Seismisk analyse og dimensjonering av støttekonstruksjoner og skråningsstabilitet



Like dokumenter
Seismisk dimensjonering av grunne fundamenter

Seismisk dimensjonering av pelefundamenter

Hvordan prosjektere for Jordskjelv?

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Overordnede spesifikasjoner 2. Underbygning 1. Banelegeme

MULTICONSULT. Stålpeldag Tine meieriet Seismisk dimensjonering av peler etter Eurokode 8. Farzin Shahrokhi Multiconsult as

Fundamenteringsplan, Skogtun, Ullensaker kommune

Identifisering av grunntype etter Eurokode 8, og seismisk grunnresponsanalyser

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Over- og underbygning 2. Underbygning 1. Banelegeme

Pelefundamentering NGF Tekna kurs april 2014

Innføring i seismisk jord-konstruksjonssamvirke (fokus på konstruksjonsdynamikk) Innhold

NOTAT VEDR. PROSJEKTERING FOR SEISMISKE PÅVIRKNINGER INNHOLD. 1 Innledning 2. 2 Forutsetninger 3. 3 Utelatelseskriterier 7. 4 Lav seismisitet 8

Innføring av EUROKODER. Stålpeledagene 2010 Ruukki Roald Sægrov Standard Norge Roald Sægrov, Standard Norge

Jordtrykk 08/06/2017. Print PDF

2 Normativt grunnlag for geoteknisk prosjektering

Jordskjelvdesign i Statens vegvesen

Seismisk dimensjonering av prefab. konstruksjoner

Ose Ingeniørkontor AS VARTDAL RINGMUR BEREKNINGSDOKUMENT. Marita Gjerde Ose Ingeniørkontor AS

2.1 Topografi Figur 2-1 indikerer aktuell strekning med røde streker, og det er gitt en underdeling med henholdsvis delstrekning 1 og 2.

Vedlegg A. Innhold RIG NOT 002_rev00 Vedlegg A 14. november 2014 Side 1 av 4

Bruk av Geosuite i et utfordrende byggeprosjekt - Nydalsveien 16-26

GeoSuite Stability. Erfaringer fra to prosjekter: - Horten havn utfylling i sjø - Kjevik lufthavn kvikkleirekartlegging

Adkomstveg er utarbeidet av vegplanelgger i VIANOVA. Vi har utført kontroll for utformingen og vurdert hvordan den kan utføres.

Nytt dobbeltspor Oslo Ski

Generelt om nye standarder for prosjektering

Teknisk regelverk fra Bane NOR

Håndbok 185 Eurokodeutgave

MULTICONSULT. 1. Innledning. 2. Grunntype. Gystadmarka Boligsameie Grunntype og responsspektrum

NOTAT. 1. Innledning. 2. Terreng- og grunnforhold GEOTEKNISKE VURDERINGER FOR PLANLAGT VILBERG SKOLE I TYNSÅKVEIEN

VEILEDER FOR BRUK AV EUROKODE 7 TIL BERGTEKNISK PROSJEKTERING VERSJON 1, NOVEMBER 2011 NORSK BERGMEKANIKKGRUPPE

Ved bruk av Leca Lettklinker for økt stabilitet, skal følgende parametre vurderes:

Originalt dokument TRIM ERBK TRIM REV. DATO BESKRIVELSE UTARBEIDET AV KONTROLLERT AV GODKJENT AV

Områdestabilitet gangvei, Nerdrum, Fet kommune Geotekniske vurderinger - områdestabilitet

1 Innledning. 2 Topografi og grunnforhold NOTAT SAMMENDRAG

Delområdet O. Figur 1-1: Delområder fylling

BRUKERMØTE GEOSUITE 2009 BRUKERERFARING MED GEOSUITE SPUNT (EXCAVATION) INGER J. M. SØREIDE BRUKERERFARING GEOSUITE SPUNT/EXCAVATION

Anbefaling til ny sikkerhetsfilosofi i forbindelse med utbygging/tiltak i områder med sensitiv leire

Innføring i seismisk jord-konstruksjonssamvirke (fokus på jordskjelv geoteknikk)

Håndbok N400 Bruprosjektering

PG CAMPUS ÅS Samlokalisering av NVH og Vet. inst. med UMB. Eksternt notat Barnehage, grunn- og fundamenteringsforhold

Mål. Er FE (endelig element metode) er like. Litt om stabilitetsberegning i kvikk- og. (grenselikevektsmetode)? effektiv som LE. sensitiv leire?

