan alt yapısından önemli ölçüde ayırması gereken ve böylece bir binanın veya bina dışı yapının bütünlüğünü koruyan yapısal elemanlar topluluğudur. Taban izolasyonu, pasif yapısal titreşim kontrol teknolojilerine ilişkin deprem mühendisliğinin en güçlü araçlarından biri olarak öne çıkmaktadır.
İzolasyon, kauçuk yataklar, sürtünmeli yataklar, bilyalı yataklar, yay sistemleri ve diğer araçlar gibi çeşitli teknikler kullanılarak elde edilebilir. Bir binanın veya bina olmayan bir yapının, uygun bir ilk tasarım ya da müteakip modifikasyonlar yoluyla potansiyel olarak yıkıcı bir sismik etkiden kurtulmasını sağlamayı amaçlamaktadır. Bazı durumlarda, taban izolasyonunun uygulanması bir yapının hem sismik performansını hem de sismik sürdürülebilirliğini önemli ölçüde artırabilir. Yaygın inanışın aksine taban izolasyonu bir binayı depreme dayanıklı hale getirmez.
Taban izolasyon sistemi, izolasyon bileşenleri olan veya olmayan izolasyon ünitelerinden oluşur:
- İzolasyon üniteleri, bir bina veya bina dışı yapıya yukarıda bahsedilen dekuplaj etkisini sağlamayı amaçlayan bir temel izolasyon sisteminin temel unsurlarıdır.
- İzolasyon bileşenleri, izolasyon birimleri ile bunların kendi başına ayrıştırma etkisi olmayan parçaları arasındaki bağlantılardır.
- İzolasyon üniteleri, kesme veya kayma ünitelerinden oluşabilir.
Bu teknoloji hem yeni yapısal tasarım hem de sismik güçlendirme için kullanılabilir. Sismik güçlendirme sürecinde, Pasadena City Hall, San Francisco City Hall, Salt Lake City and County Building veya LA City Hall gibi ABD’nin en önemli anıtlarından bazıları taban izolasyon sistemleri üzerine monte edilmiştir. Bu sistem, binaların etrafında bükülme diyaframları ve hendekler oluşturmanın yanı sıra devrilme ve P-Delta Etkisine karşı önlemler alınmasını gerektirmiştir. Taban izolasyonu daha küçük ölçekte de kullanılır. Bazen bir binadaki tek bir odaya kadar. İzole edilmiş yükseltilmiş zemin sistemleri, temel ekipmanları depreme karşı korumak için kullanılır. Bu teknik, heykelleri ve diğer sanat eserlerini korumak için de kullanılmıştır. Örneğin Tokyo’daki Ueno Park’ta bulunan Ulusal Batı Sanatı Müzesi’ndeki Rodin’in Cehennem Kapıları. Taban izolasyon üniteleri, binanın hareket etmesini sağlayan doğrusal hareket yatakları, binanın hareketiyle oluşan kuvvetleri emen yağ damperleri ve deprem sona erdiğinde binanın orijinal konumuna dönmesini sağlayan lamine kauçuk yataklardan oluşur.
