ژاکت فولادی چیست؟ طراحی و اجرای ژاکت فلزی

ژاکت فولادی چیست ؟

ژاکت فولادی یا به عبارتی دیگر ژاکت فلزی یکی از روش‌های مقاوم‌سازی سازه‌ است که در المان‌های بتنی ساختمان به کار می‌رود و موجب افزایش مقاومت سازه در برابر تنش و لرزه می‌شود. این روش با استفاده از ورق‌های فولادی به شکل‌های مختلف اعم از دورپیچ یا نواری با استفاده از جوش، پیچ، مهره و چسب اپوکسی در نواحی ضعیف سازه اجرا می‌شود. استفاده از این روش ضمن افزایش مقاومت و شکل‌پذیری سازه، تاثیر قابل توجهی در وزن ساختمان ندارد. ژاکت فولادی در ستون با استفاده از عملیات جوشکاری و پیچ و مهره اجرا می‌شود و بسته به نوع و اندازه ستون متفاوت است. این روش برای مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی کاربرد دارد و با توجه به شرایط ساختمان در محلهای متفاوتی به کار می‌رود. ژاکت فولادی باعث افزایش مقاومت در خمشی و برشی عضو سازه‌ها و مقاوم‌سازی در عناصر سازه‌ای مانند ستون و تیرها می‌شود.

ویژگی های ژاکت فولادی

ویژگی‌های ژاکت فولادی عبارتند از:

۱. افزایش مقاومت سازه در برابر تنش و لرزه
۲. افزایش مقاومت در خمشی و برشی عضو سازه‌ها
۳. مقاوم‌سازی در عناصر سازه‌ای مانند ستون و تیر
۴. قابلیت بهبود شکل پذیری سازه
۵. تاثیر چندانی در وزن ساختمان نداشتن
۶. اجرای آن در ستون از سرعت و تاثیرگذاری بیشتری برخوردار است.  

مزایا و معایب ژاکت فولادی

مزایای روش ژاکت فولادی

روش ژاکت فلزی یکی از روش‌های متداول برای مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی است. این روش مزایای متعددی دارد که عبارتند از:

• ژاکت فلزی با ایجاد یک لایه فولادی اطراف المان بتنی، مقاومت آن را در برابر نیروهای جانبی افزایش می‌دهد.
• ژاکت فلزی را می‌توان در هر نقطه از سازه که نیاز به مقاوم‌سازی دارد، اجرا کرد.
• ورق‌های فلزی مورد استفاده در ژاکت فلزی نسبت به سایر مصالح مقاوم‌سازی مانند بتن و الیاف پلیمری ارزان‌تر هستند.
• ژاکت فلزی باعث افزایش قابل توجهی در ابعاد المان نمی‌شود.
• ژاکت فلزی را می‌توان با سرعت بیشتری نسبت به ژاکت بتنی اجرا کرد.
• در برخی موارد، روش‌های دیگر مقاوم‌سازی مانند تقویت با الیاف پلیمری FRP امکان‌پذیر نیستند. در این موارد، ژاکت فلزی تنها گزینه‌ی مقاوم‌سازی مناسب است.
• ژاکت فلزی باعث افزایش قابل توجهی در سختی جانبی سازه نمی‌شود. این امر می‌تواند در برخی موارد از اهمیت ویژه‌ای برخوردار باشد.

معایب ژاکت فولادی

ژاکت فولادی یکی از روش‌های رایج مقاوم‌سازی ستون‌های بتنی است که مزایای زیادی دارد، اما معایبی نیز به همراه دارد. در ادامه به برخی از معایب ژاکت فولادی اشاره می‌کنیم:

• هزینه اجرای ژاکت فولادی نسبت به سایر روش‌های مقاوم‌سازی مانند FRP بیشتر است. این امر به دلیل استفاده از ورق‌های فولادی و تجهیزات جوشکاری است.
• در سازه‌های مهم، ورق‌های فولادی ژاکت باید به پوشش‌های ضد حریق و ضد خوردگی مجهز شوند. این امر هزینه‌های مقاوم‌سازی را افزایش می‌دهد.
• ژاکت فولادی باعث افزایش سطح مقطع ستون می‌شود. این امر ممکن است باعث محدودیت در اصلاح اتصالات در قاب شود.
• در صورتی که ژاکت فولادی به درستی طراحی و اجرا نشود، ممکن است باعث کمانش فولاد و کاهش مقاومت ستون شود.
• ورق‌های فولادی ژاکت در معرض خوردگی قرار دارند. این امر به ویژه در سازه‌هایی که در معرض رطوبت و عوامل خورنده هستند، اهمیت دارد.
• در صورتی که ژاکت فولادی به صورت دورپیچ اجرا شود، نیاز به حجم زیادی گروت‌ریزی برای پر کردن فضای خالی بین ورق‌های فولادی و بتن ستون وجود دارد. این امر هزینه‌های مقاوم‌سازی را افزایش می‌دهد.
• اجرای ژاکت فولادی به زمان زیادی نیاز دارد. این امر به دلیل نیاز به عملیات کاشت آرماتور و جوشکاری است.

فرآیند اجرای ژاکت فولادی : از تحلیل تا پیاده سازی

طراحی و اجرای ژاکت فولادی برای مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی، به خصوص ستون‌ها، بر اساس چندین مرحله انجام می‌شود. این فرآیند شامل تحلیل سازه، طراحی ژاکت فولادی، و اجرای آن است.

1. تحلیل سازه: در این مرحله، سازه باید به طور کامل مورد بررسی قرار گیرد. این تحلیل می‌تواند خطی یا غیرخطی باشد و باید بر اساس ضوابط مربوطه انجام شود. در صورتی که نسبت تنش ستون‌های موجود بزرگتر از یک باشد یا سطح عملکرد و چرخش مفاصل در میزان مورد انتظار نباشد، می‌توان با ژاکت فولادی یا روش‌های دیگر اقدام به بهسازی و مقاوم‌سازی کرد.

2. طراحی ژاکت فولادی: در این مرحله، ورق‌های فولادی به کمک چسب‌های مخصوص روی عناصر و سازه‌های بتنی سازه متصل می‌شوند. قسمت‌های فولادی اضافه شده و المان اصلی، یک سازه کلی را تشکیل داده و با هم عملکرد یکپارچه دارند.

3. اجرای ژاکت فولادی: در این مرحله، ستون‌های بتنی با پوششی از ورقه های فولادی (ورق های فولادی مورد استفاده در اجرای ژاکت فولادی معمولا از فولاد آلیاژی با مقاومت بالا ساخته می شوند. ضخامت ورق های فلزی بسته به ابعاد ستون و میزان افزایش مقاومت مورد نیاز تعیین می شود.) محصور می‌گردند. فاصله بین گوشه‌های ستون با ورق‌های فولادی حداقل ۷ میلی‌متر تعریف می‌شود و فضای خالی بین آن دو با گروت پر می‌شود. برای اجرای روکش فلزی نیز از دو ورق فولادی که با جوش شیاری به یکدیگر متصل شده استفاده می‌شود.
به طور کلی مراحل اجرای ژاکت فولادی به شرح زیر است:

1. بررسی و طراحی: در مرحله اول، ستون مورد نظر باید توسط مهندسین متخصص بررسی و طراحی شود. در این مرحله، ابعاد ژاکت فولادی و میزان افزایش مقاومت مورد نیاز تعیین می شود.
2. تمیزکاری سطح ستون: در مرحله دوم، سطح ستون باید از هرگونه آلودگی و زباله پاکسازی شود. در صورت وجود ترک خوردگی یا آسیب در بتن ستون، باید با ترمیم کننده بتن ترمیم شود.
3. نصب ورق های فلزی: در مرحله سوم، ورق های فلزی با استفاده از چسب اپوکسی به یکدیگر و به ستون متصل می شوند. در صورت وجود فضای خالی بین ورق های فلزی و بتن ستون، باید با گروت پر شود.
4. اجرای پوشش محافظتی: در مرحله چهارم، یک پوشش محافظتی بر روی ورق های فلزی اجرا می شود تا از آنها در برابر خوردگی و آسیب محافظت کند

هدف از اجرای ژاکت فولادی افزایش ظرفیت ستون ها در مقابل نیروهای جانبی است،به همین دلیل اتصال اصولی و به صورت کامل ژاکت فولادی در ستون های بتنی بسیارمهم می باشد.

تفاوت های ژاکت فولادی با ژاکت بتنی در چیست؟

انتخاب روش مناسب برای مقاوم سازی ستون با توجه به عوامل مختلفی مانند شرایط سازه، میزان بارگذاری ستون، و بودجه انجام می شود. در صورتی که سرعت اجرای کار و هزینه مهم باشد، ژاکت فولادی روش مناسبی است. در صورتی که مقاومت خمشی و برشی ستون باید افزایش یابد، ژاکت بتنی روش مناسبی جهقت مقاوم سازی سازه است. در ادامه به بررسی 5 تفاوت میان ژاکت فولادی با ژاکت بتنی خواهیم پرداخت:

1. در روش ژاکت فولادی، یک ورق فلزی اطراف ستون نصب می شود تا مقاومت ستون را افزایش دهد. این ورق فلزی معمولا از فولاد آلیاژی با مقاومت بالا ساخته می شود.
2. در روش ژاکت بتنی، یک لایه بتن مسلح اطراف ستون نصب می شود تا مقاومت ستون را افزایش دهد. این لایه بتن مسلح معمولا از میلگرد و بتن ساخته می شود.
3. میزان خوردگی در ژاکت فولادی به مراتب بیشتر از ژاکت بتنی است
4. هزینه و سرعت اجرای کار اجرای ژاکت فولادی از ژاکت بتنی کمتر است
5. ژاکت فولادی بر خلاف ژاکت بتنی ، ژاکت فولادی فقط مقاومت برشی ستون را افزایش می دهد

آشیان پی یکی از شرکت‌های معتبر در زمینه مقاوم سازی سازه‌های بتنی است. این شرکت سابقه طولانی در اجرای پروژه‌های مقاوم سازی با ژاکت فولادی دارد. آشیان پی از متریال باکیفیت و استاندارد در اجرای پروژه‌های خود استفاده می‌کند.

اگر قصد مقاوم سازی ستون‌های بتنی خود را با استفاده از ژاکت فولادی دارید، می‌توانید با آشیان پی تماس بگیرید. کارشناسان آشیان پی به شما در انتخاب متریال مناسب و اجرای پروژه مقاوم سازی کمک خواهند کرد.