Morgunblaðið - 01.07.1987, Blaðsíða 18

18
MORGUNBLAÐIÐ, MIÐVIKUDAGUR 1. JÚLÍ 1987
+
Hvað er burðarþol?
Fyrri grein
eftir Ragnar
Sigbjörnsson
Mikið hefur verið rætt og ritað
um burðarþol bygginga að undan-
fömu. En hvað er burðarþol
bygginga? Er það vel skilgreindur
eiginleiki mannvirkja, sem auðvelt
er að áætla eða mæla? Á ráðstefnu
um hönnun og burðarþol bygginga,
sem félagsmálaráðherra gekkst fyr-
ir þann 18. júní sl., hélt Ragnar
Sigbjömsson erindi þar sem hann
gerði þessu nokkur skil og fer fyrri
hluti erindisins hér á eftir.
Nafn erindisins er „Rannsóknir
á burðarþoli bygginga" og mig
langar því til að reyna að skilgreina
hugtökin rannsóknir og burðarþol
nánar, án þess þó að það geti orðið
tæmandi.
vilja halda stofnkostnaði í lág-
marki, en þó þannig að viðhalds-
kostnaður fari ekki úr böndum.
Ýmis vandkvæði eru á því að
skilgreina burðarþol bygginga tölu-
lega á grundvelli fyrirfram ákveðins
álags og efniseiginleika. Þetta
stafar einkum af því að burðarþol
er ekki hægt að skilgreina án tillits
til notkunar og umhverfís, þ.e.a.s.
um er að ræða eiginleika sem er
háður samspili mannvirkis og um-
hverfís. Ennfremur er það svo að
ekkert einfalt samband er á milli
burðarþols lítilla efniseininga (t.d.
prófstykkja í rannsóknarstofu) og
fullfrágengins burðarvirkis.
Ragnar Sigbjörnsson
Hvað eru rannsóknir?
Rannsóknir eru leit að staðreynd-
um, nýrri þekkingu. Niðurstöður
rannsókna verður að vera hægt að
sannprófa með endurteknum at-
hugunum og tilraunum. Ef rann-
sókn á að teljast marktæk verða
endurteknar athuganir að leiða til
sömu niðurstöðu við óbreyttar ytri
aðstæður.
að kaupa háþróaða tækni erlendis
frá nema kaupandinn hafí staðgóða
þekkingu á því sem kaupa skal og
geti aðlagað það eigin þörfum.
— Reynslan sýnir að íslensk náttúra
og íslenskir atvinnuhættir eru það
sérstæð, að á vissum sviðum er
ekki fyrirliggjandi erlendis sú
tækniþekking sem nauðsyn krefur.
Þetta síðasta á t.d. við um burð-
arþol bygginga.
Er nauðsynlegt að
stunda rannsóknir
hérlendis?
Ýmsar ástæður eru fyrir því að
ég tel nauðsynlegt að stunda rann-
sóknir hérlendis. Hér skulu til-
greindar tvær meginástæður:
— Það er erfítt, ef ekki ómögulegt,
Hvað er burðarþol?
Á einfaldan hátt mætti hugsa sér
að skilgreina burðarþol mannvirkja
sem þann eiginlega eða hæfni að
standast, á ákveðnu tímabili, hvers-
konar áraun vegna notkunar og
umhverfís án þess að skemmast
meira en góðu hófí gegnir.
Þessi skilgreining endurspeglar
þá velþekktu staðreynd að menn
Jarðskjálftaþol
bygginga
Til að skýra þetta nánar langar
mig að taka dæmi um jarðskjálfta-
þol bygginga.
Höfuðforsenda í þessu sambandi
er að hægt sé að segja fyrir um
eðli og eiginleika jarðskjálfta í
framtíðinni á grundvelli athugana
í fortíð og nútíð, m.ö.o. gert er ráð
fyrir að ekki verði breytingar á jarð-
skjálftavirkni.
Þær upplýsingar sem liggja fyrir
varðandi stærð og staðsetningu
stórra jarðskjálfta hérlendis hafa
verið dregnar saman í mynd 1.
Til að gefa hugmynd um hreyf-
ingu (hröðun) yfírborðs jarðar í
jarðskjálftum er á mynd 2 sýnd
mæld hröðun í jarðskjálfta 25. maí
1987. Stærð þess skjálfta var um
5,8 stig á kvarða Richters og var
mælistaðurinn um 26 km frá upp-
tökum skjálftans.
Eftir því sem fjær dregur upptök-
um skjálftans minnkar hreyfing
yfírborðsins og áhrifin dvína, ef
-InHni
(P»
r

A y
A

Deyfing jarðskjálftahröðunar með fjarlægð. Mynd-
in sýnir þann feril sem notaður hefur verið á
Verkfræðistofnun ásamt mælingum úr jarðskjálft-
anum í Vatnafjöllum 25. maí 1987.
Fasrsla (cm)
Líkindadreifing jarðskjálftasvörunar byggingar
grundvölluð á jarðskjálftagögnum í mynd 4.
Stöð 108. 25. mal 1087
0.0 4.0
8.0 12.0 18.0 20.0 24.0
Tlml ( s)
0.0 4.0
8.0 12.0
16.0 20.0 24.0
Tlml ( s)
Mæld hröðun í jarðskjálfta 25. maí 1987. Skjálftinn átti upptök i
Vatnafjöllum suður af Heklu og mældist um 5,8 stig á Richterskvarða.
i<C _
19*
O
tfl*
2
tr
o
tð*
tð* L
i
i i t 111in i i i 11 nn i i i mui i—1 I 11111)
íð*
ið*
ið*
10*
to‘
TIDNI (Hz)
Vindsvörun Austurvers. Á myndinni sjást (tvær) eigintíðnir bygging-
arinnar greinilega.
ekki koma til sérstakir staðbundnir
eiginleikar. Þetta er sýnt á mynd
3. Myndin sýnir þá fjarlægðarform-
úlu sem notuð hefur verið á
Verkfræðistofnun ásamt mæligild-
um úr skjálftanum 25. maí 1987.
Ef þessar niðurstöður eru bomar
saman við erlendar fjarlægðarform-
úlur kemur í ljós að þær gefa í

Tölvulíkan af burðarkerfi
Austurvers.
Austurver.
Dæmi um vel hannaða
byggingu.
flestum tilvikum hærri gildi. Þetta
stafar hugsanlega af því að berg á
íslandi er bæði veikt og spmngið
og flytur þarafleiðandi hreyfínguna
illa.
Á grundvelli þessarar formúlu
ásamt þeim gögnum sem til eru um
jarðskjálfta er hægt að fínna há-
gildisdreifíngu hröðunar, t.d. í
Reykjavík, og er hún sýnd á mynd 4.
Sú bygging sem valin er til skýr-
ingar i þessu dæmi er Austurver
og er hún sýnd á mynd 5.
Til að meta áhrif jarðskjálftanna
var búið til tölvulíkan af bygging-
unni (sjá mynd 6) og eiginleikar
þess stemmdir af þannig að þeir
væru í samræmi við niðurstöður
mælinga (sjá mynd 7).
Á grundvelli þessa tölvulíkans
ásamt áðumefndum upplýsingum
um jarðskjálfta (sjá myndir 1, 2, 3
og 4) var hægt að ákvarða hágildis-
dreifíngu hreyfingar byggingarinn-
ar og er hún sýnd á mynd 8. Ljóst
er að ýmsar stærðir sem tölvulík-
anið byggir á eru óvissar, þ.e. þeim
er best lýst með tölfræðilegri dreif-
ingu. Ef tekið er tillit til þessa er
hægt að áætla vikmörk dreifingar-
innnar.
Hvaða ályktanir er hægt að