Royal observatory of Belgium -...
1
Afdeling Seismologie Koninklijke Sterrenwacht van België http://www.seismologie.be Eurocode 8 en de seismische gevarenkans in België De seismische gevarenkans is de kans om een bepaald niveau van een potentieel gevaarlijk effect t.g.v. aardbevingen te ondervinden. Het grootste gevaar schuilt in de sterke grondbewegingen die door aardbevingen veroorzaakt worden. De seismische gevarenkans wordt daarom meestal uitgedrukt in functie van de piekgrondversnelling . De seismische gevarenkans is intrinsiek aan de natuur en kan dus niet gereduceerd worden. Seismisch risico is de kans op schade of slachtoffers t.g.v. aardbevingen. Ze hangt niet alleen af van de seismische gevarenkans, maar ook van de blootstellingsgraad en de kwetsbaarheid. Beschadiging en instorting van gebouwen vormen het grootste risico. Seismisch risico kan verlaagd worden door in minder actieve gebieden te gaan bouwen, of door aangepaste bouwnormen te hanteren. Gebieden met een hoge seismische gevarenkans kunnen dus een laag seismisch risico hebben doordat er bv. weinig mensen wonen, of omgekeerd kunnen gebieden met een matige seismische gevarenkans een hoog risico inhouden door een hoge bevolkingsdichtheid en slechte constructies ! 1. Seismische gevarenkans en seismisch risico • De seismische gevarenkans, meer bepaald de te verwachten piekgrondversnelling in een periode van 475 jaar . Dit wordt berekend op nationaal niveau; • De lokale grondcondities: er worden 5 grondtypes gedefinieerd die de aardbevingsgolven op een verschillende manier versterken. Het is de verantwoordelijkheid van de ontwerper om na te gaan tot welk grondtype de funderingsgrond behoort; • De belangrijkheidscategorie van het gebouw: scholen en ziekenhuizen bv. moeten een grotere seismische belasting kunnen doorstaan dan gewone constructies. 3. Berekening van de seismische gevarenkans In een 1 e stap worden de seismische bronzones afgebakend, dit zijn zones met een zekere aardbevingsactiviteit, waarvan aangenomen wordt dat er ook in de toekomst aardbevingen zullen gebeuren. We nemen aan dat binnen elke zone een gelijke kans op aardbevingen bestaat, en dat de aardbevingen er min of meer dezelfde kenmerken hebben. Seismische bronzones in en rond België. Er worden 9 belangrijke zones onderscheiden: Roerdalslenk (1), Luik- Voeren (2), Hoge Venen (3), Henegouwen (4), zuidelijke Noordzee (5), Brabantmassief (6), Noord-Frankrijk (7), Ardennen (8) en Limburg (9). 4. Resultaten Met deze elementen kunnen we tenslotte de seismische gevarenkans in België berekenen. Het resultaat is een kaart van de piekgrondversnelling die een kans heeft om éénmaal in 475 jaar bereikt te worden. De seismische gevarenkans is het hoogst in het oosten van ons land (Luik en de Voerstreek, Limburg en de Hoge Venen) en in Henegouwen. Op basis van deze kaart werd België in 5 verschillende zones onderverdeeld voor de toepassing van Eurocode 8. Binnen elke zone wordt de seismische gevarenkans als uniform beschouwd. 2. Wat is Eurocode 8 ? Eurocode 8 is een Europese norm voor het bouwen van aardbevings- bestendige constructies . Deze norm wordt begin 2011 van toepassing in alle deelstaten van de EU. Volgens Eurocode 8 moet bij het ontwerp van gebouwen rekening gehouden worden met volgende elementen: In de 2 e stap wordt de seismische activiteit van elke bronzone bepaald: hoe vaak gebeuren er aardbevingen met een bepaalde magnitude, wat is hun gemiddelde diepte, en wat is de grootste magnitude die men er kan verwachten? Voor elke zone wordt het verband berekend tussen de aardbevings- frequentie (aantal/jaar) en de magnitude. Dit verband wordt ook de wet van Gutenberg-Richter genoemd. In de 3 e stap wordt een grondbewegings- model (of dempingswet) in rekening gebracht. Dergelijk model beschrijft het verband tussen de grondversnelling op een bepaalde plaats, de magnitude van een aardbeving en de afstand tot het epicentrum. Waarnemingen tonen echter aan dat de grondversnelling sterk kan variëren voor vergelijkbare magnitudes en afstanden, waardoor de onzekerheden in deze stap vrij groot zijn. Verband tussen aardbevingsfrequentie en magnitude voor België en grensgebieden. Aardbevingen met magnitude ≥3 komen gemiddeld ongeveer om het jaar voor, aardbevingen met magnitude ≥5 om de 30 à 50 jaar. De seismische gevarenkans kan berekend worden als de combinatie van de kans op een aardbeving met een bepaalde magnitude (kracht op de schaal van Richter) en de kans op het bereiken van een bepaald grondversnellingsniveau in functie van de afstand tot en de magnitude van de aardbeving. De berekening gebeurt in verschillende stappen: Verband tussen piekgrondversnelling en epicentrale afstand voor aardbevingen van magnitude 4 en magnitude 6 op een diepte van 10 km volgens de dempingswet van Ambraseys. Berekende piekgrondversnelling (uitgedrukt als fractie van de valversnelling g) voor een periode van 475 jaar. Zonering van het Belgisch grondgebied volgens de Belgische nationale bijlage bij Eurocode 8. Achtergrond: Seismische gevarenkans in Europa (SESAME-project)
Transcript of Royal observatory of Belgium -...
