Кіріспе

Сейсмикалық нығайту – бұл сейсмикалық белсенділікке, жер сілкінісіне байланысты жер қозғалысына немесе топырақ сынуына төзімді болу үшін қолданыстағы құрылымдарды өзгерту. Құрылыстарға сейсмикалық талаптарды жақсы түсіну және қалалық орталықтарға жақын жерлерде болған ірі жер сілкіністерінің соңғы тәжірибелері сейсмикалық нығайту қажеттігін анық көрсетті. Дамыған елдерде (АҚШ, Жапония және т.б.) 1960 жылдардың соңында, ал көптеген басқа елдерде (Түркия, Қытай және т.б.) 1970 жылдардың соңында қазіргі заманғы сейсмикалық нормалар енгізілгенге дейін көптеген құрылымдар сейсмикалық қорғаныс үшін жеткілікті емес егжей-тегжейлілікпен және арматурамен жобаланған. Бұл мәселенің алда тууы мүмкін екенін ескере отырып, түрлі зерттеу жұмыстары жүргізілді. Сейсмикалық бағалау, нығайту және қайта жаңарту бойынша заманауи техникалық нұсқаулар, мысалы ASCE SEI 41 және Жаңа Зеландия Жер сілкінісі Инженериясы Қоғамының (NZSEE) нұсқаулары әлемдік деңгейде жарияланды. Бұл нормалар үнемі жаңартылып отыруы керек; мысалы, 1994 жылғы Нортридж жер сілкінісі дәнекерленген болат каркастардың нашарлығын көрсетті. Мұнда сипатталған нығайту техникалары тропикалық дауылдар, торнадолар және күшті жел сияқты басқа да табиғи апаттар үшін де қолданылуы мүмкін. Қазіргі сейсмикалық нығайту практикасы негізінен құрылыстарды пайдаланудың сейсмикалық қауіптілігін азайтуға бағытталған құрылымдық жақсартулармен байланысты болғанымен, құрылымдық емес элементтерден туындайтын қауіптер мен зияндарды азайту да маңызды. Сондай-ақ, жер сілкінісіне толығымен төзімді құрылыс жоқ екенін есте ұстаған жөн, бірақ дұрыс бастапқы жобалау немесе кейінгі өзгерістер арқылы сейсмикалық өнімділікті едәуір арттыруға болады.

Стратегиялар

Сейсмикалық күшейту (немесе реконструкция) стратегиялары соңғы онжылдықтарда жаңа сейсмикалық нормалардың енгізілуімен және озық материалдардың (мысалы, талшықты арматураланған полимерлер (FRP), талшықты арматураланған бетон және жоғары беріктік болат) қолжетімділігінен кейін әзірленді. Жалпы сыйымдылықты арттыру (күшейту). Бұл әдетте диафрагмалар немесе жаңа құрылымдық қабырғалар қосу арқылы жасалады. Қосымша демпферлеу және/немесе базалық оқшаулау жүйелерін пайдалану арқылы сейсмикалық жүктемені азайту. Құрылымдық элементтердің жергілікті сыйымдылығын арттыру. Бұл стратегия қолданыстағы құрылымдардың ішкі сыйымдылығын ескереді, сондықтан жеке құрылымдық компоненттердің жергілікті сыйымдылығын (деформация/икемділік, беріктік немесе қатаңдық) таңдаулы түрде жаңартуға тиімдірек көзқарас қолданылады. Таңдаулы әлсірету арқылы күшейту. Бұл құрылымның инерциялық механизмін өзгертуге бағытталған, бірақ құрылымның ішкі сыйымдылығын ескеретін интуитивті емес стратегия. Сейсмикалық тәуелсіз құрылымдар арасындағы қосымша қозғалысты қамтамасыз ету үшін өткел көпірлері сияқты жылжымалы қосылыстарға рұқсат ету. Сейсмикалық үйкеліс демпферлерін орнату бір мезгілде демпферлеуді және қажетті мөлшерде қосымша қатаңдықты қамтамасыз ету үшін. Соңғы кезде ғимараттарды күшейтудің кешенді тәсілдері зерттелуде, оның ішінде сейсмикалық және энергиялық күшейтуді біріктіру. Мұндай біріктірілген стратегиялар энергияны үнемдеуге және сейсмикалық күшейту шараларын бір уақытта жүргізу арқылы ғимараттардың сейсмикалық және жылудық көрсеткіштерін жақсартуға бағытталған.

Орындау мақсаттары

Бұрын сейсмикалық күшейту негізінен қоғамдық қауіпсіздікті қамтамасыз ету мақсатында қолданылып келді, ал инженерлік шешімдер экономикалық және саяси факторлармен шектелген. Алайда, өнімділікке негізделген жер сілкінісі инженериясының (PBEE) дамуымен бірнеше өнімділік деңгейлері біртіндеп мойындалуда:

Тек қоғамдық қауіпсіздік. Мақсаты – адам өмірін қорғау, құрылыстың ішіндегілерге немесе жаяу өтушілерге құлап түспеуін қамтамасыз ету және құрылыстан қауіпсіз шығуға мүмкіндік беру. Ауыр сейсмикалық жағдайларда құрылыс толығымен экономикалық тұрғыдан жарамсыз болып саналады, оны бұзу және жаңасымен ауыстыру қажет болуы мүмкін. Құрылымның сақталу қабілеті. Мақсаты – құрылыстың шығу үшін қауіпсіздігін сақтап, оны жалпы пайдалануға немесе тұруға қауіпсіз деп санамас бұрын, кең ауқымды жөндеуді (бірақ ауыстыруды емес) қажет етуі мүмкін. Бұл көпірлерге қолданылатын ең төменгі деңгейлі күшейту болып табылады. Құрылымның функционалдығы. Негізгі құрылым зақымдалмаған және құрылыстың негізгі мақсаты бойынша пайдалылығы төмендемеген. Жоғары деңгейлі күшейту, бұл кез келген қажетті жөндеулердің тек "косметикалық" сипатта болуын қамтамасыз етеді, мысалы, гипс, гипсокартон және штукатурдағы ұсақ жарықтар. Бұл ауруханаларды күшейтудің ең төменгі деңгейі. Құрылым зақымдалмаған. Бұл деңгейдегі күшейту жоғары мәдени маңызы бар тарихи құрылымдар үшін басымдыққа ие.

Сыртқы кернеуден кейінгі

Соңғы онжылдықта жаңа құрылымдық жүйелерде сыртқы кернеуді қолдану дамыды. PRESS (Precast Seismic Structural Systems) бағдарламасы аясында, АҚШ пен Жапонияның бірлескен зерттеу бағдарламасы бойынша, жоғары беріктікті болаттан жасалған, байланыссыз кернеулік кабельдерді пайдалану арқылы өздігінен ортаға қайта оралатын қабілеті бар, сәтке төзімді жүйе құрылды. Осы идеяның сейсмикалық күшейтуге қатысты кеңейтілген нұсқасы, Калифорния штаттық көпірлерін сейсмикалық күшейту бойынша Caltrans зерттеу жобасы аясында және серіктейтін емес темір бетонды каркастарды күшейту үшін сынақтан өтті. Алдын ала кернеу, арқалық, бағана және арқалық-бағаналық түйіндер сияқты құрылымдық элементтердің мүмкіндіктерін арттыра алады. Сыртқы алдын ала кернеу 1970 жылдан бері ауырлық және тірі жүктемелерге байланысты құрылымдық жаңартуда қолданылып келеді.