Eurokode 8, introduksjon, kontekst og nasjonalt tillegg

DIMENSJONERING AV FLERETASJES TREHUS. Sigurd Eide, Splitkon AS

Nytt sykehus i Drammen. Geotekniske stabilitetsberegninger for mellomlagring av rivningsmasser

Kirkegårdsveien boligområde: Geoteknisk vurdering av skråningsstabilitet for reguleringsplan

R UTLEIRA IDRETTSANLEGG OMRÅDESTABILITET

Dette notatet beskriver den geotekniske vurderingen utført av Løvlien Georåd AS. Vår oppdragsgiver er Energivegen 4 Jessheim AS v/ Håkon Rognstad.

B10 ENKELT SØYLE BJELKE SYSTEM

NOTAT RIG-001 SAMMENDRAG. 001_rev00. Cicilie Kåsbøll. Rambøll v/nina Marielle Johansen

NOTAT. 1 Innledning. 2 Områdebeskrivelser SAMMENDRAG

Geoteknisk notat: Hovli omsorgssenter

NOTAT nr GEO02

4.4.5 Veiledning i valg av søyledimensjoner I det følgende er vist veiledende dimensjoner på søyler for noen typiske

Håndbok N400 Bruprosjektering

BERGENSBANEN (DALE) BERGEN. Bergen godsterminal, Nygårdstangen Reguleringsplan med KU og Hovedplan

H5 DIMENSJONERINGSEKSEMPLER

Prosjektteam: Utarbeidet av Kontrollert av Godkjent av SH AH AH

Levanger kommune. Fortau Nordsivegen. Geoteknisk vurdering Reguleringsplannivå. Oppdragsnr.: Dokumentnr.: RIG02 Versjon:

NOTAT. 1 Innledning. 2 Grunnforhold SAMMENDRAG

Workshop for næringslivet 8. januar 2014 Delprosjekt B: 3D Regnemotor Setning og stabilitet

Eurokode 5. Konstruksjonskurs Eurokode 5 Generelt om Eurokode. Treteknisk Sigurd Eide Onsdag 9. april 2014 NS-EN :2004/NA:2010/A1:2013

Vad er setninger? Underbygning setninger 1

5 Kontrollklasser - prosjektering og utførelse 4. 8 Geotekniske dimensjoneringsparametere 6

Statens vegvesen. Stabilitetsvurdering av deponi på Stormyra etter grunnbrudd

Bygg sterkere. På et enda sterkere fundament firstname.lastname INTERNAL

Vurdering av stabilitetforholdene etter oppfylling og fundamentering av nye bygninger etc.

KVINESDAL KOMMUNE PELE BÆREEVNE NOTAT

B8 STATISK MODELL FOR AVSTIVNINGSSYSTEM

Setninger 30/01/2018. Print PDF

sse Fylke: Østfold Gnr: 1 Bnr: Nipas AS Tiltakshaver: Rapport: Geoteknisk notat ering, setninger Stikkord: UTM: VEDLEGG Bilag Bilag Sammendrag

E18 Retvet - Vinterbro Reguleringsplan

Vei til parkeringsareal, Hageveien 11 Lillehammer kommune PRO Geoteknikk beskrivelse av grunnforhold, vei og stabilitet

Statens vegvesen. Notat. Bjørn Tore Olsen Øyvind Skeie Hellum Sidemannskontroll: Frode Oset

Utløsende årsaker og bruddmekanismer for kvikkleireskred Maj Gøril Bæverfjord

Åsmoen -Jessheim, Ullensaker Geotekniske vurderinger med dokumentasjon fra grunnundersøkelser

Beregning av konstruksjonskapasitet med ikkelineær FE analyse - Anbefalinger fra DNV-RP-C208

Statens vegvesen & Geosuite Toolbox

INNHOLD 1 Innledning Grunnlag for geoteknisk prosjektering Generelt Geoteknisk kategori Pålitelighetsklasse

Deres ref.: Vår ref.: Dato: Einar Ballestad-Mender Mingbo Yang

Rapport_. Verdal kommune. OPPDRAG Planområde Lysthaugen syd. EMNE Forundersøkelse, geoteknisk vurdering, prøvegraving DOKUMENTKODE RIG RAP 01

Forankring av antennemast. Tore Valstad NGI

BWC MEMO 724a. Søyler i front Innfesting i bærende vegg Eksempel

Permanent spunt som kjellervegger i bygg. Drammensveien 134, Skøyen 4 kjelleretasjer med permanent spunt som bærende vegger

Pelefundamentering - dimensjoneringsmetoder og utførelse belyst med praktiske eksempler

Effekt av progressiv bruddutvikling ved utbygging i områder med kvikkleire Sensitivitetsanalyse. Hans Petter Jostad & Petter Fornes (NGI)

Foreliggende notat oppsummerer våre prosjekteringsforutsetninger med bl.a. myndighetskrav, pålitelighetsklasse og geoteknisk kategori.

