მიწისძვრის შედეგად დაზიანებული შენობების აღდგენა-გაძლიერების ძირითადი სტრატეგია

ეს წიგნი დევს საინჟინრო მეცნიერებების თაროზე.

მიწისძვრის შედეგად დაზიანებული შენობების აღდგენა-გაძლიერების ძირითადი სტრატეგია

ექსპლუატაციაში არსებული საცხოვრებელი სახლების და საზოგადოებრივი დანიშნულების შენობების სეისმომედეგობის თვალსაზრისით საინჟინრო-ტექნიკური გამოკვლევა, ტექნიკური მდგომარეობის დადგენა და მათი შემდგომი აღდგენა-გაძლიერება მეტად აქტუალური პრობლემაა საქართველოსთვის, რაც დადასტურდა 1991 წლის 29 აპრილში მომხდარი რაჭის და 2002 წლის 25 აპრილში მომხდარი თბილისის მიწისძვრებით, რომლის შემდეგ MMSK-64 სკალის მიხედვით ქ. თბილისის ბალიანობა გაიზარდა VII-დან VIII-მდე.

ექსპლუატაციაში არსებული შენობებისა და სხვა ნაგებობების აღდგენა-გაძლიერება ისეთნაირად უნდა განხორციელდეს, რომ მიღწეული იქნეს ქვეყანაში მოქმედი სამშენებლო ნორმებით განსაზღვრული შენობის სეისმომედეგობის ძირითადი მიზანი, სახელდობრ, შენობის ექსპლუატაციის მთელი ვადის განმავლობაში უზრუნველყოფილი იქნეს საიმედოობის დანიშნული დონე.

საინჟინრო-ტექნიკური გამოკვლევის ჩატარებისას, პირველ რიგში, უნდა იყოს გამოყოფილი ის შენობები, რომლებიც ამა თუ იმ მიზეზით დაპროექტებული და აშენებულია სეისმომედეგობის მშენებლობის მოთხოვნების გაუთვალისწინებლად, კერძოდ, ადრე აშენებული ქვის, აგურისა და მათი მსგავსი შენობები.

საინჟინრო-ტექნიკური გამოკვლევა მოიცავს ტერიტორიის სინჟინრო-გეოლოგიური პირობების, შენობის არქიტექტურულ-დაგეგმარებითი, სივრცული და კონსტრუქციული გადაწყვეტების, კონსტრუქციებისა და საინჟინრო მოწყობილობების დაწვრილებით შესწავლას. გამოკვლევებისას დადგენილი უნდა იყოს მზიდი კონსტრუქციების, როგორც შენობის ერთიან სისტემაში შემავლი ელემენტების, ფაქტიური მდგომარეობა.

შენობის აღდგენის ან გაძლიერების შესახებ გადაწყვეტილების მიღება დამოკიდებულია შენობის მნიშვნელოვნებაზე, საერთო ვარგისიანობის ინდექსზე, შენობის აღსადგენი ან გასაძლიერებელი კონსტრუქციული ელემენტებისა და ნაწილების რემონტვარგისიანობაზე, ტექნოლოგიურობის თანამედროვე მოთხოვნების მნიშვნელობაზე, აგრეთვე ხარჯების ხვედრითი სიდიდის, დეფიციტური მასალების ხარჯვის, შრომითი დანახარჯებისა და ექსპლუატაციაში შეყვანის ვადების შესაბამისობაზე.

ობიექტი უნდა აღდგენილ იქნეს ან გაძლიერდეს სეისმომედეგობის დადგენილი მოთხოვნების შესაბამისად, თუ აღდგენის ან გაძლიერების ხარჯები უდრის ან არ აღემატება ანალოგიური ახალი ობიექტის აშენების ხარჯების ნახევარს. წინააღმდეგ შემთხვევაში უნდა ჩატარდეს დამატებითი დეტალური გამოკვლევა და მოქმედი ნორმების მიხედვით სათანადო გაანგარიშების შემდეგ გადაწყდეს შენობის დემონტაჟის ან აღდგენა-გაძლიერების საკითხი შესაბამისი ღონისძიებების ჩამოყალიბებით. როგორია ინჟინრის როლი მიწისძვრის შედეგების აღმოფხვრაში? 1. ინჟინერს უნდა შეეძლოს არსებული საცხოვრებელი ფონდის, რომელიც, როგორც წესი, მოძველებულია, ადეკვატური შეფასება; 2. ინჟინერს უნდა შეეძლოს სეისმური რისკის შეფასება საინჟინრო დასაბუთების საფუძველზე; 3. ინჟინერს უნდა შეეძლოს შენობა-ნაგებობის აღდგენა-გაძლიერება, რემონტი. (გარემონტება ნიშნავს – დაუბრუნდეს შენობას საწყისი მდგომარეობა, მაგრამ ეს არ ნიშნავს იმას, რომ შენობა საწყის მდგომარეობაში იყო სეისმომედეგი. სეისმური აღდგენა-გაძლიერება ნიშნავს არსებულ სტანდარტებთან მიახლოებას, მაგრამ არ გულისხმობს, რომ მიწისძვრის დროს დაზიანება აღარ მოხდება). 4. ინჟინერს უნდა შეეძლოს ზემოთ დასახელებულ პუნქტებთან დაკავშირებული სამუშაოების ღირებულების დადგენა; 5. ინჟინერს უნდა შეეძლოს პრიორიტეტებისა და მართვის მეთოდების დადგენა.

სეისმური რისკი (ადამიანის მსხვერპლი და ნგრევა) დამოკიდებულია როგორც ბუნებრივი მოვლენით გამოწვეულ სეისმურ საშიშროებაზე, ასევე ადამიანის მიერ შექმნილ შენობა-ნაგებობათა მოწყვლადობაზე.

სეისმურ რეგიონებში განლაგებული შენობა-ნაგებობის აღდგენა-გაძლიერების პროექტის წარმატება მნიშვნელოვნად დამოკიდებულია თვით გაძლიერების მეთოდის შერჩევაზე, თუმცა დაპროექტება და განხორციელება საკმაოდ რთულია, კომპლექსური და მოითხოვს ინჟინრის გამოცდილების მაღალ დონეს.

მსოფლიოში მომხდარი ბოლოდროინდელი ძლიერი მიწისძვრების გამოცდილებამ აჩვენა, რომ არსებული ზოგიერთი შენობის დინამიკურობისა და მშენებლობის ხარისხის უკმარისობის და აგრეთვე კონსტრუქციული არაადეკვატურობის გამო, მოსალოდნელი სეისმური ზემოქმედების დროს, შესაძლებელია მძიმე შედეგების დადგომა. არსებობს მრავალი ტიპური საცხოვრებელი სახლი, რომელიც აგებულია ცუდად კონსტრუირებული, სხვადასხვა სიდიდის დაუარმატურებული აგურის კედლებით შევსებული რკინაბეტონის ჩარჩოებით, რომელთა კონსტრუქცია არ იძლევა რაციონალურ სქემას მომავალი სეისმური დატვირთვის ასატანად. ასეთ შენობებში სვეტების განლაგება უმეტესად განპირობებულია შიდა სივრცის გამოყენების სურვილით, ვიდრე სვეტებში განვითარებული ძალვების მიმართ მედეგობით. ასევე არსებობს მოქნილი სართულის შემთხვევაც, რაც განპირობებულია პირველი სართულის სიმაღლის გაზრდით. არის აგრეთვე სუსტი სვეტი/ძლიერი კოჭის გამოყენების შემთხვევებიც.

არსებული კონსტრუქციების არქიტექტურული და კონსტრუქციული ღირებულებების შესანარჩუნებლად, დაზიანებული კონსტრუქციების გაძლიერებისა და შეკეთების დაწყებამდე უნდა შესრულდეს მათი კონსტრუქციული ქცევის დეტალური და სრული გამოკვლევა იმ ცვლილებათა გათვალისწინებით, რომელიც მათ განიცადეს წლების განმავლობაში. სეისმური აღდგენა - გაძლიერების შემთხვევაში შეძლებისდაგვარად შენარჩუნებული უნდა იქნეს თავდაპირველი მასალა. იგულისხმება კონსტრუირების პროცესი, რომელიც შეიძლება საჭირო შეიქნეს რემონტის დროს და მასალათა მექანიკური თვისებების განსაზღვრა, რისთვისაც საჭიროა ექსპერიმენტული კვლევა. ექსპერიმენტული კვლევის საბოლოო მიზანია მასალების მექანიკური თვისებებისა და კონსტრუქციების დინამიკური მახასიათებლების შეფასება. ხელთარსებულ ექსპერიმენტულ მონაცემებზე დაყრდნობით ჩატარებული გაანგარიშებები შეიძლება გამოყენებული იქნეს კონსტრუქციების კრიტიკული ზონების დასადგენად, დაზიანებების თეორიულად დადგენილი სიდიდეების რეალურად არსებულთან შესადარებლად და აღდგენის საბოლოო სტრატეგიისათვის საჭირო ინფორმაციის მოსაპოვებლად. გაძლიერების შემთხვევაში მნიშვნელოვანია აგრეთვე იმ რეგიონის სეისმური საფრთხის შესახებ სანდო ინფორმაციის მოპოვება, სადაც ნაგებობა მდებარეობს. იმისათვის, რომ ნაგებობამ მომავალი მიწისძვრა გადაიტანოს დაზიანების გარეშე, უმნიშვნელოვანესია ცოდნა მიწისძვრის აქტიურობის შესახებ, რათა განისაზღვროს ეფექტური კონსტრუქციული გადაწყვეტა, რომელიც გაზრდის კონსტრუქციის დამყოლობას, სიხისტეს და, ზოგადად, ნაგებობის სიმტკიცეს. მიწისძვრის დროს, როდესაც შენობის სეისმომედეგობა არ არის საკმარისი განვითარებული ზემოქმედების ასატანად, მოსალოდნელია დაზიანების მაღალი ხარისხი. ამიტომ ასეთი შენობების გაძლიერება უნდა მოხდეს სეისმომედეგობაზე მოთხოვნათა შესაბამისად და ტექნიკური ჩარევა ისე უნდა განხორციელდეს, რომ შენობის სეისმომედეგობა გაუმჯობესდეს ცალკეული კონსტრუქციების სიხისტის და/ან დამყოლობის გაზრდის ხარჯზე.

მიწისძვრით გამოწვეული დაზიანების ხასიათი მჭიდროდ არის დაკავშირებული კონსტრუქციის მასალაზე, წყობის ტიპსა და კონსტრუქციულ გადაწყვეტაზე. მიწისძვრის დროს მომხდარი დაზიანებების ყურადღებით დათვალიერება არის ძალიან მნიშვნელოვანი კონსტრუქციის ნაკლის სრული გაგებისა და ადეკვატური და ეფექტური რემონტის ჩასატარებლად.

უნდა შესრულდეს ნაგებობების კონსტრუქციული, არქიტექტურული გამოკვლევა და ინსპექცია. ხელმისაწვდომი პროექტის ორიგინალების საფუძველზე უნდა დადგინდეს, კვლევის მომენტში ნაგებობის კონსტრუქცია შეესაბამება თუ არა მის თავდაპირველ პროექტს. შენობის თავდაპირველი მასალისა და კონსტრუირების ტექნიკის შესახებ სათანადო ცოდნა არის საფუძველი იმის გაგებისათვის, თუ როგორ მუშაობს დღეს კონსტრუქცია. ეს კი გამოდგება მასალებისა და კონსტრუირების ტექნიკის მონაცემთა ბაზის შესაქმნელად, რაც მსგავსი კონსტრუქციების კვლევაში ფასეული დამხმარე საშუალება იქნება.

კონსტრუქციის მასალების მექანიკური თვისებების ცოდნა არის საფუძველი განსახილავი კონსტრუქციების სანდო რიცხვითი მოდელირებისათვის. გაძლიერების ნებისმიერი გადაწყვეტილება, რომელიც არ მოიცავს ცოდნას კონსტრუქციის მასალების მექანიკური თვისებების შესახებ, პოტენციურად შეიძლება შეიცავდეს სერიოზულ შეცდომას და რისკის ქვეშ დააყენებს კონსტრუქციის საბოლოო საიმედოობას და უსაფრთხოებას. კონსტრუქციის სიხისტისა და მასის შესახებ საიმედო ცოდნა აუცილებელია თუნდაც უმარტივესი გაანგარიშების ჩასატარებლად. სიხისტე ძირითადად დამოკიდებულია დრეკადობის მოდულზე, მასა კი _ მასალის სიმკვრივეზე. როცა საქმე ეხება უკვე აშენებულ კონსტრუქციას, ეს პარამეტრები, ისევე როგორც სხვა დანარჩენი, არ შეიძლება შერჩეული იქნეს ისე, როგორც ეს ხდება ახალი კონსტრუქციის დაპროექტების შემთხვევაში. ისინი უნდა განისაზღვროს ექსპერიმენტულ მონაცემებზე დაყრდნობით. ბევრ შემთხვევაში გამოცდები, რომლებიც საჭიროა მექანიკური თვისებების განსასაზღვრავად, შედარებით მარტივია და ტარდება სამშენებლო მოედანზე ან ლაბორატორიაში. მაგალითად, რკინაბეტონის კონსტრუქციების შემთხვევაში, კონსტრუქციებიდან ამოღებული ბეტონისა და ფოლადის ნიმუშები საშუალებას იძლევა დადგენილი იქნეს საჭირო მექანიკური თვისებები.

დაზიანებული კონსტრუქციების აღდგენა-გაძლიერებაში გადამწყვეტია კონსტრუქციების დინამიკური მახასიათებლები. ამიტომ ისინი აუცილებლად უნდა იქნეს გამოკვლეული ნებისმიერი კონსტრუქციისათვის (ქვის, ლითონის, თუ რკინაბეტონის). ზოგიერთ შემთხვევაში ეს გამოცდები შეიძლება გამოყენებული იქნეს რხევის მხოლოდ პირველი სიხშირის დასადგენად. გარდა დინამიკური მახასიათებლებისა, გამოცდებით შეიძლება განისაზღვროს კონსტრუქციის სხვა თვისებებიც.

კონსტრუქციული თვალსაზრისით, და, განსაკუთრებით, სეისმურ უსაფრთხოებასთან დაკავშირებით, გაძლიერების ღონისძიების მიზანი არის არა მხოლოდ დაზიანების შეკეთება, არამედ კონსტრუქციის სეისმომედეგობის გაუმჯობესება.

არსებული შენობების ცალკეულ ელემენტებს, როგორიცაა კოჭები, კვანძები, განივი კედლები, დიაფრაგმები და სხვა, შეიძლება არ ჰქონდეთ შესაბამისი სიმტკიცე ან დეფორმაციის შესაბამისი უნარი მიუხედავად იმისა, რომ შესაძლებელია თვით მთლიანი შენობა გამოირჩეოდეს საკმაო სიმტკიცით და სიხისტით. ამ შემთხვევაში უნდა განხორციელდეს ამ ელემენტების ლოკალური მოდიფიკაცია.

იმაში დასარწმუნებლად, რომ კედლები გაუძლებს მიწისძვრას, უპირველეს ყოვლისა აუცილებელია ცოდნა იმისა, თუ რა მასალისგან არის აშენებული. ამის გაგება შეიძლება კედლის ორივე მხარის ჩამოფხეკით და გასუფთავებით, წყლის ჭავლის გამოყენებით უნდა ჩამოირეცხოს კირის შრე.

სეისმურ რეგიონებში სეისმურ საფრთხესთან დაკავშირებული საკითხები გათვალისწინებული უნდა იქნეს შენობის კონცეპტუალური დაპროექტების საწყის ეტაპზევე.

კონცეპტუალური დაპროექტების სახელმძღვანელო პრინციპებია:

- კონსტრუქციის სიმარტივე;

- ერთგვაროვნება, სიმეტრიულობა და დარეზერვება (ბმების სიჭარბე);

- ორი მთავარი მიმართულებით წინაღობა და სიხისტე;

- გრეხაზე წინაღობა და სიხისტე;

- სართულშორისი გადახურვის ხისტი (დიაფრაგმული) მუშაობის პირობა;

- ადეკვატური დასაძირკვლება;

კონსტრუქციის სიმარტივე ხასიათდება სეისმური ძალების გადაცემის ცხადი და უშუალო სქემით. სიმარტივის უზრუნველყოფა მნიშვნელოვან ამოცანას წარმოადგენს იმდენად, რამდენადაც მარტივი კონსტრუქციების მოდელირება, გაანგარიშება, ზომების შერჩევა და დაკონსტრუირება ბევრად ნაკლები ცდომილებებით ხასიათდება, ამიტომ მათი სეისმური ქცევის პროგნოზი ბევრად უფრო რეალისტურია

ერთგვაროვნობა გეგმაში, რომელიც ხასიათდება კონსტრუქციული ელემენტების თანაბარი განაწილებით, განაპირობებს შენობაში განაწილებულ მასებში აღძრული ინერციული ძალების მოკლე და პირდაპირ გადაცემას. ერთგვაროვნობის მიღწევა, აუცილებელობის შემთხვევაში, შესაძლებელია მთლიანი შენობის დინამიკურად დამოუკიდებელ ერთეულებად დაყოფით, სეისმური ნაკერების მეშვეობით, იმ პირობით, რომ ცალკეული ერთეულების ნაკერები დაპროექტებული უნდა იქნეს ურთიერთშეჯახების გამორიცხვის გათვალისწინებით.

კონსტრუქციის ერთგვაროვნობა შენობის სიმაღლეში ასევე მნიშვნელოვან ფაქტორს წარმოადგენს, რამდენადაც იგი გამორიცხავს მგრძნობიარე ისეთი უბნების წარმოქმნას, სადაც ძაბვების კონცენტრაცია ან მაღალი დამყოლობის საჭიროება შეიძლება მყისიერი ნგრევის მიზეზი გახდეს.

მასების განაწილებასა და წინაღობისა და სიხისტის განაწილებას შორის სიახლოვე გამორიცხავს დიდი ექსცენტრისიტეტების წარმოქმნას მასებისა და სიხისტეების ცენტრებს შორის

თუ შენობის მოხაზულობა სიმეტრიული ან კვაზი-სიმეტრიულია, მაშინ ერთგვაროვნების მისაღწევად საჭიროა გეგმაში კარგად განაწილებული, კონსტრუქციული ელემენტების სიმეტრიული განლაგება.

კონსტრუქციული ელემენტების თანაბრად განაწილება განაპირობებს ზემოქმედების ეფექტების უფრო ხელსაყრელ გადანაწილებასა და ენერგიის დისიპაციის გავრცელებას მთელს კონსტრუქციაში.

კონსტრუქციის სიხისტის მახასიათებლების შერჩევით შესაძლებელია მიღწეული იქნეს სეისმური ზემოქმედების ეფექტების შემცირება (სამშენებლო მოედნის თავისებურებების გათვალისწინებით), რაც ასევე შეამცირებს დიდი გადაადგილებების განვითარებას, რომელსაც თავის მხრივ შეიძლებოდა გამოეწვია მეორე რიგის ეფექტებით განპირობებული არამდგრადობა ან დიდი დაზიანებები. ჰორიზონტალური წინაღობისა და სიხისტის გარდა შენობის კონსტრუქციას უნდა ჰქონდეს ადეკვატური გრეხითი წინაღობა და სიხისტე, რათა შეიზღუდოს გრეხითი რხევების განვითარება, რომელიც იწვევს ძაბვების არათანაბარ განაწილებას სხვადასხვა კონსტრუქციულ ელემენტებში. ამასთან დაკავშირებით უმჯობესია, ძირითადი სეისმომედეგი ელემენტები განაწილდეს შენობის პერიფერიებთან ახლოს.

შენობებში სართულშორისი გადახურვები (სახურავის ჩათვლით) ძალიან მნიშვნელოვან როლს ასრულებს კონსტრუქციის ერთიან სეისმურ ქცევაში. ფაქტიურად, ისინი მუშაობენ, როგორც ჰორიზონტალური დიაფრაგმები, რომლებიც თავს უყრიან და გადასცემენ ინერციულ ძალებს ვერტიკალურ კონსტრუქციულ სისტემებს და უზრუნველყოფენ აღნიშნული სისტემების ერთიან წინაღობას ჰორიზონტალურ სეისმურ ზემოქმედებაზე. სართულშორისი გადახურვების დიაფრაგმული ქცევა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ვერტიკალური კონსტრუქციული სისტემების რთული და არაერთგვაროვანი განაწილების სქემების შემთხვევაში, ან როდესაც ერთდროულად გამოიყენება განსხვავებული ჰორიზონტალური დეფორმაციული მახასიათებლების მქონე სისტემები (მაგ. ორმაგი ან შერეული სისტემები).

სართულშორისი გადახურვის სისტემები და სახურავი უზრუნველყოფილი უნდა იყოს გეგმაში სიხისტით, წინაღობით და ეფექტური კავშირებით ვერტიკალურ კონსტრუქციულ სისტემებთან. განსაკუთრებულ ყურადღებას საჭიროებს არაკომპაქტური ან გეგმაში ძალიან წაგრძელებული ფორმები და შემთხვევა, როცა სართულშორის გადახურვებში არსებობს დიდი ღიობები. განსაკუთრებით თუ ეს უკანასკნელი მდებარეობს ძირითადი ვერტიკალური კონსტრუქციული ელემენტის მახლობლობაში, რაც ხელს უშლის აღნიშნული ეფექტური კავშირების განხორციელებას ვერტიკალურ და ჰორიზონტალურ კონსტრუქციებს შორის.

დიაფრაგმებს უნდა ჰქონდეს საკმარისი სიხისტე თავის სიბრტყეში ჰორიზონტალური ინერციული ძალების გადანაწილებისათვის ვერტიკალურ კონსტრუქციულ სისტემებზე. განსაკუთრებით როცა ადგილი აქვს სიხისტის მნიშვნელოვან ცვლილებას ან ვერტიკალური ელემენტების ნაშვერების არსებობას დიაფრაგმის ზემოთ და ქვემოთ.

საძირკვლის დაპროექტება, მისი განხორციელება და კავშირი მასზე მდგომ კონსტრუქციასთან სეისმური ზემოქმედების შემთხვევაში უნდა იყოს ისეთი, რომ სეისმური რხევის დროს მთელი ნაგებობა განიცდიდეს ერთნაირ სეისმურ ზემოქმედებას. სხვადასხვა სისქისა და სიხისტის დისკრეტული მზიდი კედლებისაგან შედგენილი კონსტრუქციებისათვის საძირკველი ჩვეულებრივ უნდა შეირჩეს ხისტი, კოლოფისებური ან უჯრედოვანი, რომელიც შეიცავს საძირკვლის და გადამხურავ ფილებს.

შენობებში, რომელთაც ცალკემდგომი საძირკვლის ელემენტები გააჩნიათ (წერტილოვანი ან ხიმინჯები), რეკომენდებულია ამ ელემენტებს შორის მოეწყოს საძირკვლის ფილა ან შემკრავი კოჭები ორივე მთავარი მიმართულებით.

სეისმური დაგეგმარების თვალსაზრისით კონსტრუქციები დაყოფილია რეგულარულ და არარეგულარულ ტიპებად. კონსტრუქციის გაანგარიშებასა და დაპროექტებაში შენობის რეგულარობის გათვალისწინებასთან დაკავშირებით, შენობის რეგულარობის მახასიათებლები გეგმასა და სიმაღლეში განიხილება ცალ-ცალკე. შენობები, რომლებიც კლასიფიცირებულია, როგორც რეგულარული გეგმაში, უნდა აკმაყოფილებდეს ქვემოთ ჩამოთვლილ ყველა პირობას:

ჰორიზონტალური სიხისტისა და მასის განაწილების თვალსაზრისით, შენობის კონსტრუქცია გეგმაში ორი ორთოგონალური მიმართულებით დაახლოებით სიმეტრიული უნდა იყოს;

კონფიგურაცია გეგმაში უნდა იყოს კომპაქტური. თითოეული სართული უნდა შემოისაზღვროს ამოზნექილი პოლიგონალური ხაზით. თუ არსებობს ნაშვერები გეგმაში (შეჭრის კუთხეები ან გვერდების შეღრმავება), შეიძლება ჩაითვალოს, რომ გეგმაში რეგულარობა დაკმაყოფილებულია იმ პირობით, თუ ეს ნაშვერები გავლენას არ ახდენს სიხისტეზე სართულშორისი გადახურვის სიბრტყეში და რომ თითოეული ნაშვერის ფართობი სართულის გარე მოხაზულობასა და ამოზნექილი პოლიგონალურ ხაზს შორის არ აღემატება სართულის ფართობის 5%-ს;

სართულშორისი გადახურვის სიბრტყეში სიხისტე საკმაოდ დიდი უნდა იყოს კონსტრუქციის ვერტიკალური ელემენტების ჰორიზონტალურ სიხისტესთან შედარებით, ისე რომ სართულშორისი გადახურვის დეფორმაცია მცირე გავლენას ახდენდეს კონსტრუქციის ვერტიკალურ ელემენტებს შორის ძალების გადანაწილებაზე. ამასთან დაკავშირებით გეგმაში L,C,H,Y და X მოხაზულობები დაკვირვებით უნდა იქნეს გამოკვლეული, განსაკუთრებით ეს ეხება ჰორიზონტალურ განშტოებების სიხისტეს, რომელიც თანაფარდი უნდა იყოს ცენტრალური ნაწილისა, რათა დაკმაყოფილებული იქნეს ხისტი დიაფრაგმის პირობა. ეს პუნქტი გათვალისწინებული უნდა იქნეს შენობის გლობალური ქცევის შეფასების დროს.

შენობა, რომელიც განეკუთვნება სიმაღლეში რეგულარული შენობების კატეგორიას, უნდა აკმაყოფილებდეს ქვემოთ მოცემულ ყველა პირობას:

ჰორიზონტალური დატვირთვის მზიდი ყველა სისტემა, როგორიცაა: სიხისტის ბირთვები, მზიდი კედლები ან კარკასი, უნდა იყოს უწყვეტი საძირკვლიდან შენობის ბოლომდე ან, თუ შენობას სიმაღლეში სხვადასხვა დონეზე აქვს შეჭრები, მაშინ უწყვეტობა აუცილებელია შენობის შესაბამისი ზონის ფარგლებში;

თითოეული სართულის ჰორიზონტალური სიხისტე და მასა უნდა იყოს მუდმივი ან იცვლებოდეს მდორედ, მკვეთრი ცვლილებების გარეშე, საძირკვლიდან ცალკეული შენობის მთელ სიმაღლეზე;

კარკასულ შენობებში, თითოეული სართულის ფაქტიური წინაღობის ფარდობა გაანგარიშებაში გათვალისწინებულ წინაღობასთან, მოსაზღვრე სართულებს შორის მკვეთრად არ უნდა იცვლებოდეს;

არსებული კონსტრუქციების ელემენტების არასიმეტრიული განაწილება გეგმაში, სიხისტის მკვეთრი ცვლილება ერთი დონიდან მეორეზე, დიდი მასების კონცენტრაცია ერთ მხარეს, დიდი ღიობები კედლებში წარმოადგენს არარეგულარობის მაგალითებს, რაც გამორიცხული უნდა იყოს სეისმომედეგობაზე დაპროექტების დროს

სიხისტის, მასების და სიმტკიცის არარეგულარობა შეიძლება დადგენილი იქნეს კონსტრუქციის გადაადგილებების წრფივი ან არაწრფივი გაანგარიშების შედეგების ანალიზის საფუძველზე. თუ გადაადგილებები არათანაბრადაა განაწილებული - მნიშვნელოვნად არაპროპორციულად ერთ-ერთი სართულის მიმართ სხვა სართულთან შედარებით, ან შენობის ერთ მხარეს მეორე მხარესთან შედარებით, მაშინ სახეზეა არარეგულარობა.

არარეგულარობის შემცირება ან კორექცია შესაძლებელია ჩარჩო-კავშირებიანი სისტემის ან განივი კედლის დამატებით მოქნილი ან დაბალი სიხისტის სართულის ფარგლებში. გრეხითი არარეგულარობა შეიძლება გამოსწორდეს მომენტმედეგი ჩარჩოს, ჩარჩო-კავშირებიანი სისტემის ან განივი კედლის დამატებით, რათა დაბალანსდეს სიხისტეებისა და მასების განაწილება სართულის ფარგლებში. შენობის ელემენტები, როგორიცაა სვეტები და კედლები, რომელთა ბოლოები ვერტიკალურად ჩამაგრებულია განსაზღვრულ დონეზე, შეიძლება დაგრძელდეს წყვეტის ზონაში, რაც იძლევა ძალების თანაბრად გადაცემის შესაძლებლობას საძირკველზე. არარეგულარული შენობები შეიძლება გარდაიქმნას მარტივ რეგულარული კონსტრუქციების ნაკრებად მოქნილი კავშირების საშუალებით მათი იზოლაციის უზრუნველყოფით.