Базалық оқшаулағыштар

Базалық оқшаулау – ғимараттың құрылымдық элементтерінің жиынтығы, ғимараттың құрылымын жер сілкінісінің әсерінен толығымен ажыратып, осылайша ғимараттың тұтастығын сақтап, сейсмикалық қасиеттерін жақсартады. Бұл жер сілкінісін зерттеу саласының технологиясы, сейсмикалық дірілді бақылаудың бір түрі, жаңадан салынған ғимараттарға да, ескі құрылымдарды нығайтуға да қолданылуы мүмкін. Әдетте, ғимараттың айналасында қазба жұмыстары жүргізіліп, ғимарат негізден бөлінеді. Болат немесе темір бетонды арқалықтар негізге бекітілген бұрынғы қосылыстардың орнына қойылады, ал олардың астында алынып тасталған материалдың орнына оқшаулау төсемдері немесе базалық оқшаулағыштар орнатылады. Базалық оқшаулау жер қозғалысын ғимаратқа жеткізуді шектеуге бағытталған, сонымен қатар ғимаратты негіз үстінде дұрыс орналастырып тұрады. Кіреберістер, баспалдақтар және пандустар сияқты ғимараттың жермен жанасатын бөліктерінде, осы құрылымдық элементтердің жеткілікті мөлшерде қозғалуын қамтамасыз ету үшін егжей-тегжейге ерекше назар аудару қажет.

Қосымша демдірлер

Қосымша демпферлер қозғалыс энергиясын сіңіріп, оны жылуға айналдырады, осылайша жерге берік бекітілген құрылымдардағы резонанстық құбылыстарды басады. Құрылымға энергияны жұту мүмкіндігін қосудан өзге, қосымша демпфирование құрылымдардағы орын ауыстыру мен үдеуге қойылатын талаптарды азайта алады. Кейбір жағдайларда, зақымдану қаупі бастапқы соққыдан емес, қайталама жер сілкінісі салдарынан туындайтын құрылымның үнемі қайталанататын резонанстық қозғалысынан шығады. Практикалық тұрғыдан алғанда, қосымша демпферлер автомобильдің серіппесінде қолданылатын соққыға қарсы құрылғыларға ұқсас жұмыс істейді.

Тунды массалық демпилдер

Түнделген массалық демпирлер (ТМД) серіппелерге орнатылған жылжымалы салмақтарды пайдаланады. Олар көбінесе өте биік, жеңіл ғимараттарда желден тербелісті азайту үшін қолданылады. Сонымен қатар, осындай конструкциялар сегіз-он қабатты ғимараттарда, олардың жер сілкінісінен туындаған резонансқа ұшырау мүмкіндігі жоғары болса, жер сілкінісіне төзімділік беру үшін де қолданылуы мүмкін.

Слот резервуары

Слос резервуары – бұл төмен тұтқырлықтағы сұйықтық (әдетте су) үлкен контейнері, ол құрылыстың жақтық тербелісті қозғалыстары айқын болатын жерлерге, мысалы, шатырға орналастырылып, жергілікті резонанстық динамикалық қозғалысқа қарсы әрекет ету үшін реттеледі. Сейсмикалық (немесе жел) оқиға кезінде резервуардағы сұйықтық алға-артқа қозғалады, ал сұйықтықтың қозғалысы көбінесе ішкі бөлекгіштер (баффлерлер) арқылы бағытталады және басқарылады – резервуардың өзінің құрылыммен резонансқа түсуіне кедерілгі келтіретін бөлімдер. Құрылымның жалпы динамикалық жауабы массаның қарсы қозғалысының, сондай-ақ сұйықтықтың кинетикалық энергиясы бөлекгіштер арқылы жылуға айналатын кезде болатын энергияның таралуына немесе тербелістің басылуына байланысты төмендейді. Жүйедегі температураның көтерілуі көбінесе минималды болады және қоршаған ауамен пассивті түрде салқындатылады. Сан-Францискодағы «Один Ринкон Хилл» көкжиегі – шатырында слос резервуары бар ғимарат, ол негізінен желдің жақтық тербелісінің амплитудасын азайту үшін жобаланған. Слос резервуары – пассивті күйделген массалық демпфер. Тиімді болу үшін сұйықтың массасы қарсы тұратын массаның 1%-дан 5%-ына дейін болуы керек, және көбінесе бұл үшін сұйықтың елеулі көлемі қажет. Кейбір жағдайларда мұндай жүйелер өрт сөндіруге арналған авариялық су резервуарлары ретінде де пайдаланылады.

Белсенді басқару жүйесі

Заманауи жеңіл материалдарды пайдаланып салынған өте биік ғимараттар ("асқабақтар") белгілі бір жел жағдайында ыңғайсыз (бірақ қауіпті емес) қозғалуы мүмкін. Бұл мәселені шешудің бір жолы – жоғары қабатта үлкен массаны орналастыру, оны белгілі бір шектеулерде еркін қозғалуға мүмкіндік беру, ал қозғалысын ауа жастығы немесе гидравликалық пленка сияқты арқалық жүйе арқылы жүзеге асыру. Электр сорғыларымен және аккумуляторлармен жабдықталған гидравликалық поршеньдер желдің күштеріне және табиғи резонанстарға қарсы белсенді түрде жұмыс істейді. Дұрыс жобаланған жағдайда, олар жер сілкінісі кезінде шамадан тыс қозғалысты, қуат қолданылған немесе қолданылмаған күйде, тиімді түрде бақылауға көмектеседі. Дегенмен, жалпы алғанда, қазіргі заманғы болаттан жасалған биік ғимараттар орташа биіктіктегі (8-10 қабатты) ғимараттарға қарағанда қауіпті қозғалыстарға аз бейім, себебі биік және массивті ғимараттың резонанстық периоды жер сілкінісінің шамамен бір секундтық серпілісінен ұзақ болады.

Құрылымдық қолдаудың/күштіліктің қосымша қосымшасы

Төменгі қабатты ғимараттарды сейсмикалық нығайтудың ең көп таралған тәсілі – сейсмикалық күштерге қарсы тұру үшін қолданыстағы құрылымды нығайту болып табылады. Нығайту қолданыстағы ғимарат элементтері арасындағы байланыстармен ғана шектелуі мүмкін, немесе қабырғалар немесе каркастар сияқты негізгі күштік элементтерді қосуды қамтуы мүмкін, әсіресе төменгі қабаттарда. АҚШ-тың батысындағы темірбетонсыз кірпіштен салынған ғимараттарды нығайтудың кең таралған шараларына болаттан жасалған каркастарды, темірбетон қабырғаларды қосу, ал кейбір жағдайларда – негізді оқшаулау кіреді.

Ғимараттар мен олардың кеңейтулері арасындағы байланыс

Көп жағдайда, ғимаратқа қосымшалар қолданыстағы құрылыммен мықты байланысты болмай, оның қасына ғана орналастырылады, еден, қаптама және шатыр жағынан ғана шамалы жалғастық болады. Осының салдарынан, қосымшаның резонанстық периоды бастапқы құрылымнан өзгеше болуы мүмкін, және олар бір-бірінен оңай бөлініп кетуі мүмкін. Содан кейін, салыстырмалы қозғалыс екі бөлікті соқтығыстырып, ауыр құрылымдық зақымдарға әкелуі мүмкін. Сейсмикалық өзгертулер екі құрылыс бөлігін қатаң байланыстырып, оларды бір масса ретінде әрекет етуге мәжбүр етеді немесе салыстырмалы қозғалыстан энергияны жұмсау үшін демпферлерді қолданады, бұл қозғалысқа тиісті ескерулермен, мысалы, аралықты ұлғайту және бөлімдер арасындағы жылжымалы көпірлермен қамтамасыз етіледі.

Сыртқы бетон бағаналар

Тарихи ғимараттар, нығайтылмаған қалаудан салынған, мәдени маңызы бар ішкі әрлеулері немесе қабырға суреттері болуы мүмкін, оларды бұзуға болмайды. Мұндай жағдайда, шешім сыртқы жағына бірнеше болат, темір бетон немесе керілген бетон бағаналарын орнату болуы мүмкін. Негіздер, жоғарғы тақталар және шатыр конструкциялары сияқты басқа элементтермен байланыстарға ерекше назар қадалуы тиіс.

Тоқтаушы кескіш

Мұнда конвенциялық темір бетонды жатақхана ғимаратының сыртқы қисайту нығайтуы көрсетілген. Бұл жағдайда ғимараттың тіректерінде жеткілікті тік беріктік және төменгі қабаттарда қисайтуға төзімділік жеткілікті болғандықтан, Хейвард жарылысына жақын жерде жер сілкінісіне төзімді болу үшін тек шектеулі нығайту қажет болды.

Үлкен сыртқы құрылым

Басқа жағдайларда, әлдеқайда күшті күшейту қажет. Оң жақта көрсетілген құрылымда – дүкендер үстіндегі тұрақ – арматураны орналастыру, егжей-тегжейлі жасау және бояу өзі сәулеттік безендіруге айналады.

Жұмсақ әңгімеден қайтқан

Бұл құлау түрі "жұмсақ қабаттың құлауы" деп аталады. Көптеген ғимараттарда бірінші қабат жоғарғы қабаттардан өзгеше мақсаттарда жобаланады. Төмен қабатты тұрғын үйлер бір жағында үлкен есіктері бар тұрақ үстінде салынған болуы мүмкін. Қонақүйлерде кең кіреберіс немесе банкет залдары үшін биік бірінші қабат болуы мүмкін. Офистік ғимараттардың бірінші қабатында үзіліссіз витринасы бар сауда орындары орналасуы мүмкін. Дәстүрлі сейсмикалық есептеулер ғимараттың төменгі қабаттары жоғарғы қабаттарынан берік деп есептейді; егер бұл осылай болмаса – егер төменгі қабат жоғарғы құрылымнан нашаррақ болса – құрылым жер сілкінісіне күтілгендей жауап бермейді. Қазіргі заманғы жобалау әдістерін қолдану арқылы нашар төменгі қабатты ескеруге болады. 1994 жылғы Нортридж жер сілкінісіндегі көптеген қазалардың себебі бір үлкен тұрғын үй кешенінде осындай бірнеше құлаулар болды. Әдетте, мұндай мәселелер анықталғанда, нашар қабатты жоғарыдағы қабаттардан мықты ету үшін қиылыс қабырғалары немесе моменттік каркастар қосылады. Кері U-тәрізді моменттік каркастар төменгі қабаттағы тұраққа кіруді сақтауға көмектеседі, ал төмен құнмен шешім табу үшін бірнеше жерде қиылыс қабырғаларын немесе фермаларды қолдануға болады, бұл автомобиль тұрағының пайдалылығын азайтады, бірақ кеңістікті басқа мақсаттарда пайдалануға мүмкіндік береді.

Баған-баған біріктіруі

Баған-бағана буындық қосылыстары сейсмикалық күшейту шараларын жүргізуде жиі кездесетін құрылымдық нашарлық болып табылады. 1970 жылдардың басында қазіргі заманғы сейсмикалық нормалар енгізілгенге дейін, баған-бағана буындары көбінесе есептелмей немесе жобаланбайтын. Зертханалық сынақтар осы жетілмеген және дұрыс есептелмеген қосылыстардың сейсмикалық осалдығын растады. Баған-бағана буындық қосылыстарының зақымдануы кадрлы ғимараттың күйреуіне әкелуі мүмкін, бұл соңғы жер сілкіністерінде жиі байқалды. Арматуралы бетон баған-бағана буындары үшін соңғы 20 жылда түрлі күшейту шешімдері ұсынылып, сынақтан өткізілді. Философиялық тұрғыдан қарағанда, жоғарыда талқыланған сейсмикалық күшейту стратегияларын темір бетон буындары үшін де іске асыруға болады. Бетон немесе болат қаптамалар көміртекті талшықпен күшейтілген полимерлер (КТП) сияқты композиттік материалдар пайда болғанға дейін танымал әдіс болды. Көміртекті және арамиялық КТП сияқты композиттік материалдар сейсмикалық күшейтуде қолдану үшін кеңінен сынақтан өткізілді және белгілі бір жетістікке жетті. Бір жаңа әдіс ретінде бағанды таңдап әлсірету және буынға сыртқы кернеу қосу арқылы бағанда иілу механизмін жасау қарастырылады, бұл сейсмикалық жобалау тұрғысынан тиімді. Мысалы, 1994 жылғы Нортридж жер сілкінісінде төмен және орташа биіктіктегі болат ғимараттардың баған-бағана буындық қосылыстарында дәнекерлеудің кеңінен бұзылуы осы "қазіргі заманғы жобаланған" 1970 жылдан кейінгі дәнекерленген моментке төзімді қосылыстардың құрылымдық кемшіліктерін көрсетті. Кейінгі SAC зерттеу жобасы осы дәнекерленген болат моментке төзімді қосылыстар үшін бірнеше күшейту шешімдерін құжаттады, сынады және ұсынды. Осы дәнекерленген буындар үшін әртүрлі күшейту шешімдері әзірленді, мысалы: а) дәнекерлеуді күшейту және б) болаттан жасалған тізе немесе "ит сүйегі" пішіндес фланц қосу. Нортридж жер сілкінісінен кейін бірнеше болаттан жасалған моменттік рамалы ғимараттардың баған-бағана қосылыстарында хрупті сынулар анықталды. Бұл күтілмеген хрупті сынулар инженерлер мен құрылыс индустриясын алаңдатты. 1960 жылдардан бастап инженерлер дәнекерленген болат моменттік рамалы ғимараттарды құрылыс нормаларындағы ең икемді жүйелердің бірі деп санады. Көптеген инженерлер болат моменттік рамалы ғимараттардың жер сілкінісінен туындаған зақымдарға төзімді екеніне сенді және зақымдар орын алса, олар мүшелер мен қосылыстардың икемді деформациясына дейін шектеледі деп ойлады. 1994 жылғы Нортридж жер сілкінісінде ғимараттарға келтірілген зақымдар көрсеткендей, күтілгендей емес, көптеген жағдайларда қосылыстарда пластикалық деформацияның өте төмен деңгейінде хрупті сынулар пайда болды. 1994 жылдың қыркүйегінде SAC бірлескен кәсіпорны, AISC, AISI және NIST Лос-Анджелесте түрлі қатысушылардың күш-жігерін үйлестіру және мәселені жүйелі түрде зерттеу мен шешу үшін халықаралық семинар өткізді. 1995 жылдың қыркүйегінде SAC бірлескен кәсіпорны SAC Steel жобасының II кезеңін жүргізу үшін FEMA-мен келісімшарт жасасты. II кезеңде SAC түрлі конфигурациядағы моментке төзімді болат рамалардың және қосылыстардың жұмыс істеуін жан-жақты зерттеуді жалғастырды, соңғы мақсаты болаттан жасалған құрылыстардың сейсмикалық жобалау критерийлерін әзірлеу болды. Осы зерттеулердің нәтижесінде 1994 жылғы Нортридж жер сілкінісіне дейін болаттан жасалған моменттік рамалы құрылыстарда қолданылатын типтік моментке төзімді қосылыс бөлшегінің оны хрупті сынуға бейім ететін бірқатар ерекшеліктері бар екендігі анықталды.