RIG 01, Geoteknisk rapport

NOTAT Mudring og tildekking i Horten Indre havn Horten kommune SAMMENDRAG MULTICONSULT multiconsult.no

E6 Helgeland sør: Parsell 6. Reguleringsplan

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Overordnede spesifikasjoner 2. Underbygning 4. Støttekonstruksjoner

Statens vegvesen. Det henvises til trafikklaster i håndbok N400 Bruprosjektering og V421 Støttemurer.

Aqua Gen AS. Grunnundelsøke. Geoteknisk rapport. Norconsult

Utløsende årsaker og ulike bruddmekanismer for kvikkleireskred

N o t a t RIG-NOT-1-REV-0

Utvidelse av Oredalen avfallsanlegg i Hurum kommune Geotekniske stabilitetsberegninger i eksisterende deponi

Statens vegvesen. Rv 36 Skyggestein Skjelbredstrand, geoteknisk vurdering av deponiet ved Kirkebekken bru

Grupper: 12 Bygg Dato: Tid: Densitet, tørr densitet, tyngdetetthet, vanninnhold, porøsitet, poretall og metningsgrad.

NOTAT. 1. Generelt. 2. Geoteknisk kategori og -konsekvensklasse GS-BRU, NUMEDALEN. FUNDAMENTERING

a) Pusteparti er lengde av spor hvor det forekommer langsgående bevegelser av skinnene utløst av brudd / diskontinuitet i skinnestrengen.

Til orientering er det for planlagte bygg oppgitt myndighetskrav nedenfor.

Byggherre: Trondheim Kommune Prosjekt: Ingeborg Ofstads veg Dokument: Bygningsteknisk beskrivelse RIB

Transkript:

Seismisk analyse og dimensjonering av støttekonstruksjoner og skråningsstabilitet Kristoffer Skau Støttekonstruksjoner Hva sier standarden? I hht. standaren kan det sees bort fra seismiske krefter for midlertidige konstruksjoner dersom de ikke berører eksisterende konstruksjoner eller områdestabilitet. (NS- EN1991-1-6:2004/NA:2008 under punkt NA.4.13 og i NS-EN 1990:2002+NA:2008 på tabell 2.1) For permanente støttekonstruksjoner skal seismiske krefter inkluderes 1

Støttekonstruksjoner Hva sier standarden? Jordskjelv kategoriseres som en ulykkeshendelse i følge standarden (NS 1990:2002+NA:2008) Bør følge praksis som for andre ulykkeshendelser, som f.eks. stagbortfall. Standarden er ikke helt klar men vår fortolkning av en ulykkeshendelse er at kollaps og tap av liv og/eller store økonomiske verdier må forhindres. Mindre skader kan aksepteres. Støttekonstruksjoner Hva sier standarden? Som vist i NA-NS 1990:2002/NA:2008, Tabell NA.A.1.3 skal lastene ikke faktoriseres. Det betyr at lasten i konstruksjonen (stag, puter, etc.) skal være karakteristiske, som de er ved stagbortfall. Dvs. de beregnes ved karakteristiske jordparametere. I tillegg må geoteknisk stabilitet påvises å være tilstrekkelig i hht. til kravene i EC8-del 5. 2

Støttekonstruksjoner Hvilke Vi skal dimensjonere for en seismisk påvirkning og standarden åpner for flere representasjoner av denne påvirkningen. 1. Pseudostatiske håndberegningsmetoder som gitt i EC8-5 Annex E: Metode for stiv støttemur/kjeller Mononobe-Obake (OM) method 2. Pseudostatisk FEA 3. Tidsdomene FEA (omtales ikke her) Støttekonstruksjoner Hvilke Uansett metode må vi tenke på: Statisk og dynamisk jordtrykk Hydrostatisk og hydrodynamisk vanntrykk Treghetskrefter fra støttemuren. 3

Støttekonstruksjoner Hvilke Eksempel Spunt eller støttemur Fyllmasser, = 19 kn/m 3 f = 35 Avstivning 13 m NC Leire, = 19 kn/m 3 Antatt å ligge i Oslo å befinne seg i seismisk klasse II å befinne seg i seismisk klasse II Støttekonstruksjoner Hvilke Anbefaler alle en enkel beregning først for en perfekt stiv vegg. DP d = a S H 2 a = a g /g = 0,8 a g,40hz I /g = 0,8 0,55 1,0 /9,81 = 0,045 S = 1,6 DP d = 0,045 1,6 19 13 2 = 202 kn/m 4

