سال‌هاست که روش‌های مختلفی برای مقاوم سازی ساختمان‌ها به کار گرفته می‌شوند اما یکی از متدهای خیلی محبوب، استفاده از «ژاکت فولادی» است. هدفِ استفاده از ژاکت، بهبود نواقص و افزایش مقاومت اعضای سازه‌ای مانند تیر و ستون‌ها است.
مهندسان و طراحان سازه با توجه به خصوصیات ساختمان، اقدام به طراح ژاکت فولادی می‌کنند، سپس اجرای دقیق آن در محل فرآیندی است که باید در نهایت دقت انجام شود. با این اوصاف، ژاکت فلزی دقیقاً چیست و چرا باید از آن در مقاوم سازی ساختمان استفاده کرد؟ با ویکی ساختمون همراه باشید.
ژاکت فولادی چیست؟
ژاکت فلزی یا ژاکت فولادی یکی از روش‌های پرطرفدار مقاوم سازی ساختمان‌هاست. این روش به ویژه برای ستون‌های سازه‌های بتنی استفاده می‌شود. برای عضو سازه‌ای که قرار است تقویت شود، ژاکتی از جنس فولادی ساخته می‌شود. اجزای ژاکت فلزی دورتادور عضو سازه‌ای را در بر می‌گیرد و با جوشکاری، پیچ و مهره یا با کمک چسب‌های مخصوص به یکدیگر متصل می‌شوند. استفاده از چسب تنها در موارد خاص کاربرد دارد ولی عموماً سایر روش‌های اتصال کاربرد دارند.
ژاکت فلزی با افزایش سطح مقطع و محصورسازی عضو سازه‌ای و ایجاد ظرفیت باربری بیشتر از طریق ایجاد تنش سه محوره، به افزایش مقاومت کمک می‌کند. در حقیقت، ژاکت باید طوری طراحی شود که بتواند در برابر بار مورد انتظار مقاومت کافی داشته باشد. در کنار اینکه ژاکت وظیفه مقاوم سازی را در عهده دارد ولی می‌توان از آن برای اتصال یک عضو جدید به یک عضو قدیمی نیز استفاده کرد.
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
طراحی ژاکت فولادی
طراحی ژاکت فلزی براساس نوع پروژه انجام می‌شود. اغلب در پروژه‌های مربوط به مقاوم سازی ساختمان از تجربه و قضاوت‌های مهندسی استفاده می‌شود. اما در طراحی ژاکت فلزی امکان استفاده از نرم افزاری‌های مهندسی وجود دارد. برای این کار نخست ساختمان به صورت کامل از نظر ظرفیت اعضا، مقاومت متریال و موارد دیگر بررسی می‌شود تا مدل ژاکت برای اجرا طراحی شود.
سپس بارهایی که قرار است ژاکت فولادی تحمل کنند به عنوان مبنایی برای طراحی در نظر گرفته می‌شوند. در این راستا، تجریبات طراح و محدودیت‌های پروژه نیز اعمال می‌شوند تا در کنار بررسی ساختمان و میزان تحمل بار، ژاکت طراحی شود.
نحوه اجرای ژاکت فولادی
اجرای ژاکت فلزی به روش‌های مختلفی انجام می‌شود. معمولاً روش واحدی برای اجرای وجود ندارد! بلکه همه چیز به جزئیات اجرایی بستگی دارد. هدف نهایی همه روش‌های اجرایی، مقاوم سازی افزایش قدرت عنصر سازه‌ای است. حتی نوع عنصر سازه‌ای نیز می‌تواند تفاوت ایجاد کند، نصب ژاکت فولادی روی ستون با تیر از نظر اجرایی متفاوت است زیرا هر کدام بارهای مختلفی را تحمل می‌کنند.
نوع بار وارده بر روی یک عضو سازه‌ای واحد نیز مهم است، مثلاً اگر مشکل ستون فقدان مقاومت محوری باشد، ژاکت باید برای نیروی محوری طراحی شود، در ستونی دیگر ممکن است مشکل از فقدان مقاومت خمشی کافی باشد. بنابراین، نوع نیروی وارده در نحوه اجرای ژاکت تفاوت‌هایی ایجاد می‌کند.
نحوه اجرای ژاکت فولادی معمولاً در چهار وجه عضو بتنی انجام می‌شود.، پلیت‌هایی در چهار وجه به همراه نبشی‌هایی در گوشه به یکدیگر نصب می‌شوند. ضخامت و طول پلیت‌ها و نبشی‌ها با توجه به میزان بار انتخاب می‌شوند. نحوه اتصال نبش‌ها به پلیت‌ها با استفاده از جوش یا پیچ هستند.
گاهی اوقات نیز فقط از ورق‌های فولادی برای پوشش کامل ستون استفاده می‌شود. در اینجا ورق فولادی تمام سطوح بتن را به طور کامل محصور می‌کند و سپس هر چهار ورق با جوش به یکدیگر متصل می‌شود. این کار اغلب برای ساختمان‌های ضعیف یا سازه‌هایی که بار زیادی را تحمل می‌کنند استفاده می‌شود.
نکته: در بیشتر روش‌های اجرایی ژاکت فلزی با عضو بتنی اتصالی با هم ندارند! اگرچه امکان اتصال به روش‌های مختلف از جمله کاشت انکِر و چسب اپوکسی وجود دارد.
مزایا و معایب ژاکت فلزی
فواید ژاکت فولادی به شرح زیر است:
- بهبود و اصلاح مشکلات سازه‌ای ساختمان‌های بتنی
- قابل استفاده در عناصر مختلف اعم از ستون، تیر یا فونداسیون
- عدم نیاز به قالب‌بندی برخلاف روش مقاوم سازی با ژاکت بتنی
- سرعت بالای فرآیند نصب نسبت به ژاکت بتنی
- مقاوم سازی در برابر نیروهای جانبی (باد و زلزله)
- بهترین روش مقاوم سازی سازه‌های قدیمی
- قیمت پایین مصالح نسبت به دیگر روش‌های مقاوم سازی
مطلب پیشنهادی: مقاوم سازی دیوار آجری ؛ از روش‌های سنتی تا نوین
معایب ژاکت فولادی این روش عبارتند از:
- نیاز به اجرای پوشش‌های ضد حریق
- افزایش زمان اجرا جهت کاشت آرماتور و جوشکاری برای بهبود مقاومت خمشی و برشی عضو سازه‌ای
- این روش هزینه بسیار بالایی دارد.
- نیاز به تزریق گروت با حجم زیاد
- نیاز به اجرای دقیق با نیروهای متخصص کارآزموده
- امکان خوردگی و زنگ زدگی فولاد
تفاوت ژاکت فولادی با ژاکت بتنی
از نظر سازه‌ای هر دوی این ژاکت‌ها یک عملکرد را دارند اما از نظر اجرایی متفاوت هستند. ژاکت فولادی با استفاده از پلیت و عملیات جوشکاری و پیچ و مهره نصب می‌شود ولی ژاکت بتنی از طریق میلگرد گذاری و بتن ریزی اجرا می‌شود.
فرآیند اجرای ژاکت فلزی سرعت بیشتر و تجهیزات کمتری نیاز دارد اما ژاکت بتنی به قالب بندی، بتن ریزی، عمل آوری و موارد دیگر احتیاج دارد که همه اینها سرعت اجرا را کاهش می‌دهند. همچنین، ژاکت بتنی باعث افزایش سطح مقطع عضو سازه‌ای و افزایش وزن ساختمان می‌شود.
دیتیل اجرایی ژاکت فولادی
در نقشه زیر می‌توان یک نمونه دیتیل اجرایی ژاکت فلزی را مشاهده کنید:
کلام آخر
ژاکت فولادی برای مقاوم سازی ساختمان بتنی و گاهی فلزی استفاده می‌شود. این روش به عنوان یک راه حل برای بهبود مقاومت خمشی، محوری و برشی ستون‌ها و تیرها به کار می‌رود. در سازه‌هایی که قدیمی هستند یا اشتباهاتی بابت طراحی آن‌ها انجام شده است و دیگر امکان تخریب ساختمان وجود ندارد، مقاوم سازی با استفاده از ژاکت فولادی بهترین روش ممکن است.
-
-
-
-
-
-
-