Қабат диафрагмасы ішіндегі қию бұзылуы

Ағаштан салынған ғимараттардың едендері әдетте ағаштан жасалған, жақсы тереңдіктегі қабырғаларға (жойсттарға) орнатылады, олардың үстіне диагональды тақтайшалар немесе фанера жабылып, еденге төселмелі еден беті үшін негіз құрайды. Көптеген құрылымдарда бұл қабырғалардың барлығы бір бағытта орналасады. Қабырғалардың аударылып кетуіне жол бермеу үшін әр екі шетінде де тіреулер (бөгеулер) қолданылады, ал қосымша беріктік үшін қабырғалар арасында тіреулер, диагональды ағаш немесе металл бекіткіштер орналастырылуы мүмкін. Сыртқы жиегінде әдетте бір қабат тіреу және периметрлік қабырға қолданылады. Егер тіреулер немесе шегелеу жеткіліксіз болса, ғимаратқа түсетін серпімді күштердің әсерінен әр қабырға жатып қалуы мүмкін. Осы жағдайда олар бастапқы беріктігінің көп бөлігін жойып, құрылым одан әрі құлауына әкелуі мүмкін. Жаңарту жұмыстарының бір бөлігі ретінде тіреулерді, әсіресе ғимараттың сыртқы жиегінде екі есеге көбейтуге болады. Едендік диафрагмаға орнатылған периметрлік қабырғаның табаны мен қабырға арасына қосымша шегелер қосу орынды болуы мүмкін, бірақ бұл үшін ішкі жабын немесе сыртқы сайдингті алып тастау арқылы табанды ашу қажет. Табаны ескі және құрғақ болуы мүмкін болғандықтан, мықты шегелерді пайдалану керек, ал ескі ағашта жарылыстың алдын алу үшін шеге үшін алдын ала тесік жасау қажет. Қабырға осы мақсатта ашылғанда, қабырғаның тік элементтерін арнайы жалғауыштар мен эпоксидті цементпен жабыстырылған болттар арқылы іргетасқа бекіту де қажет болуы мүмкін.

Негіздемелердің сырғанауы және "шала қабырға" ақаулығы

Бір немесе екі қабатты ағаш қаңқалы тұрғын үйлер периметрлік немесе плиталық негізге салынғанда жер сілкінісі кезінде салыстырмалы түрде қауіпсіз, бірақ 1950 жылға дейін салынған көптеген үйлерде бетон негізі мен еден диафрагмасы (периметрлік негіз) немесе қабырға тіреуі (плиталық негіз) арасындағы перде тақтасы жеткілікті түрде бекітілмеген болуы мүмкін. Сонымен қатар, ескі бекіткіштер (жеткілікті коррозиядан қорғалмаған) әлсіздей түскен болуы мүмкін. Қисайған соққы ғимаратты толығымен негізден немесе плитадан жылдырып тастауы мүмкін. Көбінесе мұндай үйлер, әсіресе орташа көлбеуге салынған болса, "қиық қабырға" немесе "төмендетілген қабырға" деп аталатын төмен қабырғалар арқылы периметрлік негізге қосылған платформаға орнатылады. Бұл төмен қабырға құрылымының өзі қиылыста немесе бұрыштардағы байланыстарында нашарлап, ғимараттың диагональ бойынша жылжуына және төмен қабырғалардың құлауына әкелуі мүмкін. Төмендетілген қабырғаның зақымдану ықтималдығын азайту үшін бұрыштардың қисайтуға қарсы жеткілікті түрде нығайтылуын және қисайту панельдерінің бұрыштық тіреулер арқылы жақсы байланыста болуын қамтамасыз ету қажет. Бұл үшін конструкциялық сападағы қабатталған фанера, көбінесе шіруға төзімділігі үшін өңделген қажет. Бұл сападағы фанерада ішкі толымсыз түйіндер болмайды және қарапайым фанераға қарағанда көбірек, жұқа қабаттар болады. Жер сілкінісіне төзімділік үшін жобаланған жаңа үйлер әдетте OSB (бағытталған талшықты тақта) пайдаланады, кейде панельдер арасында металл қосылыстармен және оның өнімділігін арттыру үшін жақсы бекітілген сылақпен. Көптеген заманауи коттедждер, әсіресе кеңейтілген (сазды) топыраққа салынғандары, бір және салыстырмалы түрде қалың монолитті плитаға салынған, плита бекігеннен кейін кернеуге ұшыратылған жоғары созылатын таяқшалармен бір бөлікте ұсталады. Бұл кернеу бетонды қысымға ұшыратады – ол иілуге өте төзімді болатын және қолайсыз топырақ жағдайында жарылмауына мүмкіндік беретін жағдай.

Көп қабатты кемежайлар

Кейбір ескі, төмен бағалы құрылыстар тік бетон пилондарға көтеріледі, олар беткей шұңқырларға орнатылады. Бұл әдіс көбінесе сыртқы террасаларды қолданыстағы ғимараттарға бекіту үшін қолданылады. Бұл ылғалды топырақ жағдайында, әсіресе тропиктік аймақтарда үйдің астында құрғақ, желдетілетін кеңістік қалдырады. Ал, мәңгі тоңған (мұздаған сазды) топырақ жағдайында ғимараттың жылуы төмендегі топырақты тұрақсыздандырмауға көмектеседі. Жер сілкінісі кезінде пилондар қисайып, ғимаратты жерге құлатуы мүмкін. Бұл мәселені терең бұрғыланған тесіктерге құйылған, күшейтілген пилондарды орналастырып, оларды ғимараттың төрт бұрышындағы еден панеліне бекіту арқылы шешуге болады. Тағы бір тәсіл – пилондар арасына диагональды тіреулер немесе бетоннан жасалған қабырға бөліктерін қосу.

Арматуралы бетон бағанасы жарылды

Темір бетонды бағаналар әдетте үлкен диаметрлі тік арматуралардан (құрылыс арматурасы) шеңбер түрінде орналасқан, олар сыртынан жұқа арматурадан жасалған шеңберлермен қоршалған. Жер сілкінісінен туындаған ақауларды талдау көрсетті, әлсіздік тік арматураларда емес, керісінше, шеңберлердің жеткіліксіз күші мен санында болған. Шеңберлердің тұтастығы бұзылғанда, тік арматура сыртқа иіліп, бетон бағанасына кернеу түсіреді. Содан кейін бетон ұсақ бөлшектерге ыдырайды, ал бұл бөлшектер айналасындағы арматурамен шектелмейді. Жаңа құрылыстарда көбірек шеңбер тәрізді құрылымдар қолданылады. Бір қарапайым күшейту шарасы – бағананы бір цилиндрге пісірілген және дәнекерленген болат пластиналардан жасалған қаптамамен қоршау. Кейін қаптама мен бағана арасындағы кеңістік бетонмен толтырылады, бұл процеске бетон құю (гроутинг) дейді. Егер топырақ немесе құрылым жағдайы мұндай қосымша өзгерістерді талап етсе, бағананың негізіне жақын қосымша тіреулер (қазықтар) орнатылып, оларды бағанамен байланыстыратын бетон плиталар жер бетінде немесе одан төмен орнатылады. Көрсетілген мысалда, күтілетін жағдайларға сәйкес сейсмикалық төзімділікті қамтамасыз ету үшін барлық бағаналарды күшейту қажет болмады. (Бұл орналасқан жер Хейвард жарықшасынан шамамен бір шақырым қашықтықта.)

Арматуралы бетон қабырғаның жарылуы

Көбінесе бетон қабырғалар биік жолдың топыраққа толтырылуы мен эстакада құрылыстары арасындағы өтуде қолданылады. Бұл қабырға топырақты ұстап тұруға және қысқа көпір ұзындығын пайдалануға мүмкіндік беру үшін, сондай-ақ көпірдің салмағын топырақтағы негізге тікелей төмен қарай беру үшін қолданылады. Егер бұл қабырғалар жеткіліксіз болса, жер сілкінісінен туындаған жер қозғалысының салдарынан олар құлауы мүмкін. Бір түрлі күшейту шарасы – қабырға бетін көптеген тесіктермен бұрғылау және әр тесіктің ішіне эпоксидтік жабысқышпен қысқа L тәрізді арматура бөліктерін орнату. Содан кейін жаңа элементтерге қосымша тік және көлденең арматура бекітіліп, қалып қойылып, бетонның қосымша қабаты құйылады. Бұл өзгертуді қазылған траншеялардағы қосымша негіздермен және шектес қабырғалардағы көпірді ұстап тұру үшін қосымша тіреулермен және артқы байланыстармен үйлестіруге болады.

Қабырғалардың (оң жақ қабырғалардың) бұрандалары

Кірпіш құрылымдарда, кірпіш үйімдер шыны талшық және тиісті шайыр (эпоксидтік немесе полиэстерлік) қаптамаларымен күшейтілген. Төменгі қабаттарда олар барлық ашық беттерге жағылуы мүмкін, ал жоғарғы қабаттарда терезе және есік ашылымдарының тар аймақтарымен шектелуі мүмкін. Бұл қолдану қабырғаны иілуге қарсы кететін жағына қарай қатаңдататын созу беріктігін қамтамасыз етеді. Бүкіл ғимаратты тиімді қорғау үшін, қай жерлерді күшейту керектігін анықтау үшін жан-жақты талдау және инженерлік есептеулер қажет. Арматуралы бетон ғимараттарда, кірпіш қабырғалар құрылымдық емес элементтер саналады, бірақ олардың зақымдануы үлкен жөндеу шығындарына және құрылымның қасиеттерін өзгертуге әкелуі мүмкін, тіпті жоғарыда аталған жұмсақ қабаттың немесе арқалық-бағана түйінінің бұзылуына дейін соқтыруы мүмкін. Кірпіш панельдердің жазықтықтағы және жазықтықтан тыс механизмдерге байланысты жергіліктік зақымдануы, сондай-ақ олардың үйлесімі, сыйымдылықтың күрт төмендеуіне және осылайша құрылымның жалпы сынуына әкелуі мүмкін. Тіпті төмен қарқындылықтағы жер сілкіністерінде де, кірпішпен толтырылған қаңқалардың зақымдануы үлкен экономикалық шығынға және адам өмірінің қазасына әкелуі мүмкін. Кірпіш қабырғалардың зақымдануы мен бұзылуын болдырмау үшін, әдеттегі күшейту стратегиялары кірпішті нығайтуға және қаңқамен жеткілікті байланысты қамтамасыз етуге бағытталған. Кірпіш қабырғаларды күшейту әдістерінің мысалдары: болат арматурасы бар жабын, инженерлік цементтік композиттер, жіңішке қабатты талшықты полимерлер (FRP) және соңғы уақытта тоқыма арматурасы бар цемент ерітіндісі (TRM).

Көтергіш

Ылғалды немесе нашар біріккен аллювиалды топырақ, "жағажай сияқты" құрылымда төмендегі берік материалмен жанасқанда, аллювиум арқылы өтетін сейсмикалық толқындар, көлбеу жағажайға соққан су толқындары сияқты күшейе алады. Мұндай ерекше жағдайларда, гравитация күшінің екі еселенгеніне дейін тік үдеулер өлшенген. Егер ғимарат берік іргетасқа бекітілмесе, ғимарат іргетасынан (немесе оның ішінде) ауаға лақтырылуы мүмкін, әдетте жерге қонғанда ауыр зақымдарға ұшырайды. Жақсы негізделген болса да, жоғарғы бөліктері, мысалы, жоғарғы қабаттары немесе шатыр құрылымдары, сондай-ақ навестер мен террасалар сияқты қосымша құрылымдар негізгі құрылымнан ажырауы мүмкін. Қазіргі заманғы жер сілкінісіне төзімді құрылыстардағы жақсы тәжірибе, ғимараттың барлық компоненттерінде берік тік байланыстардың болуын талап етеді: бұзылмаған немесе инженерлік топырақтан іргетасқа, қабырға табанына, тік тіреулерге, әр қабат арқылы және шатыр құрылысына дейін. Іргетас пен қабырға табанының үстінде байланыс әдетте болатты ленталар немесе парақтан жасалған штамптарды, арнайы қатайтылған, жоғары серпімділікке ие шегелерді қолдана отырып, ағаш элементтеріне бекітіледі, ал ірі шайбаларды пайдалана отырып, бұрандалармен ауыр бұрышты штамптар бекітіледі. Егер қабырға табақшалары мен іргетастың арасында жеткіліксіз болттар болса (немесе ыдырау мүмкіндігіне байланысты сенімсіз болса), арнайы қысқыш пластиналар қосылуы мүмкін, олардың әрқайсысы бетонның ашық бетіне бұрғыланған тесіктерге орнатылған кеңейтілген болттармен іргетасқа бекітіледі. Басқа элементтер содан кейін қосымша бекіткіштермен қабырға табақшаларына бекітілуі керек.

