ژاکت فولادی

سازه های ساخته شده توسط انسان، همواره تحت تاثیر عوامل طبیعی مختلفی همچون طوفان،سیل،زمین لرزه و… بوده اند که موجب ایجاد خسارات فراوانی به آنها می شوند. انسان نیز همواره به دنبال راهکارهایی برای ایمن سازی سازه های خود و کاهش میزان این خسارت بوده است. راهکارهایی چون به کارگیری مهاربند و دیوار برشی در سازه، استفاده از میانقاب در قاب های فولادی و بتنی سازه، استفاده از تجهیزات لرزه ای، ایمن سازی اجزای غیر سازه ای ساختمان، استفاده از بالاست و ایستاگر، ساخت ساختمان مدولار،  بهسازی ساختمان ها و… .

همچنین وقوع این حوادث کارشناسان و مهندسین کشورمان را به تکاپو انداخت تا با بررسی و انجام آزمایشات متعدد از جمله آزمایشات استاتیکی و دینامیکی و با درنظر گرفتن تجربیات بین المللی، اقدام به تدوین و ارائه پیوست ششم استاندارد 2800 کنند که در آن ضوابطی برای ساخت سازه ها در جهت افزایش ایمنی و مقاومت آنها در برابر حوادث و کاهش میزان تلفات جانی و مالی ذکر شده است.

بهسازی لرزه ای سازه ها

هدف از بهسازی لرزه ای یک سازه، تامین ظرفیت سازه بر اساس نیاز لرزه ای آن می باشد. منظور از ظرفیت سازه، حداکثر نیروهایی است که سازه می تواند تحمل کنید. این برابر سازی می تواند به دو روش «افزایش ظرفیت سازه» و یا «کاهش نیاز لرزه ای» صورت گیرد. به روش اول مقاوم سازی می گویند.

مقاوم سازی سازه با استفاده از ژاکت فولادی

در جهت مقاوم سازی سازه، یعنی افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای ناشی از عوامل متعدد از جمله زلزله، راهکارهایی همچون استفاده از ژاکت فولادی و یا ژاکت بتنی وجود دارد. با در نظر گرفتن مواردی از قبیل شرایط محیطی، وجود محدودیت ها در دسترسی و اجرا، شرایط کار و ابعاد آن، وجود نیروهای متخصص و مواد مورد نیاز، و بحث اقتصادی، معمولا یکی از این دو روش مقاوم سازی به کار برده می شود. در اینجا به بررسی مورد اول یعنی مقاوم سازی با استفاده از ژاکت فولادی می پردازیم.

استفاده از ژاکت فولادی روشی است برای افزایش مقاومت و استحکام یک ساختمان در برابر نیروهای مورد تحمل آن. این افزایش مقاومت می تواند به صورت کلی برای یک ساختمان باشد و یا صرفا برای افزایش مقاومت تعدادی از اعضای سازه بتنی همچون تیرها و ستون ها مورد استفاده قرار گیرد.

ژاکت فولادی به صورت پوششی فولادی سازه بتنی را محصور می سازد و در نتیجه مقاومت آن را در برابر عوامل متعدد آسیب رسان بالا می برد.

موارد استفاده از ژاکت فولادی

• مقاوم سازی کلی یک ساختمان در برابر نیروهای وارده
• مقاوم سازی سازه های بتنی همچون تیرها ، ستون ها و…
• مقاوم سازی سازه بعد از کسب اطلاع از آسیب و فرسودگی سازه از طریق پایش سلامت سازه
• استفاده در مواردی که در یک سازه ستون هایی ضعیف و فاقد آرماتورهای کافی وجود دارد
• استفاده در مواردی که تیرها و ستون های به کار رفته در سازه از نظر شکل پذیری جوابگو نباشند
• جهت افزایش مقاومت های برشی و خمشی المان های یک سازه
• جهت تقویت اتصالات مانند اتصالات از تیر به ستون و یا اتصالات از ستون به فونداسیون
• جهت محصور ساختن بتن

مزایای استفاده از ژاکت فولادی در بهسازی سازه

• استفاده از آن افزایش وزن چندانی برای ساختمان به همراه ندارد.
• باعث افزایش مقاومت و میزان شکل پذیری سازه می شود.
• با توجه به اینکه بتن به کار رفته در تیرها و ستون ها را محصور می کند، در نتیجه خردشدگی آن را به تاخیر می اندازد (باعث افزایش مقاومت فشاری عضو می شود).
• مقاومت برشی و خمشی ستون ها را افزایش می دهد.
• از کمانش آرماتورهای طولی به کار رفته شده در تیر و ستون جلوگیری می کند.
• می تواند به صورت جزئی (مثلا فقط در یک تیر یا ستون) و یا به صورت کلی در تمام ساختمان به کار رفته شود.
• استفاده از ژاکت بتنی، نسبت به روش مقاوم سازی دیگر، اجرای آسان تری دارد.
• برخلاف روش استفاده از ژاکت بتنی، این روش نیازی به قالب بندی ندارد.
• مصالح و مواد مورد نیاز آن نسبت به برخی روش های دیگر ارزان تر است.

معایب استفاده از ژاکت فولادی در بهسازی سازه

• درصورتی که نیاز به افزایش مقاومت برشی و خمشی باشد، این امر نیاز به اجرای مراحل متعددی همچون کاشت آرماتور و جوشکاری دارد که مستلزم زمان زیادی می باشد.
• ژاکت فولادی در برابر آتش سوزی مقاومتی ندارد و به همین دلیل نیاز به یک پوشش ضد حریق دارد.
• استفاده از پوشش ضد حریق افزایش هزینه را در بر دارد.
• این روش نیاز به تزریق حجم بالایی از گروت دارد.
• نسبت به روش مقاوم سازی با استفاده از الیاف FRP، هزینه بالاتری دارد.
• ژاکت فولادی به مرور زمان دچار زنگ زدگی و خوردگی می شود.

نحوه اجرای این روش

برای اجرایی کردن روش استفاده از ژاکت فولادی، نیاز به مصالحی از قبیل ورق ها و پروفیل های فولادی، گروت سیمانی و اپوکسی، پمپ تزریق گروت، و چسب کاشت بولت می باشد.ابتدا باید سطح مورد نظر را با استفاده از ابزارهای چیپر و واترجت تمیز و آماده اجرای عملیات کنیم. سپس در صورت نیاز کاشت بولت صورت گیرد. سپس باید قطعه ها و ورق های فولادی را در محل درست خود قرار دهیم. در صورت استفاده از ورق فولادی یکپارچه، در ابتدا نیاز به قرار دادن وزن های تزریق روی آنها است و اگر از تسمه های فولادی استفاده می شود این کار نیاز نیست. بعد از تعبیه قطعه های فولادی، کار را با پارچه های الیافی و گروت اپوکسی و یا سیمانی ادامه می دهیم. سپس باید نیپل ها را روی ورقه های فولادی نصب کنیم. این کار باید در فاصله های مناسب انجام شود. بعد از این مرحله، آماده تزریق گروت می شویم. تزریق پشت ورقه های فولادی، از پایین ترین نیپل به سمت بالاترین نیپل انجام می شود. برای اینکه تکنسین اجرا متوجه پر شدن محفظه پشت ورق فلزی شود باید با استفاده از یک شیلنگ شفاف، نشانکی در بالای قالب کار گذاشته شود.