Abstract
Dimensjonering for jordskjelv har etter innføringen av Eurokodene blitt et mer aktuelt tema i Norge. NS-EN 1998-1:2004+NA:2008 Eurokode 8: Prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning Del 1: Allmenne regler, seismiske laster og regler for bygninger på- krever at enkelte konstruksjoner må kontrolleres for seismiske laster. Når kontrollen foregår i samsvar med regelverket tas det utgangspunkt i en stedlig verdi for akselerasjonen av berg- grunnen. Bevegelsene vil kunne vandre gjennom løsmasser og initiere treghetskrefter i en konstruksjon. Når en lineær-elastisk konstruksjon utsettes for gjentatte belastninger som i jordskjelv, vil den totale energien det er mulig å ta opp være mindre enn dersom konstruksjonen tillates å få en kontrollert varig deformasjon, uten at konstruksjonen kollapser. I den sammenheng legger regelverket til grunn tre duktilitetsklasser, DCL (duktilitetsklasse lav), DCM (duktilitetsklasse middels) og DCH (duktilitetsklasse høy). Dersom duktilitetsklasse middels legges til grunn kan den seismiske belastingen som er bestemt fra metoder angitt i regelverket reduseres, men dette forutsetter blant annet at en duktil deformasjonsmekanisme for bærekonstruksjonen er identifisert.
I denne avhandling presenteres den grunnleggende teorien om forskjellige dynamiske analysemetoder og hvordan den seismiske belastingen kan bestemmes. I den sammenheng sees det på elastiske systemer så vel som uelastiske. Det redegjøres for den duktile deformasjonsmekanismen og hvordan den kan påvises gjennom forskjellige analysemetoder fra teorien og NS-EN 1998-1:2004+NA:2008 Eurokode 8. En plasstøpt konstruksjon som skal kontrolleres for dens oppførsel under den seismiske belastningen som NS-EN 1998-1:2004+NA:2008 Eurokode 8 pålegger når duktilitetsklasse middels benyttes blir presentert. Denne konstruksjonen er en del av det nye Østfoldsykehuset som er anslått ferdigstilt på Kalnes i Sarpsborg kommune i 2016. Den samlede skjærkraften ved konstruksjonens fundament bestemmes gjennom tverrkraftmetoden og responsspektrum analyser når et utvalg av effekter medtas. Den dimensjonerende seismiske belastningen på konstruksjonen bestemmes og en av delene i systemet som bærer de horisontale lastene analsyeres. Den nødvendige armeringen og betongens kapasitet i konstruksjonsdelen kontrolleres.
Seismic Design of buildings have after the introduction of Eurocodes become a more important topic in Norway. EN 1998-1:2004 + NA: 2008 Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance - Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings requires that some structures must be checked for seismic loads. When control is conducted in accordance with the regulations, the starting point is a territorial value for the acceleration of the bedrock. The movements will be able to wander through the soil and initiate inertial forces in a structure. When a linear-elastic structure is subjected to repeated loads by the earthquake, the total energy it is possible to decipitate is less than if the construction is allowed a controlled and permanent deformation without collapse of the structure. In this context, three ductility classes are defined, DCL (ductility class low), DCM (ductility class medium) and DCH (ductility class high). If ductility class medium is applied, the seismic load determined by methods specified in the regulations is reduced, but this requires among other things that a ductile deformation mechanism of the supporting structure is identified.
In this thesis the basic theory of different types of dynamic analysis and how the seismic load can be determined is presented. In this context elastic, as well as inelastic systems are considered. There is an explanation for the ductile deformation mechanism and how it can be demonstrated through different methods of analysis from the theory and EN 1998-1:2004+NA:2008 Eurocode 8. A cast structure that is to be checked for it’s behavior under the seismic load EN 1998-1:2004+NA:2008 Eurocode 8 imposes when ductility class medium is used is presented. The construction under examination is part of the new Østfold hospital which is estimated to be completed at Kalnes in Sarpsborg municipality by 2016. The total shear force at the structure’s foundation is determined through the lateral force method and response spectrum analysis when a different variety of effects are included. The seismic design load on the structure is determined and a part of the system which carries the lateral loads is analysed. The required reinforcement and the concrete capacity in the structural member is verified.