Afdeling SeismologieKoninklijke Sterrenwacht van Belgiëhttp://www.seismologie.be
Eurocode 8 en de
seismische gevarenkans
in België
De seismische gevarenkans is de kans om een bepaald niveauvan een potentieel gevaarlijk effect t.g.v. aardbevingen teondervinden. Het grootste gevaar schuilt in de sterkegrondbewegingen die door aardbevingen veroorzaaktworden. De seismische gevarenkans wordt daarom meestaluitgedrukt in functie van de piekgrondversnelling. Deseismische gevarenkans is intrinsiek aan de natuur en kandus niet gereduceerd worden.
Seismisch risico is de kans op schade of slachtoffers t.g.v.aardbevingen. Ze hangt niet alleen af van de seismischegevarenkans, maar ook van de blootstellingsgraad en dekwetsbaarheid. Beschadiging en instorting van gebouwenvormen het grootste risico. Seismisch risico kan verlaagdworden door in minder actieve gebieden te gaan bouwen, ofdoor aangepaste bouwnormen te hanteren.
Gebieden met een hoge seismische gevarenkans kunnen duseen laag seismisch risico hebben doordat er bv. weinigmensen wonen, of omgekeerd kunnen gebieden met eenmatige seismische gevarenkans een hoog risico inhoudendoor een hoge bevolkingsdichtheid en slechte constructies !
1. Seismische gevarenkans en seismisch risico
• De seismische gevarenkans, meer bepaaldde te verwachten piekgrondversnelling ineen periode van 475 jaar. Dit wordtberekend op nationaal niveau;
• De lokale grondcondities: er worden 5grondtypes gedefinieerd die deaardbevingsgolven op een verschillendemanier versterken. Het is deverantwoordelijkheid van de ontwerperom na te gaan tot welk grondtype defunderingsgrond behoort;
• De belangrijkheidscategorie van hetgebouw: scholen en ziekenhuizen bv.moeten een grotere seismische belastingkunnen doorstaan dan gewoneconstructies.
3. Berekening van de seismische gevarenkans
In een 1e stap worden de seismischebronzones afgebakend, dit zijn zones meteen zekere aardbevingsactiviteit, waarvanaangenomen wordt dat er ook in detoekomst aardbevingen zullen gebeuren. Wenemen aan dat binnen elke zone een gelijkekans op aardbevingen bestaat, en dat deaardbevingen er min of meer dezelfdekenmerken hebben.
Seismische bronzones in en rond België. Er worden 9belangrijke zones onderscheiden: Roerdalslenk (1), Luik-Voeren (2), Hoge Venen (3), Henegouwen (4), zuidelijkeNoordzee (5), Brabantmassief (6), Noord-Frankrijk (7),Ardennen (8) en Limburg (9).
4. Resultaten
Met deze elementen kunnen we tenslotte deseismische gevarenkans in België berekenen.Het resultaat is een kaart van depiekgrondversnelling die een kans heeft oméénmaal in 475 jaar bereikt te worden. Deseismische gevarenkans is het hoogst in hetoosten van ons land (Luik en de Voerstreek,Limburg en de Hoge Venen) en inHenegouwen.
Op basis van deze kaart werd België in 5verschillende zones onderverdeeld voor detoepassing van Eurocode 8. Binnen elke zonewordt de seismische gevarenkans alsuniform beschouwd.
2. Wat is Eurocode 8 ?
Eurocode 8 is een Europese norm voor het bouwen van aardbevings-bestendige constructies. Deze norm wordt begin 2011 van toepassing in alledeelstaten van de EU. Volgens Eurocode 8 moet bij het ontwerp vangebouwen rekening gehouden worden met volgende elementen:
In de 2e stap wordt de seismische activiteitvan elke bronzone bepaald: hoe vaakgebeuren er aardbevingen met een bepaaldemagnitude, wat is hun gemiddelde diepte, enwat is de grootste magnitude die men er kanverwachten? Voor elke zone wordt hetverband berekend tussen de aardbevings-frequentie (aantal/jaar) en de magnitude.Dit verband wordt ook de wet vanGutenberg-Richter genoemd.
In de 3e stap wordt een grondbewegings-model (of dempingswet) in rekeninggebracht. Dergelijk model beschrijft hetverband tussen de grondversnelling op eenbepaalde plaats, de magnitude van eenaardbeving en de afstand tot hetepicentrum. Waarnemingen tonen echter aandat de grondversnelling sterk kan variërenvoor vergelijkbare magnitudes en afstanden,waardoor de onzekerheden in deze stap vrijgroot zijn.
Verband tussen aardbevingsfrequentie en magnitude voorBelgië en grensgebieden. Aardbevingen met magnitude ≥3komen gemiddeld ongeveer om het jaar voor, aardbevingenmet magnitude ≥5 om de 30 à 50 jaar.
De seismische gevarenkans kan berekend worden als de combinatie van de kans op een aardbeving met een bepaalde magnitude (kracht op deschaal van Richter) en de kans op het bereiken van een bepaald grondversnellingsniveau in functie van de afstand tot en de magnitude van deaardbeving. De berekening gebeurt in verschillende stappen:
Verband tussen piekgrondversnelling en epicentrale afstandvoor aardbevingen van magnitude 4 en magnitude 6 op eendiepte van 10 km volgens de dempingswet van Ambraseys.
Berekende piekgrondversnelling (uitgedrukt als fractie vande valversnelling g) voor een periode van 475 jaar.
Zonering van het Belgisch grondgebied volgens de Belgischenationale bijlage bij Eurocode 8.
Achtergrond: Seismische gevarenkans in Europa (SESAME-project)