Støttekonstruksjoner Hvilke Mononobe-Obake method Støttekonstruksjoner Hvilke Mononobe-Obake method expression for K in Annex E in EC8 Parexpression for K in Annex E in EC8 Part 5: expression for K in Annex E in EC8 Part 5: 5

Støttekonstruksjoner Hvilke Mononobe-Obake method Støttekonstruksjoner Hvilke Mononobe-Obake method Benytter vi samme eksempel som tidligere får vi Total seismisk last = 1000-500 Metoden passer best til situasjoner med gode tilbakefylte drenerende masser. Ikke så godt tilpasset norske leirer. Utgangspunktet er nok også situasjoner med større seismisitet 6

Støttekonstruksjoner Hvilke Pseudostatiske FEA Reflekterer både stivhet og styrke i jorden Reflekterer stivhet og styrke i konstruksjonselementer Gir lastfordeling ikke bare total last Fleksibilitet knyttet til geometri og material oppførsel Gir mulighet for mer optimal design (forklaring følger) Støttekonstruksjoner Pseudostatisk FEA Tretrins designberegning 1) Beregning av seismisk last i konstruksjons elementene. Dette bør beregnes i analyse som inkluderer: Lokal akselrasjon basert på k v, k h og r Degradering i jorden på grunn av syklisk last Degradering av stivhet på grunn av tøyninger fra jordskjelvet Rate effekt i jorden Lineær elastiske konstruksjonselementer Lastfaktor lik 1 (ulykkeshendelse) 7

Støttekonstruksjoner Pseudostatisk FEA Tretrins designberegning 2)Kontroll av global stabilitet under skjelvet. Dette bør sjekkes i en beregning som inkluderer: Lokal akselrasjon basert på k v, k h og r Degradering i jorden Rate effekt i jorden Konstruksjonselementer lagt inn med relevant kapasitet (basert på materialfaktorer gjellende for seismiske tilfeller) Materialfaktor på jorden gitt i EC8-5 NA Støttekonstruksjoner Pseudostatisk FEA Tretrins designberegning 3)Kontroll av global stabilitet etter skjelvet. Dette bør sjekkes i en beregning som inkluderer: Ingen akselrasjon fra jordskjelv Degradering i jorden Ikke rate effekt i jorden Konstruksjonselementer lagt inn med relevant kapasitet (basert på materialfaktorer gjellende for seismiske tilfeller) Materialfaktor på jorden gitt i EC8-5 NA 8

Støttekonstruksjoner Pseudostatisk analyse i PLAXIS - Eksempel. Fyllmasser 13m Leire Støttekonstruksjoner Pseudostatisk analyse in PLAXIS - Eksempel 1. Etablere situasjon med statiske krefter før skjelvet 2. Bytte material til dynamiske parametere 3. Aktiverer pseudostatisk akselrasjon 4. Ta ut krefter (lastfaktor 1.0) og sjekk mot eksiterende dimensjonerende krefter 5. Sjekke global stabilitet under skjelvet (c-phi-analyse) 6. Bytte materialer til post jordskjelv parametere 7. Sjekke global stabilitet etter skjelvet (c-phi-analyse) 9

Støttekonstruksjoner Pseudostatisk analyse in PLAXIS - Eksempel Støttekonstruksjoner Pseudostatisk analyse in PLAXIS - Eksempel 10

Støttekonstruksjoner Pseudostatisk analyse in PLAXIS - Eksempel Avhengig av stivheten i stagene får vi totale krefter lik 150 350 kn. Dette er langt mindre enn for de analytiske metodene. Sammendrag: Metode Totale krefter Stiv støttemur/kjeller OM-method* PLAXIS analyse 202 kn/m 500-900 kn/m 150 350 kn/m *Oppgis å inneholde både seismisk og statisk last for aktiv side. For passiv side blir lasten naturlig nok langt høyere. Støttekonstruksjoner Vil seismiske krefter være dimensjonerende? Bruken av materialfaktorene er ikke godt definert. For løsmasser foreslås følgende tolkning: cu =1.4 for udrenert styrke Dersom man basert på skjærfasthet finner syklisk styrke forenklet tcy =1.25 for syklisk styrke Dersom man finner syklisk styrke basert på virkelig lasthistorie f =1.25 for friksjonsvinkel Dersom man beregner poretrykksoppbygging basert på virkelig lasthistorie 11

