Методы сейсмического усиления бетонных конструкций

  • 2. Классификация методов усиления:
  • 2.1 Добавление новых поперечных стен:
  • 2.2 Добавление стальных скоб
  • 2.3 Нанесение оболочки (местная техника усиления):
    • Типы оболочек:
    • Цель применения оболочки:
  • 2.4 Изоляция основания (или сейсмоизоляция):
    • 2.4.1 Преимущества изоляции основания
    • 2.4.2 Недостатки изоляции основания
  • 2.5 Техника уменьшения массы при модернизации:
  • 2.6 Утолщение стен: 2.6 Техника модернизации:
  • 3. Индийские стандартные кодексы для проектирования сооружений при землетрясениях:
  • 4. Заключение — Методы сейсмического усиления бетонных конструкций:
    • 5. Ссылки:
  • Методы сейсмического усиления бетонных конструкций:

    Методы сейсмической модернизации необходимы для бетонных конструкций, которые уязвимы к повреждениям и разрушениям под воздействием сейсмических сил. В последние тридцать лет во всем мире ежегодно происходят землетрясения средней и сильной силы. Такие события приводят к повреждению бетонных конструкций, а также к разрушениям.
    Таким образом, цель состоит в том, чтобы сосредоточиться на нескольких конкретных процедурах, которые могут улучшить практику оценки сейсмической уязвимости существующих железобетонных зданий и их сейсмической модернизации с помощью различных инновационных методов, таких как изоляция основания и уменьшение массы.
    Таким образом, сейсмическая модернизация — это совокупность методов смягчения последствий землетрясений. Она имеет огромное значение для исторических памятников, районов, подверженных сильным землетрясениям, а также для высоких или дорогостоящих сооружений.
    Ключевые слова: Модернизация, изоляция основания, методы модернизации, оболочка, сейсмостойкость

    1. Введение в методы сейсмического усиления:

    • Землетрясение приводит к большим разрушениям с точки зрения жизни, денег и разрушения конструкций.
    • Модернизация определенных систем зданий (существующих конструкций) для повышения их сейсмостойкости (сейсмостойкости) действительно имеет большее значение.
    • Сооружения могут быть (а) поврежденными землетрясением, (б) уязвимыми к землетрясению.
    • Ретрофиттинг оказывается лучшим экономическим решением и немедленным решением проблем, чем замена здания.

    1.1 Сейсмическая модернизация бетонных конструкций:

    Определение:
    Это модификация существующих конструкций, чтобы сделать их более устойчивыми к сейсмической активности, движению грунта или разрушению почвы в результате землетрясений.
    Методы модернизации также применимы к другим стихийным бедствиям, таким как тропические циклоны, торнадо и сильные ветры во время гроз.

    1.2 Необходимость сейсмической модернизации:

  • Обеспечение безопасности и сохранности здания, сотрудников, функциональности конструкции, оборудования и инвентаря.
  • Необходимо снизить опасность и потери от неструктурных элементов.
  • преимущественно связаны с улучшением структуры для снижения сейсмической опасности.
  • Необходимо укреплять важные здания, чьи услуги, как предполагается, будут необходимы сразу после землетрясения, например, больницы.
  • 1.3 Проблемы, с которыми сталкиваются инженеры-строители:

    Отсутствие стандартов для методов модернизации — Эффективность каждого метода сильно варьируется в зависимости от таких параметров, как тип конструкций, состояние материала, степень повреждения и т.д.,

    1.4 Основная концепция модернизации:

    Цель состоит в:

  • Повышение боковой прочности конструкции
  • Увеличение пластичности конструкции
  • Увеличение прочности и пластичности
  • 2. Классификация методов модернизации:

    Методы сейсмического усиления для бетонных конструкций

    Методы модернизации железобетонных конструкций

    2.1 Добавление новых сдвиговых стенок:

  • Часто используется для модернизации не пластичных железобетонных каркасных зданий.
  • Добавляемые элементы могут быть либо отлитыми на месте, либо сборными бетонными элементами.
  • Новые элементы предпочтительно размещать на внешней стороне здания.
  • Нежелательно размещать их во внутренней части здания, чтобы избежать внутренней лепнины.
  • Дополнительная сдвиговая стена

    Дополнительная поперечная стена

    2.2 Добавление стальных кронштейнов

  • Эффективное решение, когда требуются большие проемы.
  • Потенциальные преимущества благодаря более высокой прочности и жесткости, можно обеспечить проем для естественного освещения, объем работ меньше, так как стоимость фундамента может быть сведена к минимуму, и добавляет гораздо меньше веса к существующей конструкции.
  • Добавление стальных консолей:
    RC-здание, модернизированное с помощью стальной арматуры

    RC-здание, модернизированное с помощью стальной арматуры

    2.3 Нанесение оболочки (местный метод усиления):

    Это самый популярный метод усиления колонн здания.