დიდი ჰორიზონტალური დეფორმაცია, რასაც იწვევს შენობებში მიწისძვრის დროს გრუნტის რხევა, თხოულობს შენობის ნაწილების მაღალ დამყოლობას. თუ გვაქვს კონსტრუქციის დრეკადობა არაადეკვატური დამყოლობის მქონე კომპონენტებით, მაშინ კონსტრუქციის ქცევა მიწისძვრის დროს ცუდია და ის უნდა გაძლიერდეს გლობალურ დონეზე.

ამ შემთხვევაში შესაძლებელია დაემატოს ახალი ჩარჩო-კავშირებიანი სისტემები ან განივი კედლები არსებული შენობის შიგნით სიხისტის გასაზრდელად. არაადეკვატური სიმტკიცე იწვევს არადრეკად მოძრაობას შენობაში. როგორც წესი, მიწისძვრის ზემოქმედების ქვედა ზღვარი და ამით გამოწვეული არადრეკადი დეფორმაცია დამოკიდებულია მხოლოდ შენობაზე. შენობის გაძლიერებით სეისმური ზემოქმედების ზღვრულმა მნიშვნელობამ, რომლის შემდეგაც იწყება დაზიანება, შეიძლება მოიმატოს. ამ შემთხვევაში შეიძლება გამოყენებული იყოს მომენტმედეგი ჩარჩო, რადგანაც ის უფრო დრეკადია და ამით შენობის სიმტკიცე გაიზრდება მისი სიხისტის მნიშვნელოვანი გაზრდის გარეშე. სეისმური ზემოქმედების მიმართ შენობის მედეგობის, სიხისტის და დამყოლობის უზრუნველსაყოფად უნდა მოხდეს მთლიანი შენობის გაძლიერება ახალი კონსტრუქციული ელემენტების დამატებით, რითაც გაიზრდება შენობის შესაბამისი მახასიათებლები. ეს უნდა მოხდეს კარკასულ შენობებში ან მზიდ კედლებიან შენობებში მასების ექსცენტრისიტეტის შემცირების ხარჯზე. სეისმური ძალის მიმართ მედეგი ახალი კონსტრუქცია შეიძლება განლაგებული იქნეს მთლიანად არსებულ სისტემაში (მაგ. ხისტი კედელი განთავსებული იქნეს მოქნილ ჩარჩოში ან კარკასულ კონსტრუქციაში). ასეთი ჩარევა იძლევა მნიშვნელოვან ცვლილებას ძაბვების გადანაწილებაში. საჭიროა მასების შემცირება შენობაში, სადაც ეს შესაძლებელია, გეგმის მიხედვით.

თუ შენობაში ბევრ ელემენტს არ გააჩნია შესაბამისი მოქნილობა, ყველაზე ეფექტური გზაა კონსტრუქციის გახისტება, რათა შემცირდეს სრული გადაადგილება. ამან შეიძლება გამოიწვიოს იმ ძალის გაზრდა, რომელიც სხვა ელემენტზე მოდის და რასაც შეიძლება მოჰყვეს შემდგომი გაძლიერების საჭიროება. ხისტკავშირებიანი ჩარჩო და განივი კედლი არის ეფექტური საშუალება სიმტკიცისა და სიხისტის გასაზრდელად, მაგრამ ისინი მნიშვნელოვნად უფრო ხისტი უნდა იყვნენ თვით კონსტრუქციაზე, რომლის გაძლიერებაც ხდება. მომენტმედეგი ჩარჩო, ზოგ კონსტრუქციაში უფრო მეტად თავსებადია არსებულ ელემენტთან. აქედან გამომდინარე, ასეთი დრეკადი ელემენტი შეიძლება არ შევიდეს შენობის რეაქციაში მანამდე, სანამ არსებული მყიფე ელემენტი მთლიანად არ დაზიანდება.

ფუძის იზოლაცია ძალიან ეფექტურია ხისტი, დაბალი, დიდმასიანი შენობებისათვის, როცა მასები გადანაწილებულია მსუბუქ დრეკად კონსტრუქციებზე. რადგანაც ასეთი იზოლაცია ტექნიკურად კომპლექსურია და განსახორციელებლად ძვირი, ამიტომ მისი გამოყენება შეიძლება ისტორიული შენობებისათვის ან ისეთი შენობებისათვის, რომელთაც გააჩნიათ მნიშვნელოვანი ფუნქცია. ენერგიის დისიპაცია ეხმარება შენობას გადაადგილების შემცირებაში. ეს მეთოდი ძალიან ეფექტურია ისეთ შენობებში, რომლებიც შედარებით დრეკადია ან აქვთ არადრეკადი დეფორმაციის უნარი. ენერგიის დისიპაციისათვის შეიძლება გამოყენებული იქნეს ჰიდრავლიკური ცილინდრები, დრეკადი ფილები ან შუასადებები. ისეთი გაძლიერების დაპროექტება, სადაც გამოყენებული იქნება ენერგიის დისიპაციის მოწყობილობა, ძალიან რთულია. აქედან მაღალია მოთხოვნა ინჟინრის გამოცდილების ხარისხზე დაპროექტებისა და ანგარიშის დროს. ენერგიის დისიპაციის განხორციელება ბევრად უფრო მარტივია კონსტრუქციებში, როცა არსებობს კავშირებიანი ჩარჩო.

ზოგიერთი ქვეყნის ნორმებში მოცემული შენობის აღდგენა-გაძლიერების ღონისძიებები

FEMA 273-ის (აშშ) მიხედვით

რკინაბეტონის ელემენტების გაძლიერების მეთოდები:

ბეტონის მომენტიანი ჩარჩოს გაძლიერება:

1. არსებული კოჭების, სვეტების და კვანძების ახალი რკინაბეტონით, ფოლადის გარსაცმით ან ფიბრული მასალის საფარით დაფარვა

2. არსებული კოჭების, სვეტების ან კავშირების არმატურის შემდგომი დაჭიმვა გარე დაჭიმვის გამოყენებით

3. ელემენტის მოდიფიკაცია არსებული ელემენტისაგან ამოღებული მასალის შერჩევით

4. არსებული რკინაბეტონის დეტალების დეფექტების გაუმჯობესება

5. შენობის სქემის შეცვლა არსებულ ელემენტებზე მოთხოვნის შესამცირებლად

6. განივი კედლის ჩარჩოს ელემენტის შეცვლა, ან კვანძიანი ჩარჩოს ელემენტის შეცვლა ახალი მასალის დამატებით

7. ცალკეული დიაფრაგმების კომპონენტების გაძლიერება დამატებითი დაარმატურებით და ბეტონის მასით შევსებით

8. დიაფრაგმების სისქის გაზრდა

9.სეისმომედეგი ელემენტის დამატებაზე მოთხოვნის შემცირება დამატებითი ჩამქრობის შეყვანით ან შენობის ფუძის იზოლაციით

არაღრმა საძირკვლების რეაბილიტაციის საშუალებები

1. არსებული საძირკვლის გვერდული გაფართოება

2. საძირკვლის გამაგრება

3. საძირკვლის სიღრმის ეფექტური გაზრდა

4. საძირკვლის ბეტონის ფილის ეფექტური სიღრმის გაზრდა რკინაბეტონის დაფარვით

5. ბეტონის საძირკვლის ან საძირკვლის ფილის საშუალებით ხიმინჯის დაყრდნობის უზრუნველყოფა

6. შენობის კონსტრუქციების შეცვლა არსებულ ელემენტებზე მოთხოვნის შემცირებით

7. ახალი კლასის კოჭების დამატება

8. არსებული ფუძის გაუმჯობესება

ღრმა საძირკვლების რეაბილიტაციის საშუალებები:

1. დამატებითი ხიმინჯებით ან საყრდენებით უზრუნველყოფა

2. ხიმინჯების ჯგუფის ეფექტური სიღრმის გაზრდა

3. ხიმინჯების ჯგუფის მზიდუნარიანობის გაზრდა პასიური დაწნევის გაზრდით

4. შენობის სისტემის შეცვლა არსებული ელემენტების მოთხოვნის შემცირებით

5. დახრილი ხიმინჯების ან საყრდენების დამატება

6. გაჭიმული ელემენტების უნარის ამაღლება ხიმინჯებიდან ან საყრდენებიდან მთავარ ნაგებობაზე

აგურის (ქვის) ელემენტების გაძლიერების შესაძლო გზები:

1. ღიობების შევსება

2. ღიობების გაფართოება

3. ტორკრეტბეტონი

4. დაუარმატურებული ქვის კედლის დაფარვა

5. დაუარმატურებული ქვის კედლის გულის დაარმატურება

6. დაუარმატურებული ქვის კედლის გულის ბეტონის წინასწარი დაძაბვა

7. თხელი ბეტონით ინექცია

8. კვანძიანი აგურის კედელი

9. ელემენტების გახისტება აგურით შევსების მეშვეობით

ზემოთხსენებულ მეთოდებთან ერთად დამატებით გამოიყენება 2 საშუალება აგურით შევსებული პანელებისათვის:

1. შევსებული პანელების ჩამაგრება კონტურზე

2. შევსებული პანელების გარშემო კავშირების განხორციელება

აგურის (ქვის) საძირკვლის რეაბილიტაცია:

1. აგურის საძირკვლის თხელი ბეტონით ინექცია

2. საძირკვლის დაარმატურება

3. ქვის საძირკვლის წინასწარი დაძაბვა

4. საძირკვლის გაფართოება ტორკრეტბეტონის დაარმატურებით

5. საძირკვლის გაფართოება რკინაბეტონის სექციების დამატებით

SERC- ის (ინდოეთი) მიხედვით

რკინაბეტონის ელემენტების გაძლიერება შეიძლება განხორციელდეს შემდეგნაირად:

1. რკინაბეტონის სვეტების გაძლიერება უნდა მოხდეს გარსაცმის საშუალებით, უზრუნველყოფილი უნდა იყოს დამატებითი დაარამატურება განივი და გრძივი მიმართულებით სვეტის ირგვლივ და ბეტონის ჩასხმა.

2. ბეტონის კოჭის გარსაცმის შემთხვევაში ცალუღი უნდა დადგეს ბეტონის ფენაში ხვრელის მეშვეობით.

3. რკინაბეტონის დიაფრაგმის გაძლიერება უნდა განხორციელდეს პუნქტ 2-ში მოყვანილი მეთოდით.

4. რკინაბეტონის კოჭის ან სვეტის არაადეკვატური სექციების გაძლიერება უნდა მოხდეს ძველი ფოლადის მოშორებით, ახალი ფოლადის მიდუღებით და ბეტონის საფარის შეცვლით.

5. რკინაბეტონის კოჭების გაძლიერება უნდა განხორციელდეს წინასწარი დაძაბვით.

საძირკვლების გაძლიერება:

1. ახალი საყრდენი ელემენტების დამატება საძირკვლის ჩათვლით, რათა განიტვირთოს სრულად დატვირთული ელემენტები.

2. საძირკვლის გარშემო სივრცის უზრუნველყოფა დრენაჟით გათხევადების პრევენციისათვის და წყლის მოშორება.

3. საძირკვლის გათხევადების პრევენციისათვის შენობის გარშემო ღარის მოწყობა და წყლის მოშორება.

4. რკინაბეტონის ყალიბში მძლავრი ელემენტების დამატება შენობის არსებულ ნაწილთან მიერთებით.

აგურით (ქვით) შევსება

1. ბზარების გარემონტება ცემენტის ინექციით/ეპოქსიდის თხელი ფენით ბზარების სისქის შესაბამისად.

2.საყრდენი ელემენტებისათვის ვერტიკალური და ჰორიზონტალური არმატურის დამატებით და შემდგომ შემოწმებით, გადაეცა თუ არა სრულად საკუთარი წონის დატვირთვა მთლიანად ვერტიკალურ არმატურას.

