Сейсмоусиление бетонных конструкций композитными материалами

09.06.2022

Территория России в целом характеризуется умеренной сейсмичностью, если сравнивать ее с другими странами мира. Исключение представляет Кавказ, юг Сибири, Сахалин и Камчатка. Отдельные сейсмоопасные зоны располагаются в густозаселенной европейской части страны. В группу риска входить четверть российской территории, где проживает свыше 20 миллионов человек.

Сейсмоусиление бетонных конструкций

Российская практика сейсмоусиления зданий

Сейсмостойкое строительство применяется ограниченно, поскольку обходится недешево. Например, армирование бетона сейсмоустойчивой арматурой с пределом прочности в 500 МПа увеличивает стоимость постройки здания примерно на 10–30%.

В то же время попытки сэкономить из-за недооценки существующей опасности приводят к трагическим последствиям. В 1995 году землетрясение на севере Сахалина полностью уничтожило поселок Нефтегорск, погибло две трети жителей. Крупноблочные дома, построенные без учета сейсмичности, под ударом стихии рассыпались целиком, что не наблюдалось даже в армянском Спитаке в 1988 году.

По данным Минрегиона России, более 20 тысяч зданий в стране нуждаются в сейсмоусилении. На первое месте в ряду предупредительных мер выходит применение высокопрочных композитных материалов, которые не разрушаются от подземных толчков и колебаний. Такие инновационные технологии задействовались, к примеру, при реконструкции гостиничного комплекса «Сочи-Плаза».

Принцип сейсмоусиления бетона композитами

Для повышения сейсмоустойчивости прибегают к внешнему армированию бетонных конструкций композитными материалами на основе углеродного волокна. Прочное и легкое углеволокно усиливает прочность на сдвиг, сжатие и изгиб, повышает жесткость отдельных элементов.

Принцип усиления состоит в приклеивании эпоксидным составом на бетонную поверхность холстов, ламинатов или сетки из углеволокна. За счет внешнего армирования усиливают колонны с несущими стенами, укрепляют перекрытия между этажами и покрытия, которые играют роль диафрагм жесткости и перераспределяют сейсмонагрузку между вертикальными несущими элементами.

Преимущества углеволокна перед традиционными технологиями усиления

Применение композитов в местности с сейсмичностью 7–9 баллов снижает сейсмическую нагрузку в 1.5–4 раза. Становится возможным воплощать в жизнь проекты, изначально не рассчитанные на сейсмоопасные районы, либо повышать сейсмостойкость уже возведенных зданий на 1–2 балла.

В чем выгоды усиления композитами:

  • Существенно сокращается трудоемкость и продолжительность работ
  • Для ремонта не нужна тяжелая техника
  • Затраты на антисейсмические мероприятия уменьшаются на 5–20%
  • Работы проводятся без приостановки функционирования объекта и жизненно важных систем
  • Снижаются расходы на восстановление после землетрясений, увеличивается межремонтный период
  • Эксплуатационный период продлевается до 50 лет
  • Углеволокно, в отличие от стали, не подвержено коррозии
  • Архитекторы с инженерами получают свободу рук при выборе планировки и конструктивного решения, при реконструкции здания удается сохранить существующий облик

Нередко высказываются сомнения в целесообразности постройки высотных зданий в сейсмоопасных зонах. Эксперты оспаривают подобную точку зрения и утверждают, что при точном соблюдении норм сейсмостойкого строительства вероятность разрушения высотного дома ничуть не выше, чем малоэтажного. И здесь на помощь строителям приходит технология XXI века – усиление бетонных конструкций композитными материалами.

Узнайте стоимость работ у специалистов
Узнайте стоимость работ у специалистов

Наш консультант свяжется с Вами