Jordparametere for dynamisk oppførsel Skjærfastheten, c u, justeres ved å ta hensyn til både belastningshastigheten. og degradering på grunn av jordskjelvets sykliske laster. Antall ekvivalente sykler kan tas lik 3 for seismiske klasser I og II, 4 for seismisk klasse III, og 5 for seismisk klasse IV i Norge. En typisk økning av fastheten for jordskjelvpåkjenning er 40% (ref. 1) For effekt av antall sykler på skjærfasthet kan man bruke data i figuren (ref. 1) For kohesjonløse materialer bør udrenerte skjærfasthet t cy,u, vurderes ved å ta hensyn til mulig oppbygging av poretrykk. Initialstivheten Gmax bør reduseres i hht. Table 4.1 i EC8-5 Støttekonstruksjoner Vil seismiske krefter være dimensjonerende? 1) Kreftene ufaktorisert bør stort sette være mindre enn de dimensjonerende kreftene som er faktorisert med 1.5 for vanlig bruddgrensetilstand. 2) Må tilfredsstille krav til materialfaktor under skjelvet. Avhengig av hvilke materialfaktor som legges til grunn. Kan være dimensjonerende for store seismiske krefter. 3) Må tilfredsstille krav til materialfaktor og inkludere degradering. Avhengig av hvilke materialfaktor som legges til grunn. Dersom det er global stabilitet som er dimensjonerende for strukturelementene vil denne situasjonen kunne være dimensjonerende. 12

Skråningsstabilitet Hva sier standarden? EC8-5 4.1.3 sier kort og greit at skråninger må verifiseres både for bruks og bruddgrensetilstand Det bør benyttes materialfaktorer som for støttekonstruksjoner. Degradering og rate effekt skal inkluderes i beregningene som for støttekonstruksjoner. Skråningsstabilitet Hvilke I hovedsak to metoder 1. Pseudo-statisk metoder 2. Tidsdomene FEA 13

Skråningsstabilitet Hvilke 1) ) Pseudo-statiske metoder ved å bruke ekvivalente seismiske påvirkninger Ulempe: Krav på SF som i statiske analyser Fordel: Samme verktøy som brukes i statiske stabilitetsanalyser (GeoSuite, PLAXIS, etc.) kan brukes Man må også ta hensyn til seismisk topografisk forsterkningsfaktor S T (informativt tillegg A) 2) 2) Ikke-lineære dynamiske analyser, slik som FEM og rigid blokk modeller (Newmark metode) Ulemper: krevende analyser + spesielle krav for valg av tidshistories Fordel: Grensetilstand er basert på akseptable forskyvninger med hensyn til konstruksjonens funksjonalitet (dvs, ikke strengt krav på bergning av SF) Skråningsstabilitet: Metode 1 Pseudo-statiske stabilitetsanalyser utføres på samme måte som beskrevet i Eurocode 7. Man må i tillegg inkludere de horisontale og vertikale treghetskrefter F H og F V i jordmasse og gravitasjonslaster på toppen av skråningen. De seismiske krefter F H og F V tas lik: F H = 0,5 a S W F V = 0,33 F H Hvor a er lik a g /g (g = 9.81 m/s 2 ), S er forsterkningsfaktor, og W er vekt av jordmassen. Eksempel: Skråning av grunntype D i Oslo a g /g = 0,8*0.55/9,81 = 0,045 S = 1,6 F H = 0,5 0,045 1,6 W = 0,036 W F V = 0,33 F H = 0,012 W 14

Skråningsstabilitet: Metode 1, eksempel PLAXIS modell av en skråning knyttet til en veiutbygging Failure mechanism in pseudo-static analysis; SF = 1.06 Topographic amplification 15

Skråningsstabilitet: Metode 1 Eksempel, Sørenga Pseudo-statisk metode ga for lav sikkerhet Det ble valgt å heller prosjektere skråningen basert på et forskyvningskritere Tre ulike tidshistorier ble brukt i hht. til standarden Mohr-Coulomb modell Lokale store tøyninger bør vurderes for poretrykksoppbygging/degradering Ny fylling 9 8 Vertical drains 7 6 5 4 3 2 1 Monitoring locations Sand/fyllmasse Leire Stiv leire Skråningsstabilitet: Metode 1 Eksempel, Sørenga Pseudo-statisk metode ga for lav sikkerhet De beregnede forskyvningene var derimot akseptable Horisontale forskyvninger 16

Referanser /1/ Andersen, K.H. (2004). Cyclic clay data for foundation design of structures subjected to wave loading. Proc. Int. Conf. Cyclic behavior of soils and liquifaction Phenomena Bochum, Germany. 31.1-2.4 17