Seisminen vahvistaminen on olemassa olevien rakenteiden seismisen kestävyyden lisäämistä tärinän aiheuttamia voimia vastaan. Rakennusten ja rakenteiden seismistä vahvistamista käytetään sekä tuhojen estämiseen että esineiden ennallistamiseen maanjäristysten jälkeen . Teknologiaa käytetään alueilla, joilla on korkea seisminen aktiivisuus , kuten Pohjois-Kaukasiassa , Kamtšatkassa , Sahalinissa , Krasnodarin piirikunnassa jne.
Hiilikomposiittimateriaaleja käyttävä seisminen vahvistaminen voi lisätä rakenteen alkuperäistä seismiskestävyyttä 2-3 pisteellä, mikä antaa rakennukselle kyvyn kestää 7,8 ja 9 pisteen maanjäristyksiä. Tämä seismisen vastustuskyvyn lisäämismenetelmä mahdollistaa minkä tahansa rakenteiden pystyttämisen seismiselle vaarallisille alueille, mikä laajentaa merkittävästi arkkitehtonisia ja suunnittelumahdollisuuksia rakennuksia ja rakenteita luotaessa.
Rakenteen seismisen vahvistamisen menetelmää valittaessa on noudatettava seismisellä alueella olevien esineiden suunnittelun yleisiä periaatteita. Kantavien rakennusrakenteiden voimat määritetään perustuen rakennusten laskelmiin suunniteltujen seismisten kuormien vaikutuksesta SNiP P-7-81 * vaatimusten mukaisesti ja käyttämällä erityisiä tietokonelaskentaohjelmia.
Rakennuskaaviota laskettaessa on tärkeää kiinnittää huomiota rakenteellisten elementtien tuki- ja rajapintojen nykyiseen tilaan, rakenteen ja sen tukirakenteiden avaruudellisesta jäykkyydestä vastaavien liitosten olemassaoloon ja tilaan .
Rakenteiden riittämätön seisminen kestävyys paljastuu laskelmien avulla. Jos rakennusosien kantokyky on riittämätön, kehitetään teknisiä ratkaisuja niiden vahvistamiseksi tai lisäelementtien käyttöön ottamiseksi, jotka ottavat osan vaakasuuntaisesta ja dynaamisesta kuormituksesta. Seisminen vahvistaminen teräsbetonin ja metallin avulla voi muuttaa merkittävästi rakennuksen suunnittelua, sen ulko- ja sisäilmettä. Ulkopuolisen raudoituksen hiilimateriaalit pystyvät jakamaan yhtä tehokkaasti voimat rakenneosissa muuttamatta rakennuksen tilavuus-tilamallia ja vaikuttamatta rakennuksen esteettiseen ulkonäköön.
Kivi- ja tiilirakennuksissa seuraavan tyyppiset kantavat rakenteet ja kokoonpanoelementit tarvitsevat seismiseä vahvistusta:
Tiili- ja kivirakenteiden seismiskestävyyttä lisätään lisäämällä elementtien kantokykyä suunnittelukaaviota muuttamatta tai ottamalla käyttöön lisäelementtejä, jotka ottavat osan seismisistä voimista. Nämä menetelmät ovat:
Maanpäällisten rakenteiden seisminen vahvistaminen klassisilla menetelmillä, kuten teräsrakenteilla ja teräsbetonikorkeilla, lisää pystysuoraa kuormitusta, mikä johtaa perustuksen vahvistamisen tarpeeseen. Hiilimateriaalit ovat käytännössä painottomia, eivätkä rasita olemassa olevia rakenteita
Päädyt , jotka ovat osa rakennuksia, joissa on betonielementti- tai puulattiat, on vahvistettu teräsaaltopahvilla , metalli- tai hiilielementeillä. Joskus käytetään kaksipuolisia teräsbetonipaitoja. Pylväiden seismisen vahvistamisen menetelmä riippuu menetelmästä, jota käytetään rakennuksen seinien seismiseen vahvistamiseen.
Seismistä raudoitusta teräsaaltopahvilla käytetään tiilistä tai pienistä paloista tehdyissä ulkoseinissä . Tässä tapauksessa profiloitu lattia suorittaa kiinteän muotin ja ulkoisen vahvistuksen toiminnot.