    Типы оболочек:

  • 1.Стальная оболочка,
  • Железобетонная оболочка,
  • Оболочка из армированного волокнами полимерного композита (FRPC).
  • Цель применения оболочки:

  • Для повышения прочности бетона
  • Повышение прочности на сдвиг
  • Повышение прочности на изгиб
  • Облицовка колонн

    Оболочка колонн

    Укрепление балок

    Оболочка балок

    2.4 Изоляция основания (или сейсмоизоляция):

    Изоляция надстройки от фундамента известна как изоляция основания. Это самый мощный инструмент для пассивных методов контроля вибрации конструкций.
    Изолированные от основания конструкции (a) тестируемая модель, (b) диаграммное представление

    Изолированные от основания конструкции (a)тестируемая модель, (b) диаграммное представление

    2.4.1 Преимущества изоляции основания

  • Изолирует здание от движения грунта — Меньшие сейсмические нагрузки, следовательно, меньшие повреждения конструкции, — Минимальный ремонт надстройки.
  • Здание может оставаться работоспособным на протяжении всего строительства.
  • Не требует значительного вмешательства в существующую надстройку.
  • 2.4.2 Недостатки изоляции основания

  • Дорого
  • Не может быть применена частично к конструкциям, в отличие от других видов модернизации
  • Сложно реализовать эффективным образом
  • 2.5 Техника уменьшения массы при модернизации:

    Это может быть достигнуто, например, путем демонтажа одного или нескольких этажей, как показано на рисунке. В данном случае очевидно, что удаление массы приведет к уменьшению периода, что приведет к увеличению требуемой прочности.
     Сейсмическое усиление путем уменьшения массы (удаление этажа)

    Сейсмическая модернизация путем уменьшения массы (удаление этажа)

    2.6 Утолщение стен Техника модернизации:

    Существующие стены здания наращиваются до определенной толщины путем добавления кирпича, бетона и стали, выровненной в определенных местах в качестве арматуры, так что вес стены увеличивается и она может выдерживать больше вертикальных и горизонтальных нагрузок, а также проектируется в специальных условиях, чтобы поперечные нагрузки не вызывали внезапного разрушения стены.

    3. Индийские стандартные кодексы для проектирования сооружений при землетрясениях:

  • IS: 1893-2002 (часть-1) Критерии сейсмостойкого проектирования сооружений (часть 1: общие положения и здания) — свод правил.
  • IS: 4326-1993 Проектирование и строительство зданий, устойчивых к землетрясениям — свод правил
  • IS: 13920-1993 Ductile Detailing of Reinforced Concrete Structures subjected to Seismic Forces — Свод практических правил
  • IS: 13935-1993 Ремонт и сейсмическое усиление зданий — руководство
  • IS: 13828-1993 Повышение сейсмостойкости зданий из каменной кладки низкой прочности — Руководство
  • IS: 13827-1993 Повышение сейсмостойкости глинобитных зданий — Руководство
  • 4. Заключение — Методы сейсмического усиления бетонных конструкций:

  • Сейсмическое усиление является подходящей технологией для защиты различных конструкций.
  • За последние годы она превратилась в высоконадежную технологию.
  • Однако необходимый опыт и знания отсутствуют на базовом уровне.
  • Основная проблема заключается в достижении желаемого уровня эффективности при минимальных затратах, что может быть достигнуто с помощью детального нелинейного анализа.
  • Методы оптимизации необходимы, чтобы узнать наиболее эффективную модернизацию для конкретной конструкции.
  • Необходимо опубликовать соответствующие нормы проектирования в качестве свода правил для специалистов, работающих в этой области.
  • 5. Ссылки:

  • Агарвал, П. и Шрикханде, М., 2006, Earthquake Resistant Design of Structures, 2nd Edition, Prentice-Hall of India Private Limited, New Delhi.
  • Кардоне, Д. и Дольче, М., 2003, Сейсмическая защита легких вторичных систем с помощью различных систем изоляции основания, Журнал по сейсмостойкому строительству, 7 (2), 223-250.
  • Constantinou, M.C., Symans, M.D., Tsopelas, P., and Taylor, D.P., 1993, Fluid Viscous Dampers in Applications of Seismic Energy Dissipation and Seismic Isolation, ATC-17-1, Applied Technology Council, San Francisco.
  • EERI, 1999, Уроки, усвоенные со временем — Серия «Учимся на примере землетрясений»: Том II Инновационное восстановление в Индии, Инженерно-исследовательский институт землетрясений, Окленд, Калифорния.
  • Мурти, К.В.Р., 2004, IITK-BMTPC Earthquake Tip, Нью-Дели.
  • Автор статьи: ШАЙК НАСРИН, магистр строительной инженерии
    Читайте также:
    Ретрофиттинг RCC-конструкций
    Расчет сил землетрясения на здания и сооружения

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой