Rakennukseen siirtyvän liikennetärinän arviointi

Asko Talja, Ari Vepsä, Juha Kurkela, Matti Halonen

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Suomessa liikennetärinän suhteen erityisen ongelmallisia ovat savikkolaaksopainanteet, joita reunustavat kallioiset tai soraiset mäkialueet. Tällaisilla, usein alle 10 metrin paksuisilla savikkoalueilla värähtely leviää tehokkaasti ja leviämisen arviointi on vaikeaa. Vaakavärähtely voi olla pystyvärähtelyä suurempi, ja värähtelyssä dominoi hyvin kapea, alle 10 Hz:n taajuusalue. Tällaisilla alueilla ongelmalliseksi muodostuu erityisesti pientaloilla rakennuksen rungon resonanssivärähtely, koska normaalisti myös rakennuksen rungon ominaistaajuus on alle 10 Hz. Koska kevyiden välipohjien ja lyhytjänteisten betonivälipohjien ominaistaajuus on yli 10 Hz, lattian resonanssivärähtelyä ei yleensä esiinny hyvin pehmeillä alueilla, mutta se on mahdollinen kovemmilla alueilla, joilla maaperän värähtelyssä dominoivat korkeammat taajuudet. Resonanssin ilmeneminen on sattumanvaraista, mutta esiintyessään resonanssi on erittäin ongelmallinen. Julkaisussa esitetään rakennuksen rungon ja lattian värähtelysuunnittelua varten menetelmä, joka ottaa huomioon maaperästä mitatun värähtelyn suunnan ja taajuussisällön. Rakennuksessa esiintyvän värähtelyn arviointi perustuu kahteen eri lähestymistapaan. Toisessa otetaan huomioon rungon ja lattian alimmalla ominaistaajuudella esiintyvän maaperän värähtelyn voimistuminen resonanssin vuoksi ja toisessa otetaan huomioon maaperän värähtelyn koko taajuusalueen kattava yleinen voimistuminen. Yleiselle voimistumiselle esitetty värähtelyn suurennuskerroin on huomattavasti pienempi kuin resonanssin vuoksi tapahtuvalle värähtelyn voimistumiselle esitetty kerroin. Rungon resonanssitarkastelu perustuu maaperän vaakavärähtelyyn ja lattian resonanssitarkastelu maaperän pystyvärähtelyyn. Asuintiloissa esiintyvän tärinän arvioimiseksi esitetty menetelmä perustuu rakennuksista tehtyihin mittauksiin, FE-laskentaan ja kirjallisuuslähteisiin. Kaikkiaan mittauskohteita on 36. Kohteista seitsemän on vähintään kolmikerroksisia kerrostaloja ja muut 29 ovat yksi- tai kaksikerroksisia omakoti- tai rivitaloja. Kaikki kerrostalokohteet ovat savikkoalueilta. Pientalokohteista seitsemän on hiekka- tai soramaa-alueella ja muut ovat savikkoalueilta. Tärinä on aiheutunut junaliikenteestä 22 kohteessa ja muissa 14 kohteessa tärinä on aiheutunut katuliikenteestä. Rungon FE-tarkastelu perustuu 2-3-kerroksiseen tasokehämalliin ja lattian tarkastelu yksinkertaisesti tuettuun palkkimalliin. FE-tarkastelu on tehty sekä tilastomatemaattiseen resonanssitarkasteluun että mitattuun herätteeseen perustuen.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages176
    ISBN (Electronic)978-951-38-7197-0
    Publication statusPublished - 2008
    MoE publication typeNot Eligible

    Publication series

    SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
    Number2425
    ISSN1235-0605

    Keywords

    • traffic
    • traffic-induced vibration
    • vibration classification
    • vibration nuisance
    • vibration measurements
    • limit values
    • residential buildings
    • vibration design
    • vibration analysis
    • vibration magnification
    • resonance vibration
    • frame
    • floors
    • instruction

    Cite this

    Talja, A., Vepsä, A., Kurkela, J., & Halonen, M. (2008). Rakennukseen siirtyvän liikennetärinän arviointi. VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 2425 http://www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2008/T2425.pdf