‐általános szabályok‐meglévő épületek‐geotechnikai vonatkozások

6.Eurocode8144

Eurocode 8

1998‐1Általánosszabályok,épületek

1998‐2Hidak

1998‐3Épületekértékeléseéshelyreállítása

1998‐4Tárolók,silók,csővezetékek

1998‐5Alapozás,támfalak,geotechnika

1998‐6Tornyok,árbocok,kémények

145

Eurocode8‐1Általánosszabályok

Alapkövetelmények

Teherbírásiköv.

475évesvisszatérésiperiódus=50évalatt10% agR

nemdőlhetössze(dekárosodhat)

Korlátozottkárokköv.

95évesvisszatérésiperiódus=10évalatt10%

~használhatóságihatárállapot

0,4‐0,5*agR

146

Földrengésiteherkombináció147

, · , · ,

Azesetlegeshatástípusa Szint φA‐Ckategória Tető

EgymássalösszefüggőhasználatúszintekFüggetlenhasználatúszintek

1,00,80,5

D‐F kategóriaéslevéltárak 1,0

Hatás ψ2

ÉpületekhasznosterheiAkat: lakás,lakóépületBkat:irodaCkat:gyülekezésreszolg.Dkat:üzletekEkat:raktárak

0,30,30,60,60,8

Épületekhóterhei 0Épületekszélterhei 0Hőmérsékletiteher 0Forgalmiteher 0,3‐0,6

Földrengésihatástervezésiértéke

Földrengésihatástervezésiértéke

Osztály‐ Épület q(acél) q(vb.)DCLalacsonydukt. osztály <1,5 – 2,0DCMközepesdukt.osztály 2,0– 4,0 1,5– 3,0(4,5)DCHmagasdukt.osztály 2,0– 8,0 2,0– 4,5(6,0)

148

Osztály‐ Híd qKorlátozottanduktilis 1,0 – 1,5Duktilis 2,0– 3,5

Viselkedésitényező– q

∗ ∗ ∗ ∗ Viselkedésitényező

Fontosságiosztály Talajtényező

Fontosságiosztály149

Talajosztály‐ talajtényező150

Talaj‐osztály

Stalajtényező

A 1,0B 1,2C 1,15D 1,35E 1,4

Eurocode8‐5Alapozás,támszerkezet,geotechnika

Parciálistényezők: Tervezésimódszerek: (Statikuseset:GEO,STR,HYD,UPL:DA2*+DA3)

Talajosztályok Rézsűállékonyság Talajfolyósodás Alapozás(síkalap,mélyalap) Talaj‐szerkezetkölcsönhatás Földmegtámasztószerkezetek

151

EC7 EC8

Talajtulajdonságok

Szilárdság Kohéziós:drénezetlennyírószil.,cu,(ciklikusleromlás,gyorsterheléshezigazítva)

Kohéziónélküli:cyc ,pórusvíznyomás! Merevség

GnyírásimodulusG= *vs2 +leromlásigörbe Csillapítás Hiszterézises csillapítás Radiáliscsillapítás:hullámokalaptólvalóeltávolodásamiatt

Biztonságitényezők szilárdsághoz

152

Merevség

Gmax nyírásimodulus+leromlásigörbe Csillapítás G=f(,e,Ip,OCR,n)

153

Talajosztályok154

Talajosztályok155

Osztályozásalapja:energiáthogyantovábbítja Elsődlegesparaméter:nyíróhullámsebesség(vs) Talajtípus:„válaszspektrumszűrője” Helyszínimérés:SzeizmikusCPT,MASWstb.

Atalajrétegekszerepe

156

Válaszspektrum157

Rézsűállékonyság‐vizsgálat

Egyszerűsítettmódszer– pszeudostatikusNemhasználható,haazaltalajbanciklikusterhelésrenagypórusvíznyomásvagynagymértékűmerevség‐csökkenésalakulhatki

Pórusvíznyomásnövekedésértékelése:talajvizsgálat

158

FV

FH

Rézsűállékonyság‐vizsgálat

Egyszerűsített:„pszeudostatikus” Pl.lamellásvizsgálat,gyorsulás többleterő

159

WSg

aF g

H 5,0

HV FF 5,0

Rézsűállékonyság‐vizsgálat

Dinamikusszámítás Földrengésalattimozgásokszámítása

Blokkosvizsgálatpl.Newmark módszer

Akcelerogram,mintteher Gyorsulásküszöbérték Pórusvíznyomásokdina‐mikus vizsgálat!