Топырақ

Топырақ сынуынан болатын зақымды алдын алу үшін қажетті жөндеулердің бірі – ең қиыны. Топырақтың бұзылуы беткейде, беткейдің құлауы немесе жер сілкінісі, сондай-ақ суға қаныққан құм мен/немесе саздың сұйылуынан жазық жерде кездесуі мүмкін. Әдетте, терең тіреулерді тұрақты топыраққа (әдетте қатты саз немесе құм) немесе жататын тасқа немесе беткейді тұрақтандыру қажет. Бұрынғы жер сілкінісінің үстіне салынған ғимараттарды жөндеудің мүмкіндігі экономикалық факторлармен шектелуі мүмкін, себебі үлкен, терең жер сілкінісін тұрақтандыру өте қиын. Жер сілкінісі немесе топырақ сынуының болу ықтималдығы маусымдық факторларға байланысты болуы мүмкін, өйткені топырақ ылғалды маусымның басында құрғақ маусымның басына қарағанда көбінесе тұрақтырақ болады. Мұндай "екі маусымдық" Жерорта теңізі климаты Калифорнияның барлық аймақтарында кездеседі. Кейбір жағдайларда, ең жақсы шешім – жоғарыдағы тұрақты жерлерден судың ағынын азайту, оны каналдар немесе құбырлар арқылы бағыттап, сору арқылы, сондай-ақ тікелей және жер асты көздерінен сіңген суды дренаждау үшін перфорацияланған түтіктерді орнату болып табылады. Калифорнияда ежелгі жер сілкіністерінің үстіне салынған көптеген кең аудандар бар, олар тарихи тұрғыдан қозғалмаған, бірақ (суға қаныққан және жер сілкінісі болған жағдайда) жаппай қозғалуы мүмкін, нәтижесінде қалалық құрылыстардың толық бөліктері жаңа орынға көшеді. Ең заманауи үйлердің құрылысы (берік бетонды іргетас плиталарына жақсы бекітілген, кернеулі арматурасы бар) мұндай қозғалыстан көбінесе зақымсыз аман қалуы мүмкін, бірақ ғимарат енді дұрыс орналасқан жерде болмайды.

Коммуналдық құбырлар мен кабельдер: қауіптер

Жер сілкінісі кезінде және одан кейін ғимараттарға табиғи газ бен пропан жеткізу құбырлары ерекше қауіпті болуы мүмкін. Егер ғимарат іргетасынан жылғалы немесе қабырғасының құлауынан құлап жатса, ғимарат ішінде газды тасымалдайтын сопақ темір құбырлар, әдетте, бұрандалы қосылыстар орналасқан жерде жұлынуы мүмкін. Газ жоғары қысымды желілерден қысым реттегішіне беріліп, осылайша көп мөлшерде ағып тұруы мүмкін; ол жақын жердегі тұтандыру көзінен, мысалы, жанған тұтқыш оттан немесе электр доғасынан тұтана қоюы мүмкін. Жер сілкінісінен кейін газ ағынын автоматты түрде тоқтатудың екі негізгі тәсілі бар, олар реттегіштің төмен қысымды жағына орнатылады және әдетте газ есептегіштен кейін орналасады. Қабықшадағы металл шарды тесіктің жиегіне орналастыруға болады. Сейсмикалық дүмпул кезінде шар тесікке құлап, оны бітеп, газ ағынын тоқтатады. Шарды кейіннен сыртқы магнит көмегімен қайта орнатуға болады. Бұл құрылғы тек жер қозғалысына ғана жауап береді. Газ ағыны белгілі бір шектен асып кеткен жағдайда клапанды жабу үшін ағынға сезімтал құрылғы қолданылуы мүмкін (электрлік автомат қосқыш сияқты). Бұл құрылғы сейсмикалық қозғалыстан тәуелсіз жұмыс істейді, бірақ жер сілкінісінен туындаған ұсақ ақауларға жауап бермейді. Ең қауіпті конфигурация – осы екі құрылғыны тізбектей қолдану болып көрінеді.

Туннельдер

Егер туннель сырғанауға бейім бұзылыстан өтпесе, туннельдерге ең үлкен қауіп – кіреберісті жауып тастайтын тау көшкіні. Кіреберістің айналасына құлайтын материалды басқа бағытқа бұру үшін қосымша қорғау шаралары қолданылуы мүмкін (қар көшкінін бұру үшін жасалатындай), немесе туннельдің үстіндегі беткей бір жолмен тұрақтандырылуы мүмкін. Егер тек кішкентай және орташа өлшемді тастар мен құлпытастар құлауы күтілсе, бүкіл беткей металл тормен жабылуы мүмкін, ол металл таяқшалармен беткейге бекітіледі. Бұл автомобиль жолдарындағы тік жарларды өзгертудің де кең таралған тәсілі, тиісті жағдайлар болған жағдайда.

Су асты құбырлары

Су асты туннельдерінің қауіпсіздігі туннель салынған топырақтың жағдайына, қолданылған материалдар мен нығайтуларға, күтілетін ең жоғары жер сілкінісіне және басқа да факторларға тікелей байланысты, соның ішіндегі кейбіреулері қазіргі білім деңгейінде белгісіз болып қалуы мүмкін.

BART түтігі

Құрылымдық, сейсмикалық, экономикалық және саяси тұрғыдан маңызды құбыр – BART (Bay Area Rapid Transit) трансбай түтігі. Бұл түтік Сан-Франциско шығанағының түбінде инновациялық технологиямен салынды. Жұмсақ саздықта қалқанды машинамен өткізудің орнына, түтік құрлықта бөлік-бөлік етіп құрастырылды. Әр бөлімінде дөңгелек қималы екі ішкі пойыз туннелі, тікбұрышты қималы орталық кіру туннелі және осы үш ішкі түтікті қамтитын сыртқы овалды қабық болды. Аралық кеңістік бетонмен толтырылды. Шығанақтың түбінде ор қазылып, түтік бөлімдерін орналастыру үшін ұсақталған тас төсегі дайындалды. Содан кейін бөлімдер суға түсіріліп, батырылды және бұрын орнатылған бөлімдерге бұрандалы қосылыстармен біріктірілді. Түтіктің үстіне оны бекіту үшін қосымша материал толтырылды. Сан-Францискодан Оклендке дейінгі құрылыс аяқталғаннан кейін, рельстер мен электр жабдықтары орнатылды. Үлкен жер сілкінісі кезінде түтіктің реакциясы, желатин десерт ішіндегі (пісірілген) спагетти тізбегі сияқты болады деп болжалды. Түтіктің екі шетіндегі әртүрлі қозғалыстардан туындайтын артық жүктемеден сақтау үшін, Сан-Францискодағы көрнекті Ферри ғимаратының астында жылдам сырғанамалы буын орнатылды. PBTB (Parsons Brinckerhoff Tudor Bechtel) құрылыс консорциумының инженерлері сол кездегі жер қозғалысының ең жақсы бағалауларын пайдаланды, бірақ қазіргі заманғы есептеу әдістері мен геотехникалық білімдерге сүйенсек, бұл бағалаулар жеткіліксіз болғандығы анықталды. Түтіктің күтпеген шөгуі, буынның қабылдай алатын сырғанау мөлшерін азайтты. Осы факторлар аймақтағы күшті жер сілкінісі кезінде түтіктің сақталуын қамтамасыз ету үшін сырғанамалы буынның тым қысқа екендігіне әкелді. Бұл кемшілікті жою үшін буынды кеңейту қажет, бұл өзгеріс қымбатқа түсуі және техникалық және логистикалық жағынан қиын болуы мүмкін. BART түтігіне жасалған басқа да жаңартулардың бірі – түтіктің үстіндегі материалдың сұйықтану қаупін болдырмау үшін оны дірілдеу арқылы нығайту, бұл жұмыс қазір аяқталды. (Егер үстіндегі материал сәтсіз болса, түтіктің бөліктері түбінен көтерілу қаупі бар, бұл бөлімдердің қосылыстарында ақауларға әкелуі мүмкін.)

Көпірдің жаңартуы

Көпірлердің бірнеше зақымдану түрлері болады.

