| dc.description.abstract | Naturkrefter som jordskjelv kan gi store påkjenninger på konstruksjoner, og medføre fare for både konstruksjoner og menneskeliv. Norge ligger utenfor områdene med høy seismisk risiko og har sjelden jordskjelv av en slik størrelse at det oppstår skader. Allikevel forekommer det jordskjelv av mindre størrelser i Norge, og det er ingen garanti for at større kan inntreffe. For å forebygge skader av jordskjelv er det utgitt et regelverk for prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning, kalt NS-EN 1998-1: 2004+N:2008 eller Eurokode 8. Denne standarden skal sikre konstruksjoner mot sammenbrudd og skadebegrensning ved jordskjelv.
Oppgaven fokuserer på bygningers stabiliserende system med skivevirkning, med hovedfokus på stivhet til skiver. Ved hjelp av dynamikk, seismologi, skiveteori, Eurokode 8 og produktinformasjon om Lett-Tak elementer, blir det utført seismiske analyser av tre bygg. Erfaringer tilsier at det ofte er lave og stive bygg som blir dimensjonerende for jordskjelv, og det ble derfor valgt å gjennomføre seismisk analyse av to etasjers bygg. Analysene er utført i duktilitetsklasse DCL med bruk av modal responsspekteranalyse. Både stiv og fleksibel skive blir beskrevet. Det fokuseres på takskiven modellert som Lett-Tak elementer. Videre blir takskiven med Lett-Tak elementer sammenlignet med betongtak tilsvarende et hulldekke i egenvekt. Byggene er modellert som romlige modeller og analysene er gjort i det ”finite element method” baserte programmet SAP2000.
Analysene viser at stivheten til det stabiliserende system har betydning på byggets svingning, og da også opptredende seismiske krefter. Det er fokusert på skivevirkning med forskjellige skjærmodulverdier i takskiven. Lav skjærmodul i takskiven vil gi lengre svingninger/perioder og lavere fundamentkrefter. Motsatt vil en stiv skive gi raske svingninger/perioder og høye fundamentkrefter. Skjærstrømmen i takskiven påvirkes i samme retning som fundamentkreftene, men i mindre grad. Der de maksimale globale kreftene reduseres med 20 % vil maksimal skjærstrøm reduseres med 9 %. Fordelingen av skjærstrømmen er kanskje den største og mest betydningsfulle endringen. Ved en mykere skive som for eksempel en takskive sammensatt av Lett-Tak elementer, vil denne kunne gi tilnærmet jevnt fordelt skjærstrøm langs randen hvis bygget er regulært. En stiv skive vil få konsentrerte skjærstrømverdier rundt avstivningskryss. Ved eksentriske bygg vil fordelingen av skjærstrøm i en Lett-Tak basert takskive forstyrres og preges av flere skjærstrøm-topper.
Lett-Tak elementer blir et eksempel på en skive som har evnen til å skape bygg med liten masse og derav korte svingninger. Lett-Tak førte til 25 % lavere opptredende fundamentkrefter og utjevning av skjærstrøm, sammenlignet med et betongtak med 170 mm tykkelse. Modellering av takskiver med ulike egenskaper i forskjellige retninger og montert med mekaniske forbindelser, er viktig å implementere i modelleringen for å få en realistisk respons på bygget. Det vil kunne bli store forskjeller med og kun ta hensyn til én eller to av de tre avgjørende faktorene; masse, stivhet og demping.
Oppgaven gir et inntrykk av at det er viktig å tilegne seg riktige materialegenskaper og stivheter for stabiliserende system ved jordskjelvprosjektering. Dette for å gjenspeile en realistisk respons og opptredende krefter i bygget ved et eventuelt jordskjelv.
Nøkkelord: Jordskjelv, Eurokode 8, skivevirkning, Lett-Tak elementer, skjærstrøm | no_NO |