160

Rézsűállékonyság‐vizsgálat

Topográfiainövelőtényezők Lazafelszíniréteg:ST növelése20%‐al

161

Különállólejtő,sziklafal

Hegyhátkistaréjszélességgel

Talajfolyósodás

Laza,telítetthomok Ismétlődőterhelés Kisösszenyomódás pórusvíznyomásnöv. =’+u Nyírószilárdság’‐vel arányos

σ’→0 σ’→0

(a) (b) (c)

Eredeti talajfelszínFedőréteg

(a) buzgár (b) alap teherbírás (c) földcsuszamlás

162

Talajfolyósodás

Tapasztalatigrafikon Megfolyósodásiesettanulmányok

Hatás:CSR– ciklikusfeszültségarány

Ellenállás:SPT,CPT,(ciklikustriax)

Korrekciók

163

OK!

Talajfolyósodás

CPTalapúméretezésMagnitúdó Feszültségszint Vékonyrétegek Finomszemcse

164

OK!

Magyarországfolyósodásra hajlamosterületei165

Tóth, Győri, Mónus, Zsíros 2004

Alapozás‐ síkalap

Feladat:szerkezetéstalajköztierőkegyenletesátadása Jelentőssüllyedésnélkül Állékonyságvesztésnélkül

Alapozás:elemekmerevenösszekapcsolvaegységesrendszer

Függetlenelemek:fázisonkívülimozgásfeszültségkoncentráció

Alaplemezvagyösszekötőgerendák

166

Alapozás‐ síkalap167

Számítás:merevségfüggazalakváltozásiszinttől! Egyszerűsített:alakváltozáselőrebecsülve Egyenértékűlineáris:iterációleromlásigörbesegítségével(FLUSH,SASSI),komplexválaszmódszerealapján

Nemlineáris,időlépéses(VEM)– bonyolult,kutatás

Alapozás‐ síkalap

Talajtörés– EC8‐5Fmelléklet Ferdeség,külpontosság,tehetetlenségierők,pórusvíznyomás,nemlineárisviselkedés

168

Szerkezetiviselkedés169

Szerkezetiviselkedés170

171

Síkalapmodellezése172

Gazetas 1991, lásd Dulácska,Joó, Kollár: TTFH 2008

Síkalapmodellezése173

Gazetas 1991, lásd Dulácska,Joó, Kollár: TTFH 2008

Alapozás‐ mélyalap174

SVRd4

SVRd3

SVRd1

SVRd2

NEd‐SVRd1‐SVRd2‐SVRd3‐SVRd4 

NEd 

MEd

SHRd1b

n(x,y)pd 

SHRd1a

SHRd3b

SHRd3a

SVRd4  SVRd2 

Alapozás‐ mélyalap

CölöpökkeresztirányúellenállásaHajlításimerevség Talajreakció Dinamikuscölöpcsoporthatás Cölöpfejéscölöpközöttimerevség Folyósodásrahajlamosréteg Kinematikuskölcsönhatás D,S1,S2talaj, fontosszerkezet(III.vIV.oszt) JelentősgyorsulásagS >0,1g

175

Szerkezetiviselkedés176

Szerkezetiviselkedés177

Földmegtámasztószerkezetek

Maradóelmozdulás,elferdüléselfogadható,haafunkció,esztétikamegengedi

Statikusállapotbólkiindulni Pórusvíznyomás‐telkellkerülni Számítás

Többleterővízszintesen:MO Egyszerűszámítás:Newmark Dinamikusszámítás:VEM

178

Földmegtámasztószerkezetek179

Hatás:[(ag/g)S]/r Dinamikuserőtámadáspontja:H/2

Hidrodinamikusnyomás Szerkezetiszilárdság Általánosállékonyság! Horgonyok(ideiglenestervezésiáll.)

Szabadhosszmegnövelése:

Támszerkezettípusa r

Szabadsúlytámfal,halegfeljebbdr =300αS (mm)elmozdulástképeselviselni

2

Szabadsúlytámfal,halegfeljebbdr =200αS (mm)elmozdulástképeselviselni

1,5

Hajlékonyvasbetonfal,kihorgonyzott/megtámasztottfal,függőlegescölöpökrealapozottvasbetonfal,befogottpincefaléshídfő

1

Földmegtámasztószerkezetek180

Pszeudostatikusszámítás

E.FaccioliICEGE2007

Földmegtámasztószerkezetek181

Dinamikusszámítás

E.FaccioliICEGE2007

Talaj‐szerkezetkölcsönhatás(SSI)

Hagyományosépületeknélkedvezőbberedménytad,mintamerevnekfeltételezettmegtámasztás,ezértérdemesmodellezni.

AkövetkezőszerkezeteknélazSSIfigyelembevételekedvezőtlenebberedménytad,mintazanélkülivizsgálat,ezértkell velefoglalkozni.