Кеңейтуші рокерлер

Көптеген қысқа көпірлер бір жағынан статикалық бекітіліп, екінші жағынан иінтіректе орнатылады. Бұл иінтірек көпірге тік және көлденең қолдау көрсетеді, сонымен қатар температура өзгергенде көпірдің кеңеюіне және жирылуына мүмкіндік береді. Көпір ұзындығының өзгеруі жол төсеміндегі кеңістікте тарақ сияқты кеңейтімдік тігістер арқылы өтеді. Күшті жер сілкінісі кезінде иінтіректер өз орнынан жылжып кетуі немесе жобаланған шегінен асып кетуі мүмкін, бұл көпірдің тіреу нүктесінен ығысып, содан кейін бұрмалануына немесе толығымен құлауына әкелуі мүмкін. Иілгіш немесе жоғары беріктікті болаттан жасалған, сүйреуге арналған және қатты кернеу кезінде сығуға мүмкіндік беретін, бірақ бекітуге қатысты қозғалысты шектейтін қосымша шектеулерді орнату арқылы қозғалысты шектеуге болады.

Кеме палубасының қаттылығы

Аспалы көпірлер жер сілкінісі кезінде желдің күйреуіне төтеп беру үшін есептелгеннен артық бүйірлі қозғалысқа ұшырауы мүмкін. Мұндай қозғалыс жол төсемінің қирауына, тіреулердің зақымдануына, құраушылардың пластикалық деформациясына немесе жұлынуына алып келуі мүмкін. Гидравликалық амортизаторлар немесе бекітілген сырғанамалы қосылыстар және қосымша диагональды нығайту сияқты құрылғылар орнатылуы мүмкін.

Жатыр арқалықтары, арқалықтар және байламдар

Торлы арқалықтар екі "I" арқалықтан, жазық таспа немесе бұрыштық профильден жасалған тікелей қиылысқан тормен байланыстырылып тұрады. Ашық торды пластиналық элементтермен алмастыру арқылы оларды күшті етуге болады. Мұндай жұмыс әдетте ыстық қадаларды бұрандалармен алмастырумен бірге жасалады.

Ыстық тігістер

Көптеген ескі құрылымдар алдын ала тесілген тесіктерге қызыл ыстық қаптамаларды енгізу арқылы жасалды; жұмсақ қаптамалар бір жағынан пневматикалық соққышпен, ал екінші жағынан тіреу бұрышымен қағылды. Олар баяу салқындағандықтан, қыздырылған (жұмсақ) күйде қалады, ал пластина, өндіріс кезінде ыстық прокаттау және суытудан өткендіктен, салыстырмалы түрде қатты болып қалады. Шектеулі күш түскенде, қатты пластиналар жұмсақ қаптамаларды қиып, қосылыстың бұзылуына әкелуі мүмкін. Шешім – әрбір қаптаманы оттегімен күйдіріп шығару. Содан кейін тесік ремермен нақты диаметрге дейін дайындалады. Арнайы локаторлы бұранда, яғни басы, ремерленген тесікке сәйкес келетін мойыны және бұрандалы ұшы бар бұранда, гайкамен бекітіліп, содан кейін кілтпен тартылады. Бұранда тиісті жоғары беріктікті қорытпадан жасалған және термообработкадан өткендіктен, ыстық қаптамаларға тән пластикалық сынуға немесе әдеттегі бұрандалардың хрупті сынуына ұшырамайды. Кез келген ішінара бұзу бұрандамен бекітілген металдың пластикалық деформациясында болады; дұрыс есептеулер жасалса, мұндай бұзулар қауіпті болмайды.

Толықтыру және көтеру

Көтерілген жолдар көбінесе тік бағаналармен тірелетін, көпір тәрізді бөліктермен байланыстырылған, көтерілген топыраққа салынады. Егер көпірдің тірегі тұрған жердегі топырақ құласа, көпір жолдың қалған бөлігінен үзіліп, құлайды. Мұны болдырмау үшін тірек қабырғаларын қосымша нығайтуға болады немесе көпірдің екі жағында терең негіздер (кассиондар) орнатып, оларды көпір астындағы тіреу арқасымен байланыстыруға болады. Тағы бір мәселе – жолдың екі шетіндегі топырақ резонанс әсерінен қарама-қарсы бағытта іріктеп жылғалағанда туындайды. Көпірдің негізін қалауға арналған алаңша жеткіліксіз болса, көпір құлап кетуі мүмкін. Қосымша алаңшалар мен серпімді тіреулерді көпірдің бір немесе екі шетіндегі негіздерге бекітуге болады. Бұл тіреулер көпірдің арқалықтарына тікелей бекітілмей, оларға қысылып бекітілуі мүмкін. Орташа жүктеме кезінде бұл тіреулер көпірді ортасында ұстап тұрып, негізден сығарылып кетуіне қарсы келеді. Егер конструкция негіздерде тұра алмай қалса, толық құлауын болдырмау үшін бекітілген ұштарының сынбауы керек, жылғауы керек.

Виадуктар

Жолдың үлкен бөліктері толығымен виадуктен тұруы мүмкін, тік бағаналар арқылы ғана жермен байланысы жоқ бөліктер. Бетон бағаналар қолданылғанда, егжей-тегжейлілік маңызды. Типтік зақымдану – топырақ байланысының бұзылуы немесе арматурамен жеткіліксіз цилиндрлік орау салдарынан бағаналар қатарының құлауы болуы мүмкін. Мұндай екі жағдай 1995 жылғы Жапонияның Кобе қаласындағы Ұлы Ханшин жер сілкінісінде байқалды, онда орталықта бір қатар ірі бағаналармен тірелген бүкіл виадук бір жағына жығылды. Мұндай бағаналарды нығайту үшін іргетасқа қазу, қосымша тіректер орнату және бағанамен немесе оның ішіне арматурамен жақсы байланыстырылған жаңа, үлкен іргетас қосу жүргізіледі. Жарылуға бейім және жарылу нүктесінде бүгілуі мүмкін бағананы жоғарыда сипатталғандай дәнекерленген болат парақтан жасалған дөңгелек немесе эллипстік қаптамамен толық қоршауға болады. Кейде виадуктар құрамдас бөліктерінің арасындағы байланыстарда зақымдануға ұшырайды. Бұл 1989 жылғы Лома-Приета жер сілкінісі кезінде Калифорния штатының Окленд қаласындағы Сайпресс автожолының құлауында көрінді. Бұл виадук екі деңгейлі құрылым болды, және бағаналардың жоғарғы бөліктері төменгі деңгейді қолдаған төменгі бөліктерімен жеткілікті түрде байланыстырылмаған; нәтижесінде жоғарғы жақ төменгі жаққа құлады. Мұндай нашар байланыстарға қосымша сыртқы қаптама қажет – сыртқы болат элементтер арқылы немесе темір бетоннан жасалған толық қаптама арқылы, көбінесе көптеген тесіктерге (эпоксидтік желіммен) жабыстырылған кіші тіректерді пайдалану арқылы. Бұл тіректер қосымша орамаларға қосылады, сыртқы қалыптар (уақытша немесе тұрақты болуы мүмкін) орнатылады және кеңістікке қосымша бетон құйылады. Сайпресс виадугі сияқты үлкен байланысты құрылымдар да компьютерлік динамикалық модельдеуді пайдаланып, толығымен дұрыс талдануы керек.

