TERVEZÉS FÖLDRENGÉSRE LGM_SE_013_1

Átírás

1 TERVEZÉS FÖLDRENGÉSRE LGM_SE_013_1 se.sze.hu Szilvágyi Zsolt

2 2

3 TÉMAKÖRÖK 3 1. FÖLDRENGÉSEK HATÁSAI 2. FÖLDRENGÉSI HULLÁMOK 3. FÖLDRENGÉSEK JELLEMZŐI 4. DINAMIKAI ALAPOK 5. TALAJDINAMIKA 6. TERVEZÉSI FOLYAMAT 7. EUROCODE 8

4 4 1. Földrengések hatásai -közvetett, közvetlen hatások -méretezés nehézségei -koncepcionális tervezés -Mo. földrengés-veszélyeztetettsége

5 1. BEVEZETÉS 5 Földrengés geotechnikus szemmel Szeizmológia Szerkezetdinamika Talajdinamika Terepi és Laboratóriumi mérések Kiindulás: statikus állapot

6 Földrengések közvetlen hatásai 6 Talajtörés Felszíni törés (vetődés) Talajrezgés (tömörödés) Megfolyósodás (nyírószilárdság) Földcsuszamlás (vsz. terhek) Szerkezetre közvetített rezgések Támszerkezet, épület, híd, egyéb szerk. károsodása

7 Vető menti elmozdulások 7 jobbos/dextrális vető Csapás balos/szinisztrális vető Dőlésmenti vetők feltolódás/áttolódás tiszta/normál lecsúszás Átlós ferde balos feltolódás ferde balos lecsúszás

8 8 Vető menti elmozdulások

9 9 Vető menti elmozdulások

10 Talajfolyósodás 10 Laza, telített homok Ismétlődő terhelés Kis összenyomódás pórusvíznyomás növ. s=s +u Nyírószilárdság s -vel arányos Fedőréteg Eredeti talajfelszín σ 0 σ 0 (a) (b) (c) (a) buzgár (b) alap teherbírás (c) földcsuszamlás

11 Talajfolyósodás 11 (a) (b) (c) (a) buzgárosodás (b) alap teherbírás (c) földcsuszamlás

12 12

13 Szerkezeti károk 13 Vízszintes merevség/szilárdság (duktilitás)

14 Szerkezeti károk 14 x t x k/2 m c k/2 x g mx mx mx g cx Soil cx x g kx kx mx g 0 P earthquake ( t)

15 Szerkezeti károk 15 Egyszabadságfokú rendszer P sin( ) 0 t x m k/2 c k/2 (a) mx mx g mx cx kx x t x g x m c k/2 földrengés (b) cx kx 0 mx g k/2 P m = a rendszer tömege c = a rendszer csillapítása (dugattyú) k = a rendszer merevsége (rugóállandó) x g = a talaj elmozdulása x = a tömegpont elmozdulása x x = a tömegpont sebessége = a tömegpont gyorsulása P sin( ) = gerjesztő erő 0 t earthquake ( t)

16 Földrengések közvetett hatásai 16 Szökőár (tenger) Áradás (folyók, árvízvédelmi töltések) Tűzvész (vízellátás, gázvezeték) Járványok (vízellátás, közegészségügy) Gazdasági hanyatlás (rendfenntartás, infrastruktúra)

17 Földrengésre való méretezés nehézségei 17 Földrengésteher összetett, valószínűségi elven meghatározható, rövid idejű, de nagy igv. Múltbéli események elemzése aktív területek tapasztalatai Gazdaságosság (új épületek, szerkezetek tervezése, meglévő épületek, szerkezetek értékelése)

18 Földrengésbiztos építés általános céljai 18 Gyakori kis rengés Nem tartószerk. elemek se károsodjanak Alkalmankénti mérsékelt rengés Tartószerk. ne károsodjon, nem tartószerk. elemek minimálisan Ritka, nagy erejű rengés Összeomlás, súlyos szerkezeti kár ne legyen

19 Koncepcionális tervezési szempontok 19 Kisebb tömeg kisebb teher Egyszerűség Szimmetria Alaprajzi szabályosság Magasság menti szabályosság Tömeg (m), merevség (k), szilárdság (f y ), duktilitás (m) egyenletes és folytonos Nagy fesztáv, nagy konzol kerülendő

20 Koncepcionális tervezési szempontok 20 Nem szerkezeti elemek: elválasztva vagy méretezve Képlékeny keresztmetszetek tervezése Többszörös védelem Épületmerevség és szilárdság összhangban az alapozás merevségével, szilárdságával

21 Többlet tömeg 21 Megnövelt merevség Alapozás?! Csökkentett merevség

22 22

23 23 Alaprajzi szabályosság, egyszerűség

24 Alaprajzi szabályosság, egyszerűség 24 Csavarás okozta károk

25 25

26 26 Tömeg, merevség, szilárdság, duktilitás legyen folytonos és egyenletes

27 27 Alapozás és szerkezet összhangja

28 Magyarország földrengés-veszélyeztetettsége 28 Tóth et al. (2002)

29 Magyarország földrengés-veszélyeztetettsége 29 Tóth et al. (2002)

30 30 Magyarország földrengés-veszélyeztetettsége

31 31

32 32 Tóth et al. (2002)

33 33

34 Mérsékelten erős földrengések 34 Agadir, Morocco, Pulumur Region, Turkey Mineral, Virginia, USA Skopje, Macedonia, Yug., Managua, Nicaragua L Aquila, Italy San Fernando, Calif., USA Spitak, Armenia Haiti Vracea, Romania

35 35 Agadir 5.7 <15 sec All images are copyright Yannick Beunard

36 Valószínűségek (1 in 100yrs) (1in 100yrs)

37 Skopje g 37

38 38

39 39 Managua, 6.2

40 40 Megfelelő tervezés

41 Földrengési hatás 41 A talajmozgás összetevőkre bontása Földrengési adatsor Referencia helyek = Forrás Út Helyszín Építési helyszínek 4 Alapkőzet Talajrétegek 2 3 Út 1 Forrás