182

Talaj‐szerkezetkölcsönhatás

P‐ hatásjelentős(másodrendű) Nagytömegű,vagymélyítettalapok,hídpillér,siló Karcsú,magasszerkezetekEurocode8‐6 Nagyonpuhatalaj(vs<100m/s) Cölöpalap

Szerkezetitehetetlenségierők Kinematikuserők

(Földalattiszerkezetek)

183

‐alapelvek

7.Tervezésifolyamat184

Tervezőkfeladatai

Földrengésforrása Adotthelyszín(földrajz,talajrétegződés,alapozás)szerkezetreadottrezgés

Kölcsönhatás:talajszerkezet

Reakciókaszerkezetben

185

Tervezésifolyamat

Tönkremenetelimechanizmusmeghatározása1.Statikussüllyedések2.DinamikuselmozdulásokGépekkövetelményeiEmberikövetelmények(kényelmetlenség,tönkremenetel)

3.Dinamikusmozgásokmiattisüllyedések4.Talajfolyósodás5.Megfelelőségikövetelményekfelvétele

186

Tervezésifolyamat

Terhelésésavizsgáltkritériumotleírómennyiségekközöttiösszefüggésekfeltárása

Nagyonsokszempont Szabványosításnehéz

Követelmények,megfelelőségifeltételek Vizsgálatimódszerek Földrengésihatás,talaj,szerkezet,kölcsönhatások

187

Tervezésikövetelmények

Afelszerkezetről átadódóerőkszámottevőtartósalakváltozásnélküladódjanakátazaltalajra.

Azalakváltozásoklegyenekaszerkezetfunkcióivalkompatibilisek.

Aszeizmikusterhelésésválaszbizonytalanságaimiatttörekednikellazegyszerű,egységesrendszerre.

188

Tervezőfeladatai

Telepítésrevonatkozókövetelmények Szeizmikusanaktívtörésvonalakközelsége Rézsűállékonyság Talajfolyósodás Túlzottsüllyedésciklikusterhelésekmiatt

Altalajravonatkozókövetelmények Talajosztály szeizmikushatás Talajparaméterek anyagiviselkedésleírása

189

Tervezőfeladatai

Méretezés SíkalapMélyalap Talaj‐szerkezetkölcsönhatás Támszerkezetek

190

Magyarországigyakorlat

Kis,egyszerűépület,csarnok HSMvagyVSA Fontos/értékes/bonyolultszerkezet Völgyhídt>50m Kutatás:Kegyes‐BrassaiOrsolya:Földrengéskockázatelemzés‐ Felszínihullámmérés+válaszspektrumgenerálás– mikrozonáció‐Mmtdi.sze.hu– elkészültPhD

191

Irodalom(magyar)

CsákB,HunyadiF.ésVértesGy:„Földrengésekhatásaazépítményekre”.MűszakiKiadó.Budapest.1981.

KollárLajos:Építményekméretezéseföldrengésre.TervezésiSegédlet.S‐35.TTI.1990.

Dulácska Endre:Földrengésveszély,földrengésellenivédelem.AMagyarMérnökiKamaraKiskönyvtára.TT‐TS3,2000.

Dulácska EndreésKollárLászló:Méretezésföldrengésreazeurópaielvekfigyelembevételével.TervezésiSegédlet,TT‐TS4,2003,MagyarMérnökiKamara,TartószerkezetiTagozat

GyörgyiJózsef:Dinamika,Egyetemitankönyv.MűegyetemiKiadó,Budapest,2003.

Dulácska E.,JoóA.,KollárL.:Tartószerkezetektervezéseföldrengésihatásokra,AkadémiaiKiadó,2008.

192

Irodalom(magyar)

VighL.Gergely,HortobágyiZsolt,Pohl Ákos,JoóAttila:Szerkezetekszeizmikusanalíziseszámítógéppel,TercKiadó2013,Budapest

RichardP.Ray:GeotechnikaiKézikönyv‐ FöldrengésreValóMéretezéshez,MagyarMérnökiKamaraGeotechnikaiTagozat,2014,Budapest

MagyarországFöldrengésInformációsRendszere(FIR)www.foldrenges.hu.GEORISKKFT

193

Irodalom(külföldi)

Kramer,S.L.:GeotechnicalEarthquakeEngineering,PrenticeHall,NewJersey,1996.

Chopra,AnilK:DynamicsofStructures:TheoryandApplicationstoEarthq.Eng.,Prentince‐Hall,1995.

Das,B.M.:PrinciplesofSoilDynamics,PWS‐KentPublishingCompany,Boston1993

Eurocode8 Fardis:Designer’s Guide to EC8‐1andEC8‐5 Charleson,A.:Seismicdesignforarchitects– Outwittingtheearthquake,2008

194

Szeizmikusszigetelés

Alapozásszigetelés195

Szeizmikusszigetelés196

http://www.sapstudio.it

197

Szeizmikusszigetelés

www.jssi.or.jp

Kihajlásbiztosmerevítés(BRB)

Bucklingrestrainedbrace(BRB)198

http://www.starseismic.eu/

Kihajlásbiztosmerevítés(BRB)199

http://www.starseismic.eu/