مقاوم سازی با ژاکت فولادی : ژاکت فولادی چیست و چه کاربردی

بالا بردن مقاومت ساختمان یا سازه در برابر نیروهای وارده را در علم مهندسی عمران، مقاوم سازی می گویند. انجام عملیات مقاوم سازی جهت بهبود عملکرد سازه در مقابل بارهای لرزه ای و نیروی زلزله را بهسازی لرزه ای می نامند. یکی از روش های مقاوم سازی سازه های بتنی استفاده از ژاکت فولادی می باشد. ژاکت فلزی می تواند در مقاوم سازی المان های سازه های بتنی اعم از تیر، ستون و… به کار رفته و یا می توان به عنوان یک روش کلی در مقاوم سازی ساختمان به کار گرفته شود.

ژاکت فولادی و ژاکت بتنی

ژاکت فولادی و ژاکت بتنی روش های مقاوم سازی هستند که در هر دو آن ها از ساز و کار مشابهی استفاده می شود. با این حال این دو روش در نحوه طراحی، اجرا و موارد دیگری با هم تفاوت دارند.

معمولا برای مقاوم سازی، ژاکت های فلزی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند زیرا محدودیت های اجرایی آن ها (از جمله راحتی اتصال آن ها به سازه موجود) کم تر است.

ژاکت فولادی چیست؟ (Steel jacket)

در حقیقت یکی از روش های مقاوم سازی سازه های بتنی استفاده از ژاکت فولادی می باشد. در واقع ژاکت فولادی می تواند در افزایش استحکام و مقاومت المان های سازه های بتنی شامل  تیر، ستون و… به کار رفته و یا می توان به عنوان یک روش و شیوه کلی در مقاوم سازی ساختمان به کار گرفته شود.

ژاکت فلزی (STEEL JACKET) یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان ها می باشد که ضمن افزایش مقاومت و شکل پذیری سازه، تاثیر قابل ملاحضه ای در وزن ساختمان ندارد.

در این شیوه  مقطع تیر و ستون در محل های آسیب پذیرشان با استفاده از ورق های فولادی تقویت می گردند. ورق های فولادی توسط بولت به عضو مربوطه متصل می گردند.

مطالب بیشتر: انواع اتصالات در سازه های فلزی : اتصالات جوشی چیست؟

کاربردهای ژاکت فلزی

از ژاکت فولادی برای موارد زیر استفاده می‌شود:

• مقاوم سازی عناصر سازه‎ای مانند ستون و تیر
• افزایش مقاومت برشی عناصر سازه‌ای
•  محصورسازی عضو سازه‌ای
• افزایش سختی جانبی سازه
• افزایش مقاومت خمشی عضو سازه‌ای

مزیت ها و معایب ژاکت فولادی

از جمله مزیت های  این روش عبارتند از:

• امکان اصلاح اغلب مشکلات سازه ای در قابهای بتنی
• عدم نیاز به قالب بندی برخلاف روش مقاوم سازی با  ژاکت بتنی
• سرعت اجرای بیشتر نسبت به ژاکت بتنی
• گزینه مناسب برای محصول کردن بتن در ستونها
• ایجاد مشکل برای معماری در این روش نسبت به ژاکت بتنی کمتر است

معایب این روش نیز عبارتند از:

• نیاز به اجرای پوشش های ضد حریق در سازه های مهم که منجر به افزایش هزینه ها می شود.
• زمان زیاد اجرا و عملیات متعدد کاشت آرماتور و جوشکاری در صورت نیاز به افزایش مقاومت خمشی و برشی
• این روش هزینه بسیار بالایی دارد.
• نیاز به عملیات تزریق و حجم زیاد گروت
• اجرای این روش بسیار دشوار است و امکان اصلاح بعضی از اتصالات در قاب ها بعضاً غیر ممکن است.

مقاوم سازی ستون با ژاکت فلزی:

تقویت ستون بتنی با ژاکت فولادی یکی از روش های متداول در مقاوم سازی و تقویت ستون های بتنی می باشد که باعث افزایش مقاومت برشی ستون می شود. در این روش ستون های بتنی با پوششی فولادی محصور می شوند.

موثر بودن اين روش بستگی به سختی مناسب روكش در برابر تغيير شكل های جانبی بتن دارد. برای بهبود عملكرد این سیستم می توان از كاشت ميلگرد برای انتقال برش بين ورق و بتن استفاده نمود و همچنین می بایست فضای اندک بين روكش و ستون توسط ملات منبسط شونده پر گردد. به عنوان روشی موقت میتوان از روکش فولادی جهت بهسازی ستون هایی که در زلزله دچار آسیب شده اند استفاده نمود.

مطالب بیشتر لاهیج سوله: ۳ مزیت مهم سازه‌های فولادی

طراحی ژاکت فولادی

طراحی ژاکت فولادی با توجه به نوع پروژه مشخص می گردد. معمولا در پروژه های مقاوم سازی به دلیل محدودیت های اجرایی موجود، بیشتر از استفاده از طرح های اولیه، تجربه و قضاوت های مهندسی به کمک مهندسان سازه می آید. با این حال چه در مورد پروژه های مقاوم سازی و چه در مورد پروژه های دیگری که از این روش در آن ها استفاده می شود مانند ایجاد اتصالات جدید، امکان طراحی های نرم افزاری نیز وجود دارد.

برای این کار باید سازه موجود به صورت کامل مورد ارزیابی قرار گیرد، ظرفیت اعضا، مشکلات موجود، مقاومت متریال به کار رفته و همچنین ابعاد و تعداد آن ها و … باید به صورت کامل بررسی شده و بر اساس آن ها مدل نرم افزاری تهیه شود. در گام بعدی بارهای اعمالی که قرار است سازه بتواند تحمل کند در نرم افزار مدل می شوند و با توجه به تجربیات طراح و محدودیت های اجرایی طرح، پیشنهاد یا پیشنهاداتی برای استفاده از این روش ارائه می گردد.