Taban izolatör mesnetleri 1970’lerde Yeni Zelanda’da Dr. Bill Robinson tarafından öncülük edilmiştir. Kurşun çekirdekli kauçuk ve çelik katmanlardan oluşan mesnet 1974 yılında Dr. Robinson tarafından icat edilmiştir. Taban izolasyon sistemlerinin en eski kullanımları M.Ö. 550 yılına kadar uzanmaktadır. Bu tarihi alan da dahil olmak üzere İran topraklarının %90’ından fazlası, Dünya’nın en aktif sismik bölgelerinden biri olan Alp-Himalaya kuşağında yer almaktadır. Tarihçiler, ağırlıklı olarak kireçtaşından oluşan bu yapının iki temele sahip olacak şekilde tasarlandığını keşfetmişlerdir. Saroj harcı olarak bilinen kireç sıva, kum harcı ile birbirine bağlanmış taşlardan oluşan ilk ve alt temel, bir deprem durumunda hareket edecek şekilde tasarlanmıştı. Yapının tabanına hiçbir şekilde bağlı olmayan büyük bir plaka oluşturan en üst temel katmanı ise cilalı taşlardan oluşuyordu. Bu ikinci temelin tabana bağlı olmamasının nedeni, bir deprem durumunda bu plaka benzeri katmanın yapının ilk temeli üzerinde serbestçe kayabilmesiydi. Tarihçilerin binlerce yıl sonra keşfettiği gibi, bu sistem tam olarak tasarımcılarının öngördüğü gibi çalıştı ve sonuç olarak Büyük Kiros’un mezarı bugün hala ayakta duruyor. Temel izolasyonu fikrinin gelişimi iki döneme ayrılabilir. Eski zamanlarda izolasyon çok katmanlı kesme taşların inşasıyla (ya da temelin altına kum veya çakıl döşenmesiyle) gerçekleştirilirken, yakın tarihte izolasyon arayüzü olarak çakıl veya kum katmanlarının yanı sıra zemin ile temel arasında ahşap kütükler kullanılmaktadır.
George E. Brown, Jr. Nevada Üniversitesi, Reno; California Üniversitesi, Berkeley; Wisconsin Üniversitesi, Green Bay; ve Buffalo Üniversitesi’ndeki araştırmacılar arasında bir işbirliği olan proje, Amerika Birleşik Devletleri’nde sismik izolasyonun yaygın olarak benimsenmesinin önündeki ekonomik, teknik ve prosedürel engellerin stratejik bir değerlendirmesini yapmaktadır. NEES kaynakları, izole edilmiş bir yapısal sistemin genel performansını kontrol eden faktörler arasındaki karmaşık ilişkiyi anlamak için deneysel ve sayısal simülasyon, veri madenciliği, ağ oluşturma ve işbirliği için kullanılmıştır. Bu proje, Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley ve Buffalo Üniversitesi’ndeki NEES deney tesislerinde deprem sarsma masası ve hibrit testleri içermekte olup, yerel izolasyon arızalarının (örneğin, duraklara çarpma, yatak arızaları, yükselme) sistem seviyesi tepkisine yayılmasını incelemek için nihai performans sınırlarını anlamayı amaçlamaktadır. Bu testler, Miki, Hyogo, Japonya’daki E-Defense sarsma masası üzerinde izole edilmiş 5 katlı bir çelik binanın tam ölçekli, üç boyutlu testini içerecektir. 1970’lerin ortalarında ve sonlarında yapılan sismik izolasyon araştırmaları büyük ölçüde o zamana kadar kaydedilen güçlü hareket kayıtlarının çoğunun uzun periyot aralığında çok düşük spektral ivme değerlerine (2 sn) sahip olduğu gözlemine dayanıyordu. 1985’teki Mexico City depreminde göl yatağı alanlarından elde edilen kayıtlar rezonans olasılığına ilişkin endişeleri artırmış, ancak bu tür örnekler istisnai ve öngörülebilir olarak değerlendirilmiştir. Deprem tasarım stratejisinin ilk örneklerinden biri 1909 yılında Dr. J.A. Calantariens tarafından verilmiştir. Binanın, depremde kaymasını sağlayacak ince kum, mika veya talk tabakası üzerine inşa edilebileceği ve böylece binaya iletilen kuvvetlerin azaltılabileceği önerilmiştir. Michael D. Symans ve diğerleri (1999) yarı aktif kontrol sistemlerine ilişkin ayrıntılı bir literatür incelemesinde hem teorik hem de deneysel araştırmalara atıfta bulunmakta ancak deneysel çalışmaların sonuçlarını açıklamaya odaklanmaktadır. İnceleme özellikle, hem bileşen düzeyinde hem de küçük ölçekli yapısal modellerde deneysel olarak test edilmiş çeşitli sistemlerin dinamik davranışlarının ve ayırt edici özelliklerinin tanımlanmasına odaklanmaktadır.