Analyse av usikkerheten til simulert snølast i varierende klima : påvirkning på pålitelighet ved endring av marksnølastkart

Abstract

Per i dag er NS-EN1991-1-3:2003/NA:2008 den gjeldende standarden for snølaster på konstruksjoner i Norge. Snølastkartet fra denne standarden gir verdier for karakteristisk marksnølast for alle eksisterende kommunesentre før endring av kommunestrukturen i 2020. Utviklede snølastmodeller, økt mengde med målte verdier og kunnskap om snøforhold, har gitt nok grunnlag for å kunne oppdatere det gjeldende snølastkartet. Det simulerte snølastkartet fra seNorge anses som et brukbart alternativ til det gjeldende snølastkartet.

Denne masteroppgaven tar sikte for å dokumentere usikkerheten knyttet til det simulerte snølastkartet og hvordan det påvirkes av ulike klimaforhold og topografi. Som følge av dette ble Norge inndelt i klimasoner med utgangspunkt i temperatur og vinternedbør. Usikkerhetsanalysen ble gjennomført ved å sammenligne simulert snøvannekvivalent med tilsvarende målte verdier for de inndelte klimasonene. Avviket mellom simulert og målt verdi ble benyttet til å framstille en usikkerhetsfordeling av det simulerte kartet. Resultatene av innsamlet data fra metrologiske stasjoner viser at klimaforhold og topografi har påvirkning på estimeringen av simulerte verdier for snøvannekvivalent.

Videre tar oppgaven for seg dimensjonering av en takbjelke og hvordan endringer i snølastverdiene kan påvirke påliteligheten. For å undersøke dette nærmere ble det utarbeidet to scenarioer med ulike snølaster. I teorien skal kun en endring i snølastverdien ved dimensjonering være utslagsgivende for pålitelighetsresultatet. På bakgrunn av dette ble alle andre variabler som inngår i pålitelighetsanalyse hensyntatt, slik at alle variablene med tilhørende usikkerhet representerer det samme for begge scenarioene. Målet med dette er som nevnt å isolere hvilken effekt en endring i snølastkart ved dimensjonering har å si på påliteligheten. Resultatene viser at snølastfordelingene benyttet i pålitelighetsanalysen med tilhørende usikkerhet for de to scenarioene ikke representerte den samme fordelingen. På bakgrunn av dette var det ikke mulig å isolere den ønskede effekten.

Omsider konkluderes det med anbefalinger på hvilke tiltak og justeringer som eventuelt er nødvendig for å optimalisere utbytte av det simulerte kartet.

NS-EN1991-1-3:2003/NA:2008 is the current standard for snow loads on structures in Norway. The snow load map from this standard provides values for characteristic ground snow loads for all existing municipal centers before changing the municipal structure in 2020. New developed snow load models, increased amounts of measured values and knowledge of snow conditions, have provided enough basis for updating the current snow load map. The simulated snow load map from seNorge is considered an adequate alternative to the current snow load map.

This master's thesis aims to document the uncertainty associated with the simulated snow load map and how it is affected by different climatic conditions and topography. On this basis, Norway was divided into climatic zones based on temperature and winter precipitation. The uncertainty analysis was carried out by comparing simulated snow water equivalent with measured values for all the climatic zones. The deviation between simulated and measured value was used to produce an uncertainty distribution for every climatic zone. The results of collected data from meteorological stations show that climate conditions and topography influence the estimation of simulated values for snow water equivalent.

Furthermore, the thesis deals with the design of a roof beam and how a change in snow load values in the design process can affect the reliability of the beam. To evaluate this, two beams were designed with snow loads from the two different maps. These are referred to as scenario 1 and 2. In theory, only a change in the snow load value during the design of the beams should influence the reliability results. With this knowledge, it was necessary to achieve a reliability analysis so that all the variables with their associated uncertainties represent the same for both scenarios. The goal was to isolate the effect a change in design snow load would have on the reliability of a beam. The results show that the two different snow load distributions with their associated uncertainty in the reliability calculation do not represent the same distribution for the two scenarios, hence it was not possible to isolate the desired effect.

Finally, the thesis concludes on which measures and adjustments may be necessary to optimize the simulated map.