Banyak bangunan yang dibangun sebelum kode gempa modern memiliki kelemahan yang sama: kolom dengan baja transversal terlalu sedikit, sambungan lewatan pendek, sambungan balok-kolom lemah, dan dinding yang tidak mampu menahan geser in-plane. Dalam gempa, detail-detail ini gagal secara getas. Retrofit serat karbon menargetkan tepat masalah-masalah ini, menambah kekuatan dan — sama pentingnya — daktilitas, kemampuan untuk berdeformasi tanpa runtuh.
Confinement kolom
Penggunaan seismik CFRP yang paling umum adalah membungkus kolom. Jaket kain yang dipasang dengan serat melingkari kolom membuat beton berada dalam kondisi confinement. Beton yang terconfine dapat menahan regangan yang jauh lebih tinggi sebelum hancur, yang meningkatkan kapasitas aksial dan, yang lebih kritis, kemampuan kolom untuk menyerap energi melalui siklus beban berulang. Pembungkus serat karbon tipis dapat memberikan confinement yang sebanding dengan jaket baja tebal tanpa menambah dimensi dan tanpa risiko korosi.
Perbaikan sambungan lewatan dan geser
Kolom yang lebih tua sering memiliki sambungan lewatan tulangan yang terlalu pendek dan terletak di zona sendi plastis. Pembungkus melingkar menjepit sambungan dan mencegah batang tergelincir. Pembungkus yang sama memberikan perkuatan geser, mencegah kegagalan geser diagonal yang merupakan salah satu yang paling berbahaya dalam gempa karena terjadi tiba-tiba dan dengan sedikit peringatan.
Dinding, balok, dan sambungan
Selain kolom, kain CFRP memperkuat dinding geser pasangan bata tidak bertulang dan beton terhadap gaya in-plane dan out-of-plane, memperkuat balok kopel, dan digunakan dalam skema detail di sekitar sambungan balok-kolom. Karena materialnya tipis dan terikat, seringkali dapat disembunyikan di balik finishing dan diaplikasikan sementara bangunan tetap sebagian digunakan — keuntungan besar dibandingkan jaket atau dinding geser tambahan.
Pertimbangan desain
Retrofit seismik berbasis kinerja dan menuntut. Perkuatan harus kompatibel dengan bagaimana seluruh struktur merespon: menambah kekuatan di tempat yang salah dapat menggeser kegagalan ke mekanisme yang lebih getas, sehingga tujuannya biasanya adalah peningkatan yang seimbang antara kekuatan dan daktilitas. Angkur FRP sangat penting — pembungkus dan lembaran harus didetailkan agar tidak terkelupas di ujungnya di bawah beban siklik. Sambungan, diafragma, dan fondasi harus diperiksa sebagai bagian dari sistem. Pekerjaan ini menjadi milik insinyur struktur berkualifikasi yang mengikuti kode gempa yang berlaku dan panduan FRP seperti ACI 440.2R.
Dilakukan dengan benar, confinement serat karbon adalah salah satu cara paling efektif dan paling tidak mengganggu untuk membawa struktur beton yang lebih tua ke harapan seismik modern.