ახალი ზელანდიის ნორმების პროექტი

სვეტების გაძლიერება:

1. ახალი ბეტონის გარსაცმის უზრუნველყოფა გრძივი და განივი არმატურით, შედუღებული ფოლადის თხელი ფირფიტის გარსაცმის ბეტონის ხსნარით შევსება, ხისტი ან შედგენილი ოთხკუთხა ფოლადის გარსაცმის თხელი ცემენტის ხსნარით, კომპოზიტური ფიბრო-მინა/ეპოქსიდის გარსაცმით შევსებით ან წინასწარ დაძაბული ფოლადის გაჭიმვის ქვეშ დახვევით.

2. ბეტონის შეზღუდვისათვის მხოლოდ განივი არმატურის დამატების უზრუნველყოფა, არსებული გრძივი არმატურის ღეროების შეზღუდვა ღუნვაზე, გრძივი არმატურის პირგადადების კვანძების დარღვევის შეზღუდვა და განივი მედეგობა.

3. ფოლადის თხელი ფირფიტის გარსაცმის გამოყენება დამატებითი განივი არმატურის ნაცვლად გრძივი არმატურის დამატების გარეშე.

სვეტი-კოჭის კვანძის გაძლიერება

1. გარსაცმის გამოყენებით კვანძის გაძლიერება ისე, რომ არ გამოიყენება ფოლადის გარეთა გარსაცმი ან ახალი ბეტონის გარსაცმი.

ცალკე მდგომი საძირკვლის გაძლიერება

1. არსებული საძირკვლის რკინაბეტონით დაფარვა ზემოდან

2. საძირკვლის გასაფართოებლად ახალი ნაწილის ან ხიმინჯის დამატება და ახალი საძირკვლით მათი დაფარვა.

3. საძირკვლის ფუძის გაძლიერება ცემენტის თხელი ფენით ან გრუნტის კონსოლიდაციით.

ევროკოდი 8

რკინაბეტონის ელემენტების გაძლიერების მეთოდები:

ა)ბზარების ინექცია

ბ)დაზიანებული ბეტონის და ფოლადის ლოკალური შეცვლა

გ)ფოლადის თხელი ფირფიტების გამოყენება რკინაბეტონის კოჭებისა და ფილების ღუნვაზე და ძვრაზე სიმტკიცის გასაზრდელად

დ)რკინაბეტონის ელემენტების (უმთავრესად სვეტების) მოჩარჩოება სარტყელებით, სპირალებით და ა.შ.

ე)რკინაბეტონის ფენის დამატება კოჭების ღუნვაზე და ძვრაზე სიმტკიცის გასაზრდელად

ვ)ჩარჩოების შევსება

ზ)რკინაბეტონის გარსაცმი სვეტებზე

ქვის შენობები

ა)მასების შემცირება, განსაკუთრებით ზედა სართულებზე, სახურავის მძიმე საფარის, მძიმე ჩარდახების და პარაპეტების შეცვლით.

ბ)მასებსა და სიხისტის ცენტრებს შორის ექსცენტრისიტეტის შემცირება დიდი მგრეხავი მომენტის თავიდან ასაცილებლად, განსაკუთრებით ისეთ შენობებში, სადაც არსებობს სართულის ძლიერი დიაფრაგმული ზემოქმედება

გ) ახალი სიხისტის კედლების დამატება

დ)კონსტრუქციულ ელემენტებს შორის კავშირების გაუმჯობესება (მაგ.ურთიერთმკვეთი კედლების შეკვრა, მოპირდაპირე პარალელური კედლების შეკვრა, ჰორიზონტალური დიაფრაგმების სათანადო ჩაანკერება ვერტიკალურ მზიდ ელემენტებთან და ა.შ.

ე)სართულის დიაფრაგმული ზემოქმედების გაუმჯობესება სიბრტყეში ძვრის სიხისტისა და მედეგობის გაზრდით

ვ)ქვის წყობის ხარისხის გაუმჯობესება. შემდგომში გათვალისწინებული უნდა იყოს სიხისტის გაზრდა და ჩაქრობის შემცირება

ზ)დაბზარული კედლების გარემონტება

თ)კედლებზე ვერტიკალური და ჰორიზონტალური მომჩარჩოებელი ელემენტების დამატება

ი)ქვის წყობის კუთხეებში კიდეების განივი მოჩარჩოების დამატება

კ)ჰორიზონტალური დიაფრაგმების გახისტება და გაძლიერება

ლ)შენობის გაძლიერება ფოლადის ჭიმების საშუალებით

მ)კედლების გაძლიერება რკინაბეტონის გარსაცმით ან ფოლადის პროფილებით

ნ)საძირკვლების გარემონტება ან გაძლიერება

გამოყენებული ლიტერატურა

1. Ayala D.D. and Charleson A.W. Review of Seismic Strenghtening Guidlines for R.C. Buildings in Developing Countres. 12th ECEE, London,2003. paper 820.
2. Rai Durgesh C; Patwa Ami and Singh Ancur. Draft Code with Commentary on Seismic Evalution and Strenghtening of Existing Buildings. Indian Institute of Technology. Kanpur.
3. Rai Durgesh C. Review Documents of Seismic Strenghtening of Existing Buildings. Indian Institute of Technology. Kanpur.
4. Monti Goirgio. Seismic Upgrade of Rainforced Concrete Columns with FRP. Teheran, 22 July,2003.
5. Seismic Design of Buildings to Eurocode-8 . Edited by Ahmed Y. Elghazouli. 2009. 335p.
6. Michael N. Fardis. Earthquake-Resistant Design of Concrete Buildings According to EN 1998-1 (Eurocode-8)
7. Eurocode-8: Design of structures for earthquake resistance.Part 3: Assessment and retrofitting of buildings. EN 1998-3 : 2005. March,2005. 89p.