0912-1001763

88259793

از 10 صبح تا 16

جستجو

تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی

تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی

امروزه روش‌های مختلفی برای مقاوم‌سازی سازه های بتنی و بنایی وجود دارد که هریک بسته به ملاحظات موجود می‌توانند مفید و کارآمد باشند. از جمله این روش‌ها، استفاده از ژاکت فلزی می‌باشد. این روش یکی از قدیمی‌ترین روش‌های موجود در عرصه مقاوم‌سازی می‌باشد. بااین‌وجود روشی تخصصی بوده که می‌بایست حتماً توسط متخصصین مربوطه صورت پذیرد .

بهتر است قبل از هر چیزی توضیحی مختصر در رابطه با ژاکت فلزی یا ستون بتنی خدمت شما ارائه شود. 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.در ادامه به بررسی بیشتر هر یک از این روش ها می پردازیم تا به شما اطلاعات بیشتری در این زمینه بدهیم.

ستون های بتنی در حقیقت اعضای انتقال دهنده بار ناشی از سقف ها به پی هستند. در زمان بتن ریزی ارتفاع سقوط بتن نباید از 1.2 متر بیشتر باشد، به دلیل این که موجب تفکیک دانه بندی بتن خواهد شد. دایره بهترین مقطع برای ستون ها است. مقاومت خمشی، پیچشی و فشاری ستون ها از طبقه های پایینی به طرف بالا کاهش می یابد. ستون های بتنی در ساختمان ها شامل آرماتور و بتن سازه ای می شوند. ممکن است ستون های بتنی در اثر عواملی مانند زلزله به مقاوم سازی نیاز پیدا کنند. تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی امکان پذیر است.

ژاکت فولادی

ژاکت فلزی یا ژاکت فولادی یکی از روش های مقاوم سازی است که به کمک آن می توان المان های مورد نظر را تقویت نمود. این روش خصوصا برای سازه های بتنی و ستون های آن به کار می رود. با توجه به شرایط مختلف سازه در حال مقاوم سازی و دتایل ارائه شده توسط کارشناسان، روش ژاکت فولادی می تواند مورد استفاده قرار بگیرد.

نحوه اجرای ژاکت فلزی

پیش از آغاز عملیات مقاوم‌سازی با ژاکت فلزی، سازه از نظر مشکلات موجود، ظرفیت اعضا، ابعاد آنها و... مورد ارزیابی قرار گرفته و بر اساس آن طرح مقاوم‌سازی ارائه می‌گردد. به‌طورکلی نحوه اجرای ژاکت فلزی، بر اساس محصور کردن عضو میانی با کمک اجزای فلزی می‌باشد. در مواقعی که تقویت اتصال تیر و ستون مدنظر باشد، ورق‌های فلزی را پیرامون تیر و ستون قرار داده و عملیات جوشکاری را انجام می‌دهند. در واقع از عملیات جوشکاری برای اتصال ورق‌های فلزی به یکدیگر استفاده می‌گردد. شایان‌ذکر است که به‌منظور تحمل لنگرهای خمشی و نیز نیروهای برشی، ورق‌های فلزی پیرامونی را به کمک بولت به تیر و ستون متصل می‌کنند.

برای تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی، ورق‌هایی را در اطراف ستون قرار داده و آنها را به کمک بولت به ستون متصل می‌نمایند. به‌منظور افزایش مقاومت برشی تیر به کمک نوارهای فلزی، سوراخ‌هایی را در عضو موردنظر و همچنین ورق‌های فلزی ایجاد می‌کنند. پس از آن ورق‌ها را بر روی المان موردنظر قرار داده و بولت‌ها داخل سوراخ نصب می‌شوند. سپس فضای باقی‌مانده داخل سوراخ را به کمک اپوکسی پر می‌کنند.شایان‌ذکر است که ضخامت ورق‌ها و نبشی‌های مورداستفاده در روش مقاوم‌سازی با ژاکت فولادی، باتوجه‌به میزان بار وارده انتخاب می‌گردد.

تقویت ستون بتنی

تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی

در روش تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی در ابعاد و وزن ستون افزایش کمی ایجاد می شود. برای این که این روش مؤثر واقع شود، به سختی مناسب روکش در مقابل تغییر شکل های جانبی بتنی بستگی دارد. ورق های فولادی در تمام طولشان به هم جوش داده می شوند و فضای کم میان روکش و ستون به وسیله ملات منبسط شونده پر می شود. برای بهبود عملکرد مجموعه می توان از کاشت آرماتور برای انتقال برش میان ورق و بتن استفاده کرد.

تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی می تواند به عنوان شیوه ای موقتی برای بهسازی ستون هایی که بعد از زلزله دچار آسیب شده اند به کار رود. روکش های فولادی مقاومت برشی و تا حدی دورگیری ستون را بالا می برند.در صورتی که میان روکش های فولادی ستون در طبقه های مختلف پیوستگی وجود نداشته باشد، ظرفیت نیروی محوری ستون ها افزایش نخواهد یافت. تا وقتی که ورق های روکش فولادی به فونداسیون متصل نشوند و میان روکش فولادی طبقه های مختلف از بین دال پیوستگی ایجاد نشود، مقاومت خمشی ستون افزایش نخواهد یافت.

ژاکت های فلزی مستطیل و مربع به تنهایی برای تقویت ستون ها کاربرد ندارند. افزایش مقاومت برشی در ستون ها بیشترین تأثیری است که آنها روی ستون ها می گذارند. یک ستون تقویت شده به طور معمول به بالا رفتن شکل پذیری خمشی نیاز دارد که در ژاکت های مستطیلی فقط در گوشه های مقطع اتفاق می افتد. علت آن هم مقاومت کم این ژاکت ها در مقابل انبساط جانبی هسته بتنی است.

برای بهبود رفتار خمشی ژاکت های فلزی مستطیلی از سخت کننده در ارتفاع ستون به کار می رود. با به کار بردن سخت کننده ژاکت فولادی بیشتر محصور و از تورم آن جلوگیری می شود. مبنای طراحی ژاکت ها و سخت کننده بر اساس تأمین ظرفیت شکل پذیری خمشی ستون ها است.

ضخامت سخت کننده در بالا بردن ظرفیت برشی ستون ها نقش دارد، به نحوی که با بالا رفتن ضخامت سخت کننده میزان ظرفیت برشی و سختی ستون ها بالا می رود. در کل، بهتر است ضخامت سخت کننده برای اعمال محصورکنندگی از ضخامت ژاکت فولادی بیشتر باشد. طول سخت کننده نیز از عوامل مهم است که باید کمی از طول ناحیه مستعد تشکیل مفصل پلاستیک بیشتر باشد تا مانع از تورم ژاکت فلزی در این قسمت شود. می توان برای تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی، روکش فولادی را با نیم رخ های فولادی و تسمه های اتصال به شکل قفسه اجرا کرد.

 

نقش ستون ها در ساختمان

اساس طراحی ژاکت فولادی

با توجه به نوع پروژه طراحی ژاکت فولادی انجام 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.

نقش ستون ها در ساختمان

ستون ها اجزایی در ساختمان هستند که تحت نیروهای محوری با یا بدون نیروی برشی و لنگر خمشی قرار دارند. ستون ها علاوه بر انتقال بارهای ثقلی به پی، در قاب های خمشی باید نیروهای ناشی از بارهای جانبی زمین لرزه را تحمل کنند.

مقاوم سازی و تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی یا به وسیله روش های دیگر باید مطابق با آیین نامه های طراحی حداقل بعد عرضی کافی را داشته باشد. وقتی ستون های بتنی نسبت طول به عرض زیادی داشته باشند، در اثر خمش های دو محوره آسیب می بینند. تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی با هدف بالا رفتن مقاومت محوری، خمشی و برشی و افزایش ظرفیت شکل پذیری ستون در نزدیک محل اتصال به تیر و مقاومت کردن محل وصله های ضعیف انجام می شود.

در ستون های بتن مسلح، آسیب های ناشی از زمین لرزه به شکست های ناشی از طول وصله ناکافی، شکست های ناشی از برش، خمش و اندرکش برش و خمش، شکست ستون کوتاه و گسیختگی های ناشی از کمانش آرماتورهای طولی مربوط می شود.

آسیب های ستون های بتنی از موارد زیر ناشی می شود:

  • وجود ترک و خردشدگی در ستون ها

  • خوردگی آرماتورهای فولادی

  • کمبود تعداد و موقعیت میلگردها

  • کمبود مقاومت فشاری

  • ناکافی بودن طول وصله

  • کمانش آرماتورهای طولی

  • شکست ناشی از برش، خمش و اندرکنش برش و خمش

  • شکست ستون های کوتاه

  • خوردگی ستون های بتنی و خراب شدن کاور ستون

 

مقاوم سازی ستون بتنی

مقاوم سازی ستون بتنی

تقویت ستون بتنی با ژاکت فلزی از روش های مقاوم سازی ستون بتنی محسوب می شود. روش های دیگری نیز برای مقاوم سازی وجود دارد. مقاوم سازی با ژاکت بتنی و مقاوم سازی با FRP نیز از دیگر روش های مقاوم سازی هستند.

مقاوم سازی ستون بتنی با ژاکت بتنی

ژاکت بتنی متشکل از بتن و آرماتورهای طولی و عرضی است. این ژاکت ها موجب بالا رفتن مقاومت خمشی و برشی ستون ها می شود و شکل پذیری ستون نیز افزایش می یابد.مواقعی که شدت آسیب ها زیاد باشد یا ستون ظرفیت کافی در مقابل نیروهای جانبی نداشته باشد، از روکش بتن آرمه استفاده می شود. بسته به شرایط، ژاکت های بتنی در دور تا دور ستون یا در یک طرف آن اجرا می شوند.

در صورتی که ضخامت ژاکت بتنی کم باشد، افزایش سختی در ستون محسوس نخواهد بود. این ژاکت ها موجب بالا رفتن ابعاد ستون ها می شوند. علاوه بر مداخله در معماری ساختمان وزن ساختمان را نیز افزایش می دهند.نکات مهم و اساسی که باید هنگام اجرای ژاکت بتنی در نظر بگیرید .رعایت چند نکته در ارتباط با اجرای ژاکت بتنی ضروری است.

از جمله این موارد می توان به موارد زیر اشاره کرد.

  • جهت ایجاد اتصال بتن جدید به بتن قبلی، بعد از مضرس کاری نیز در صورتی که از رزین استفاده نمی شود، لازم است سطح بتن موجود نمناک شود تا آب بتن جدید را جذب نکند.
  • در هنگام بتن ریزی باید دقت شود که حتما پوشش لازم برای میلگردهای جدید در نظر گرفته شود تا در برابر خوردگی محافظت شوند.
  • قالب بندی جهت بتن ریزی خصوصا برای المان های مانند ستون بهتر است به گونه ای انجام شود که ارتفاع سقوط بتن تا حد امکان کم باشد و ترجیحا از دو یا چند ارتفاع متفاوت بتن ریزی انجام شود.
  • قبل از اجرای ژاکت بتنی باید قسمت های دارای مشکل المان موجود حذف شوند. در صورتی که بتن دارای مشکلات موضعی است باید در این محل هاتخریب شود. همچنین در صورتی که میلگردها دچار خوردگی شده باشند، باید با استفاده از روش هایی مانند سندبلاست یا روش های مناسب دیگر خوردگی آن ها برطرف گردد.
  • در مواردی که نیاز به مقاوم سازی در برابر بار خمشی وجود دارد، در برقراری اتصال باید دقت بیشتری صورت گیرد تا حتما المان به صورت یکپارچه عمل کند. در برخی موارد با توجه به جزئیات اجرایی طرح ممکن است از کاشت میلگرد و یا روش های دیگر استفاده شود.
  • مقاومت بتن جدید نباید از مقاومت بتن موجود کمتر باشد.

 

مقاوم سازی ستون بتنی با الیاف FRP

مقاوم سازی ستون بتنی با الیاف FRP

مقاوم سازی ستون بتنی با مصالح FRP روشی متداول و نسبتاً جدید است. این مصالح خواص فیزیکی دارند که از آن جمله می توان به مقاومت کششی بالا و ضخامت و وزن کم آنها اشاره کرد. استفاده از این مصالح ضمن بالا بردن ظرفیت برشی ستون، مد گسیختگی آن را از حالت برشی به خمشی تغییر می دهد و شکل پذیری آن را بالا می برد.

کاربرد روش مقاوم‌سازی با ژاکت فولادی (فلزی):

1-مقاوم‌سازی المان‌های سازه‌های بتنی اعم از: ستون‌ها، تیرها و ... در مقاوم‌سازی با ژاکت فولادی 
2-استقاده از ژاکت فولادی به عوان یک روش کلی برای مقاوم سازی ساختمان در مقاوم سازی با ژاکت فولادی
3- افزایش مقاومت برشی المان های سازه در مقاوم سازی با ژاکت فولادی 
4-محصور سازی بتن ها در مقاوم سازی با ژاکت فولادی
4-افزایش سختی جانبی سازه تا حدی در مقاوم سازی با ژاکت فولادی
5-افزایش مقاومت خمشی المان های سازه در مقاوم سازی با ژاکت فولادی

انصراف از نظر
فیلترها
Sort
display