Laskennan tuloksista riippuen aaltopahvi voidaan kiinnittää sekä seinien koko pintaan että vain laitureille.
Seinien seismiseen vahvistamiseen on suositeltavaa käyttää yksi- tai kaksipuolisia teräsbetoni- tai laastivahvistettuja "paitoja", jotka on valmistettu ruiskubetonimenetelmällä . Ristikon päällä oleva ruiskubetoni lisää tukirakenteiden kantokykyä ja jäykkyyttä seismisen kestävyyden suunnittelutasolle.
Seinän molemmille puolille asennetut vahvistusverkot yhdistetään toisiinsa poikittaisilla kiinnitystankoilla, jotka kulkevat seiniin porattujen reikien läpi.
Seinät ja ikkunalaudat vahvistetaan myös laastivahvistetuilla "paidoilla", teräsbetoni- tai metallipidikkeillä. Vahvistuselementit sijoitetaan sekä erillisiin seiniin että jatkuvasti useiden kerrosten korkeudelle.
Metallikiinnikkeiden materiaalina käytetään nauhaa, kulma- tai pyöreää terästä . Seinien seismiseen vahvistamiseen käytetään klipsiä, joissa yhdistyvät jäykät kulmaelementit ja litteät hitsatut vahvistusverkot. Lattialevyjen jäykkyyden lisäämiseksi käytetään kuormitettuja vaaka- ja pystyhihnoja.
Runkorakennusten seismisen kestävyyden lisäämiseksi käytetään kahta menetelmää:
Yksittäisten rakenteiden elementtivahvistusmenetelmä koostuu pylväiden, poikkipalkkien , lattialevyjen jne. vahvistamisesta paidan, metallin ja teräsbetonipidikkeiden avulla.
Rakennusten täyden vahvistamisen menetelmä sisältää lisäelementtien käyttöönoton: jäykistyskalvot, poikkituet, teräsbetonista ja metallista valmistetut portaalit . Myös suunniteltuja seismisia kuormia pienennetään vähentämällä rakennuksen massaa vaihtamalla joitain rakenneosia:
Rakenteelliset alueet, joihin kohdistuu suuria puristus-, veto- ja taivutusmomenttikuormia, voidaan vahvistaa hiili- (komposiitti-) materiaaleilla. Hiilimateriaalit (teipit, lamellit , verkot jne.) valmistetaan hiilikuidusta, joka koostuu ohuista, halkaisijaltaan 5-15 mikrometrin filamenteista, jotka muodostuvat hiiliatomeista.
Verrattuna tavanomaisiin seismiseen lujittamiseen käytettyihin materiaaleihin, hiiliteipeillä on erittäin korkea lujuus, väsymiskestävyys, korkea kimmokerroin ja kemiallinen kestävyys. Komposiittimateriaalien ulkopuolisen vahvistusjärjestelmän käyttö vähentää seismistä kuormitusta 1,5-4 kertaa rakenteen tyypistä ja työpaikan olosuhteista riippuen. Hiilinauhalla tehty seisminen vahvistaminen lisää olemassa olevien rakennusten ja rakenteiden seismistä kestävyyttä 2-3 pistettä.
Hiilikuituisen seismisen raudoituksen periaate on liimata epoksiliimalla kantavien rakenteiden pintaan lujia kankaita, laminaatteja tai verkkoja . Lisäksi hiiliteipit kiinnitetään:
Toisin kuin yllä luetellut seismiset vahvistusmenetelmät, ulkoisella hiilikuituvahvistuksella on useita etuja:
Komposiittimateriaalien seismisen kestävyyden lisääminen vähentää maanjäristysten seismistä vastetta, mikä estää rakennuksia sortumasta. Se tarjoaa myös keskeytymättömän virransyötön, vesijärjestelmän toiminnan, palonsammutuslaitteen ja muun tiedonsiirron . Hiilimateriaalien ulkoinen vahvistusjärjestelmä pidentää rakennuksen tukirakenteiden käyttöikää 50 vuodella.
Seisminen vahvistaminen komposiittimateriaaleilla antaa vapauden valita rakennuksen suunnittelu- ja suunnitteluratkaisut sekä mahdollisuuden säilyttää olemassa oleva arkkitehtoninen ilme.