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

Fingerprint

vibration
traffic
Olla

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. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 2425
Talja, Asko ; Vepsä, Ari ; Kurkela, Juha ; Halonen, Matti. / Rakennukseen siirtyvän liikennetärinän arviointi. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2008. 176 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2425).
@book{0f21450882c74c0bba70758c1f65f67c,
title = "Rakennukseen siirtyv{\"a}n liikennet{\"a}rin{\"a}n arviointi",
abstract = "Suomessa liikennet{\"a}rin{\"a}n suhteen erityisen ongelmallisia ovat savikkolaaksopainanteet, joita reunustavat kallioiset tai soraiset m{\"a}kialueet. T{\"a}llaisilla, usein alle 10 metrin paksuisilla savikkoalueilla v{\"a}r{\"a}htely levi{\"a}{\"a} tehokkaasti ja levi{\"a}misen arviointi on vaikeaa. Vaakav{\"a}r{\"a}htely voi olla pystyv{\"a}r{\"a}htely{\"a} suurempi, ja v{\"a}r{\"a}htelyss{\"a} dominoi hyvin kapea, alle 10 Hz:n taajuusalue. T{\"a}llaisilla alueilla ongelmalliseksi muodostuu erityisesti pientaloilla rakennuksen rungon resonanssiv{\"a}r{\"a}htely, koska normaalisti my{\"o}s rakennuksen rungon ominaistaajuus on alle 10 Hz. Koska kevyiden v{\"a}lipohjien ja lyhytj{\"a}nteisten betoniv{\"a}lipohjien ominaistaajuus on yli 10 Hz, lattian resonanssiv{\"a}r{\"a}htely{\"a} ei yleens{\"a} esiinny hyvin pehmeill{\"a} alueilla, mutta se on mahdollinen kovemmilla alueilla, joilla maaper{\"a}n v{\"a}r{\"a}htelyss{\"a} dominoivat korkeammat taajuudet. Resonanssin ilmeneminen on sattumanvaraista, mutta esiintyess{\"a}{\"a}n resonanssi on eritt{\"a}in ongelmallinen. Julkaisussa esitet{\"a}{\"a}n rakennuksen rungon ja lattian v{\"a}r{\"a}htelysuunnittelua varten menetelm{\"a}, joka ottaa huomioon maaper{\"a}st{\"a} mitatun v{\"a}r{\"a}htelyn suunnan ja taajuussis{\"a}ll{\"o}n. Rakennuksessa esiintyv{\"a}n v{\"a}r{\"a}htelyn arviointi perustuu kahteen eri l{\"a}hestymistapaan. Toisessa otetaan huomioon rungon ja lattian alimmalla ominaistaajuudella esiintyv{\"a}n maaper{\"a}n v{\"a}r{\"a}htelyn voimistuminen resonanssin vuoksi ja toisessa otetaan huomioon maaper{\"a}n v{\"a}r{\"a}htelyn koko taajuusalueen kattava yleinen voimistuminen. Yleiselle voimistumiselle esitetty v{\"a}r{\"a}htelyn suurennuskerroin on huomattavasti pienempi kuin resonanssin vuoksi tapahtuvalle v{\"a}r{\"a}htelyn voimistumiselle esitetty kerroin. Rungon resonanssitarkastelu perustuu maaper{\"a}n vaakav{\"a}r{\"a}htelyyn ja lattian resonanssitarkastelu maaper{\"a}n pystyv{\"a}r{\"a}htelyyn. Asuintiloissa esiintyv{\"a}n t{\"a}rin{\"a}n arvioimiseksi esitetty menetelm{\"a} perustuu rakennuksista tehtyihin mittauksiin, FE-laskentaan ja kirjallisuusl{\"a}hteisiin. Kaikkiaan mittauskohteita on 36. Kohteista seitsem{\"a}n on v{\"a}hint{\"a}{\"a}n kolmikerroksisia kerrostaloja ja muut 29 ovat yksi- tai kaksikerroksisia omakoti- tai rivitaloja. Kaikki kerrostalokohteet ovat savikkoalueilta. Pientalokohteista seitsem{\"a}n on hiekka- tai soramaa-alueella ja muut ovat savikkoalueilta. T{\"a}rin{\"a} on aiheutunut junaliikenteest{\"a} 22 kohteessa ja muissa 14 kohteessa t{\"a}rin{\"a} on aiheutunut katuliikenteest{\"a}. Rungon FE-tarkastelu perustuu 2-3-kerroksiseen tasokeh{\"a}malliin ja lattian tarkastelu yksinkertaisesti tuettuun palkkimalliin. FE-tarkastelu on tehty sek{\"a} tilastomatemaattiseen resonanssitarkasteluun ett{\"a} mitattuun her{\"a}tteeseen perustuen.",
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",
author = "Asko Talja and Ari Veps{\"a} and Juha Kurkela and Matti Halonen",
note = "Project code: 4154",
year = "2008",
language = "Finnish",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "2425",
address = "Finland",

}

Talja, A, Vepsä, A, Kurkela, J & Halonen, M 2008, Rakennukseen siirtyvän liikennetärinän arviointi. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 2425, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Rakennukseen siirtyvän liikennetärinän arviointi. / Talja, Asko; Vepsä, Ari; Kurkela, Juha; Halonen, Matti.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2008. 176 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2425).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Rakennukseen siirtyvän liikennetärinän arviointi

AU - Talja, Asko

AU - Vepsä, Ari

AU - Kurkela, Juha

AU - Halonen, Matti

N1 - Project code: 4154

PY - 2008

Y1 - 2008

N2 - 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.

AB - 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.

KW - traffic

KW - traffic-induced vibration

KW - vibration classification

KW - vibration nuisance

KW - vibration measurements

KW - limit values

KW - residential buildings

KW - vibration design

KW - vibration analysis

KW - vibration magnification

KW - resonance vibration

KW - frame

KW - floors

KW - instruction

M3 - Report

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - Rakennukseen siirtyvän liikennetärinän arviointi

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Talja A, Vepsä A, Kurkela J, Halonen M. Rakennukseen siirtyvän liikennetärinän arviointi. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2008. 176 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2425).