Maanjäristys suunnitteluperusteena korkeille rakennuksille Suomessa
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Author
Date
2014-09-22
Department
Major/Subject
Rakennetekniikka
Mcode
R3001
Degree programme
Rakenne- ja rakennustuotantotekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
85+21
Series
Abstract
Tämä työ käsittelee maanjäristyssuunnittelua korkeille rakennuksille Suomessa. Työssä käydään läpi Eurokoodi 8:n mukaiset analyysimenetelmät, jotka ovat korvausvoima-, vastespektri- ja aikahistoriamenetelmä sekä push over -analyysi. Työssä käsitellään myös maanjäristyksen kestävien rakenteiden suunnittelua, joka voidaan saavuttaa esimerkiksi tekemällä rakennuksesta sitkeä, eristämällä se alustasta tai ulkoisen vaimentimen avulla. Työn tapaustutkimuskohteena on Kalasataman keskuksen torni T8. Tutkimusongelmana on, kuinka voimakkaasta maanjäristyksestä tulee mitoittava Suomeen suunnitellulle korkealle rakennukselle. Ongelman ratkaisua etsitään laskemalla tornille T8 maanjäristyskuorma ja vertaamalla siitä aiheutuvia rasituksia tuulikuorman aiheuttamiin rasituksiin. Mitoitus suoritetaan Eurokoodi 8:n vastespektri- ja aikahistoriamenetelmällä. Vastespektrimenetelmä on yleisesti nopeampi suorittaa ja se antaa usein konservatiivisia tuloksia verrattuna aikahistoriamenetelmään. Aikahistoriamenetelmän etuna on puolestaan se, että sitä voidaan käyttää epälineaarisessa analyysissä. Työn tulosten perusteella voidaan todeta, että Kalasataman keskuksen Tornille T8 maanjäristyskuorma ei aiheuta tuulikuormaa mitoittavampaa kuormitustapausta. Tuulikuormitusta mitoittavammaksi maanjäristyskuorma muuttuu, kun maaperän huippukiihtyvyys kasvatetaan 0,23g:hen. Näin suuria maaperän huippukiihtyvyyden arvoja ei etenkään Etelä-Suomessa voida rakennesuunnittelun näkökulmasta pitää todennäköisinä.This study focuses on the design of high-rise buildings in Finland. In particular, describes the methods of analysis based on Eurocode 8, which include the lateral force method of analysis, modal response spectrum analysis, time-history analysis, and push-over analysis. The design of earthquake-resistant structures is also discussed. Earthquake resistance can be achieved by means of ductile structures or external dampers or by isolating the building from its base. This work focused on a case study of Kalasatama’s center tower T8. The central focus is on identifying how strong an earthquake the high-rise buildings withstand in Finland. The solution for the problem is found by calculating earthquake load and wind load for tower T8 and then comparing the stresses caused by both loading cases. The design draws on modal response spectrum analysis and time-history analysis. Response spectrum analysis is generally faster to perform and it provides conservative results compared to the time-history analysis. In turn, one advantage of time-history analysis is that it can be adopted in non-linear analysis. Based on the study, it can be concluded that for Kalasatama’s center tower T8, the earthquake load does not cause as high stresses as wind load. The earthquake load becomes dimensioning load case after peak ground acceleration is increased to 0,23g. Structural design point of view, such huge peak ground acceleration is not expected in Finland, especially in southern Finland.Description
Supervisor
Puttonen, JariThesis advisor
Nissinen, HannuKeywords
maanjäristys, vastespektrimenetelmä, korvausvoimamenetelmä, aikahistoriamenetelmä, push over -analyysi, korkeat rakennukset, earthquake, lateral force method of analysis, modal response spectrum analysis, time-history analysis, pushover analysis, high-rise buildings