Тұрғын үйді жаңарту

Бір-біріне қарайтын күштер жер сілкінісінен болатын зақымның басым бөлігіне себеп болады. Саздықты негізге бекіту және қиық қабырғаларды шөпшекеймен жабу – үй иелері ағаштан жасалған тұрғын үйлерде сейсмикалық белсенділіктің әсерін азайту үшін қолдана алатын бірнеше қарапайым күрделендіру шаралары. Сан-Леандро қаласы осы процедураларға қатысты нұсқаулар жасады, олар төмендегі буклетте сипатталған. Халықтың хабардар болуы және бастамашылығы қолданыстағы ғимараттарды күрделендіру және сақтау үшін өте маңызды, ал Бей аймағы үкіметтерінің қауымдастығы сияқты ұйымдардың күш-жігері сейсмикалық жағдайға бейім аймақтарға ақпараттық ресурстар ұсынуда маңызды рөл атқарады.

Ағаштан жасалған қаңқа

Солтүстік Америкадағы үйлердің көпшілігі ағаш қаңқалы құрылымдар болып табылады. Ағаш – жер сілкінісіне төзімді құрылыс үшін ең жақсы материалдардың бірі, себебі ол жеңіл және тас құрылысынан гөрі икемдірек. Оны өңдеу оңай және болат, тас немесе бетоннан арзан. Ескі үйлердегі ең маңызды кемшіліктер – ағаш қаңқалы қабырғалардың іргетасқа және салыстырмалы түрде әлсіз "қысқа қабырғаларға" (қысқа қабырғалар – үйдің едені көтерілген болса, іргетастың үстінен ең төменгі қабат деңгейіне дейін созылатын қысқа ағаш қабырғалар) жалғануы. Ағаш қаңқалы құрылымның іргетасына қосылуы сейсмикалық нығайтудың маңызды бөлігі болып табылады. Қысқа қабырғаларды бүйірлік күштерге қарсы тұру үшін нығайту, қысқа қабырғалары бар үйлерде өте маңызды; нығайту әдетте фанерамен жасалады. Бағдарланған ағаш ұсақталған тақтасы (OSB) фанера сияқты тұрақты жұмыс істемейді және нығайтуды жобалаушылар мен монтаждаушылардың таңдауы емес. Ескі ағаш қаңқалы құрылымдарды нығайту әдістері келесілерден және осы жерде сипатталмаған басқа әдістерден тұруы мүмкін. Қабырғалардың ең төменгі тіреу рельстері (Солтүстік Америкада әдетте "іргетас табаны" немесе "іргетас қапталдары" деп аталады) үздіксіз іргетасқа бұралады немесе іргетасқа бұралған берік металл жалғауыштармен бекітіледі, осылайша бүйірлік күштерге қарсы тұрады. Қысқа қабырғалар фанерамен нығайтылады. Таңдалған тік элементтер (әдетте фанералық қабырғаны нығайту панельдерінің шетіндегі тіреулер) іргетасқа жалғанады. Бұл жалғаулар нығайтылған қабырғалардың жоғары жағынан келген алға-артқа күштерге ұшырағанда жоғары-төмен шайқалуын болдырмауға арналған, қабырғаның немесе үйдің іргетастан "қозғалуына" қарсы тұрмауға (мұндай жағдай дерлік болмайды). Екі қабатты ғимараттарда "платформалық қаңқа" (кейде "батыс" стиліндегі құрылыс деп аталады, онда қабырғалар төменгі қабаттың жоғарғы диафрагмасына біртіндеп орнатылады, "шығыс" немесе қабырғалы қаңқадан айырмашылығы) пайдаланылса, жоғарғы қабырғалар төменгі қабырғаларға кернеу элементтерімен жалғанады. Кейбір жағдайларда, жалғаулар кейбір шатыр элементтерін ұстап тұру үшін тік созылуы мүмкін. Мұндай нығайту көбінесе күштің өсуіне қатысты өте қымбатқа түседі. Тік тіреулер олар тіреген арқалықтарға немесе басқа элементтерге бекітіледі. Бұл әсіресе ғимараттың бір бөлігінің құлауына әкелетін тіреудің жоғалуында маңызды. Тіреулерден арқалықтарға жасалған жалғаулар айтарлықтай бүйірлік күштерге төтеп бере алмайды; ғимараттың периметрін нығайту (қысқа қабырғаларды нығайту және ағаш қаңқалы құрылымды іргетасқа жалғауды күшейту) тіреулерден арқалықтарға жасалған жалғауларды нығайтудан гөрі әлдеқайда маңызды. Ағаш қаңқасы дұрыс жобаланған жағдайда таспен үйлесімді жұмыс істейді. Түркияда дәстүрлі үйлер (бағдади) осы технологиямен салынған. Сальвадорда ағаш пен бамбук тұрғын үйлерді салу үшін қолданылады.

Қосалқы және қосымша күшейтілген тас

Пакистан, Иран және Қытай сияқты дамушы елдердің көп бөлігінде күшейтілмеген немесе кейбір жағдайларда күшейтілген тас қалауы ауылдық тұрғын үйлер мен үйлер үшін басым құрылыс нысаны болып табылады. Тас қалау 20-ғасырдың басында да кең таралған құрылыс түрі болды, яғни көптеген тәуекелге ұшыраған тас қалауы құрылыстардың маңызды мұралық құндылығы болуы мүмкін. Күшейтілмеген тас қабырғалар ерекше қауіпті. Мұндай құрылымдарды жаңартудың орнына ауыстыру дұрыс болуы мүмкін, бірақ егер қабырғалар шағын ғимараттардағы негізгі жүк көтергіш элементтер болса, оларды күшейтуге болады. Еден және төбелік қабырғалардың қабырғаға берік бекітілуі өте маңызды. Болаттан немесе темір бетоннан қосымша тік тіректер орнатуға болады. АҚШ-тың батысында, тас қалау деп саналатын көптеген нысандар ішінде кірпіш немесе тас қаптама болып келеді. Қазіргі құрылыс ережелері қажетті байланыс мөлшерін анықтайды, олар тік құрылымдық элементтерге бекітілген металл жолақтардан тұрады. Бұл жолақтар ерітінді қатарларына еніп, қаптаманы негізгі құрылымға бекітеді. Ескі құрылымдар сейсмикалық қауіпсіздік үшін оны жеткілікті деңгейде қамтамасыз етпеуі мүмкін. Тұрғын үйдің ішкі бөлігінде әлсіз бекітілген қаптама (кейде еденнен төбеге дейін каминге жабылатын) тұрғындар үшін ерекше қауіпті болуы мүмкін. Ескі тас қалауы мұржалар да қауіпті, егер олардың биіктігі шатырдан жоғары болса. Олар шатыр сызығында сындыруға бейім және үйге бір үлкен бөлік түрінде құлауы мүмкін. Жаңарту үшін қосымша тіректер қосылуы мүмкін; алайда, қазіргі заманғы дизайн стандарттарына сәйкес келу үшін ескі тас қалауы мұржасын күшейту өте қымбат. Мұржаның жоғары бөлігін алып тастап, оны жеңіл материалдармен ауыстыру оңтайлы, арнайы металл түтін құбыры ерітінді плиткасының орнына, ал тас қалау орнына ағаш құрылымын орнату керек. Бұл қолданыстағы кірпішпен үйлесу үшін өте жұқа қаптаманы (плиткаға ұқсас, бірақ кірпіш көрінісімен) қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін.