مقاوم سازی ساختمان بتنی با ژاکت فولادی و ژاکت بتنی

 

در مقاله قبلی ترمیم ترک های سازه ای و غیر سازه در ساختمان های بتنی با روش تزریق رزین اپوکسی و فوم پلی یورتان پرداخت شد . مقاله ” ترمیم ترک بتن با تزریق رزین اپوکسی و فوم پلی یورتان ” را مشاهده کنید . در این مقاله روش دیگر مقاوم سازی ترک های سازه ای با استفاده از ژاکت مورد بررسی قرار می گیرد . در ادامه با شرکت توسعه ساختمان و بتن همدانیان همراه باشید

ژاکت فولادی و ژاکت بتنی از روش های معمول مقاوم سازی ساختمان های بتنی هستند . هر دو روش ساز و کار مشابهی دارند. با این حال این دو روش در نحوه طراحی، اجرا و موارد دیگری با هم تفاوت دارند.

مقاوم سازی با ژاکت فولادی موجب  افزایش شکل پذیری و مقاومت سازه شده  و تاثیر چندانی بر وزن سازه ندارد. در روش مقاوم سازی با ژاکت فولادی در نواحی از سازه بتنی که  ساز دچار ضعف شده با استفاده از بولت ورقه های فولادی متصل می شود.

ژاکت بتنی نیز عملکرد مشابه ژاکت فولادی دارد این روش مقاوم سازی بیشتر برای تقویت ستون های سازه مناسب است. از جمله مهم ترین مشکلات ژاکت بتنی می توان به بزرگ بودن اندازه مقطع و مشکل اتصال به مقطع موجود اشاره کرد. از این رو به نسبت مقاوم سازی با ژاکت فولادی کابرد کمتری دارد.

در ادامه با شرکت توسعه ساختمان و بتن همدانیان همراه باشید تا به طور کامل تری به مقاوم سازی ساختمان با روش ژاکت فولادی و ژاکت بتنی بپردازیم.

 

مقاوم سازی با ژاکت فولادی

 

در این روش برای المانی که قرار است تقویت شود، ژاکت فولادی ایجاد می شود. اجزای ژاکت فولادی با کمک عملیات جوشکاری، پیچ و مهره به هم اتصال می یابند.

ژاکت فولادی سطح مقطع را افزایش داده و قسمتی از بار المان را تحمل می کند و از طریق محصور سازی المان اصلی به افزایش ظرفیت المان کمک می کند.

از ژاکت فولادی علاوه بر مقاوم سازی می توان برای ایجاد اتصالات جدید استفاده کرد در صورتی که نیاز به ایجاد المان های جدید و اتصال آن ها به المان های قبلی باشد، استفاده از ژاکت فولادی یک گزینه مناسب است.

 

 

مقاوم سازی با ژاکت فولادی معمولا نسبت به مقاوم سازی با الیاف FRP هزینه بیشتری دارد. با این حال در برخی موارد ناگزیر به استفاده از این روش هستیم. برای تقویت اتصالات از جمله تقویت اتصال تیر به ستون یا اتصال ستون به فونداسیون نمی توان از روش FRP استفاده نمود .

 

طراحی ژاکت فولادی

 

طراحی ژاکت فولادی با توجه به نوع پروژه مشخص می گردد. برای این کار باید سازه موجود به صورت کامل ارزیابی گردد. ظرفیت اعضا ابعاد و تعداد آن ها ، مشکلات موجود 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.

 

نحوه اجرای ژاکت فلزی یا فولادی

 

اجرای ژاکت فولادی می تواند به روش های مختلفی صورت گیرد. مدل واحدی برای اجرا و جزئیات خاص برای  آن وجود ندارد و بر اساس نیازهای سازه طراحی و اجرا می شود. اما اساس این روش ثابت است . در تمام روش ها با کمک اجزای فلزی ، المان میانی محصور می شود.

 

برای اجرای ژاکت فولادی بر روی سازه بتنی معمولا در چهار وجه المان، پلیت هایی و یا در چهارگوشه آن چهار نبشی قرار می دهند. ضخامت و طول ورق پلیت ها و یا ضخامت نبشی ها با توجه به میزان بار انتخاب می شود. پلیت ها می تواند  به صورت سرتاسری یا فواصلی در میان آن ها در نظر گرفته شود. اتصال این پلیت ها می تواند با کمک المان های واسط مانند نبشی و استفاده از جوش یا پیچ (کاشت بولت) برقرار گردد.

 

معایب ژاکت فولادی

• هزینه اجرای ژاکت فولادی معمولا بالاتر از روش های دیگر است. بالاتر بودن این هزینه به دلیل بالا بودن قیمت آهن آلات ، تجهیزات و دستمزد اجرای آن است.
• در روش مقاوم سازی با ژاکت فولادی ، سطح مقطع و ابعاد المان بزرگتر می شود. در پروژه های کوچک این تغییر ابعاد چندان محسوس نیست اما در پروژه های بزرگ و باربری های سنگین باعث محدودیت می شود .
• محدودیت های اجرایی نیز از جمله مشکلات دیگر آن است. جوشکاری در طبقات بالا که با توجه به این که جوشکاری یکی از اجزای این فرآیند محسوب می شود، می تواند با مشکلاتی همراه باشد.
• اگر میان ژاکت فولادی ستون در طبقه های مختلف پیوستگی وجود نداشته باشد، ظرفیت نیروی محوری ستون بالا نمی رود.
• اگر نتوان ژاکت فولادی را به فونداسیون متصل و میان روکش ها و طبقه های مختلف از بین دال پیوستگی ایجاد کرد، مقاومت خمشی ستون افزایش نخواهد یافت.

 

تقویت ستون با ژاکت بتنی

 

 

در این روش برای المان مورد مقاوم سازی ساختمان یک ژاکت بتنی ایجاد می شود. این ژاکت بتنی اطراف المان اصلی را پوشش داده و مشابه به ژاکت فولادی از طریق افزایش سطح مقطع و ایجاد تنش سه محوره در المان اصلی به تحمل تنش بیشتر کمک می کنند. با توجه به این که ژاکت بتنی معمولا ابعاد بزرگی دارد، استفاده از آن دارای محدودیت هایی است.

 

روش مقاوم سازی با ژاکت بتنی

 

یکی از مهم ترین مسائل مطرح در ارتباط با ژاکت بتنی نحوه اتصال آن به المان موجود است. برای ایجاد این اتصال سطح بتن ، المان موجود باید مضرس کاری شود. مضرس کردن بتن به معنی دندانه دندانه کردن سطح بتن است به طوری که سنگدانه های آن نمایان شده و ناهمواری محصوصی روی آن ایجاد می‌گردد.

 

 

 با توجه به نوع و میزان مشکل سازه، اطراف عضو آسیب دیده ، آرماتوربندی انجام شده و بتن ریزی انجام می شود. در برخی موارد خصوصا در محل هایی که مشکل عضو تحت مقاوم سازی تحمل لنگر است، برای ایجاد اتصال بهتر و عملکرد یکپارچه از روش کاشت میلگرد نیز می توان بهره برد.

 

 

در مرحله بعدی اجرای ژاکت بتنی آرماتورهای جدید باید به درستی و با دقت ایجاد شده و برای آن ها پوشش بتنی در نظر گرفته شود. همچنین در صورت امکان باید این آرماتورها با آرماتورهای ستون به صورت یکپارچه عمل کنند تا اتصال مقطع جدید و قبلی بهتر برقرار گردد. این مساله خصوصا برای ستون های کناری سازه که خمش در آن ها مقدار قابل توجهی دارد، اهمیت پیدا می کند. برای این کار می توان از کاشت آرماتور و یا روش های مشابه بهره گرفت.

پس از آرماتوربندی، نوبت به قالب بندی برای اجرای بتن می رسد. در این مرحله از اجرای ژاکت بتنی باید محدودیت های اجرایی برای بتن ریزی دیده شده و برای آن ها راهکارهایی در نظر گرفته شود. همچنین با توجه به ارتفاع ستون باید قالب بندی به گونه ای باشد که امکان بتن ریزی در چند ارتفاع فراهم گردد. با این کار از سقوط بتن جلوگیری شده و بتن یکپارچگی خود را حفظ می کند.

 

 

بعد از قالب بندی نوبت به اجرای بتن می رسد. پیش از اجرای بتن جدید برای اجرای ژاکت بتنی در صورتی که از رزین بر روی سطح مضرس شده بتن قبلی استفاده نمی کنیم، لازم است این سطح نمناک گردد. باید توجه شود قالب بندی و نمناک کردن سطح بتن به گونه ای صورت پذیرد که آب اضافی در محل باقی نماند و سطح بتن نیز به اندازه کافی مرطوب شود. سپس عملیات بتن ریزی انجام می گیرد.

 

مزایای مقاوم سازی با ژاکت بتنی

 

• مکان اصلاح همزمان کلیه مشکلات سختی و مقاومتی در قابهای بتنی
• اصلاح اتصالات در قاب ها
• امکان اصلاح باربری ثقلی ستون ها
• سهولت ایجاد پیوستگی بین اعضا
• عدم نیاز به پوشش ضد حریق

 

معایب روش مقاوم سازی با ژاکت بتنی چیست؟

 

• افزایش ابعاد سازه و به هم ریختن معماری ساختمان
• نیاز به تخریب گسترده در عضو و اطراف عضو
• تغییر در سختی سازه و احتمال ایجاد نامنظمی پیچشی در سازه و گسترش نیروهای اضافه در اعضا
• افزایش وزن ساختمان
• مدت زمان زیاد جهت انجام این روش مقاوم سازی
• هزینه بسیار انجام این روش مقاوم سازی (تخریب، قالب بندی، بتن ریزی پیچیده، اشغال فضای مفید )

برای دریافت مشاوره در خصوص روش های مختلف مقاوم سازی از جمله ژاکت فولادی و ژاکت بتنی و همچنین اجرای این روش ها می توانید با دفتر  شرکت توسعه ساختمان و بتن همدانیان در تماس باشید.