مقاوم سازی ستونهای بتنی با جاکت فولادی

ستونهای کوتاه با مقاومت برشی ناکافی شکست برشی را که اصولا ماهیتی ترد و ناگهانی دارد را تجربه می کنند. شکست برشی به دلیل ماهیت ناگهانی خود که همراه با کاهش سریع مقاومت ستون است بدترین نوع شکست در سازه های بتن آرمه به حساب می آید اما متاسفانه تعداد بسیار زیادی از این نوع شکست در زلزله های اخیر مشاهده شده است.عدم شکل پذیری کافی ستونها در جریان زلزله منجر به شکست خمشی در ستونها می شود.دلایل عدم شکل پذیری مناسب این ستونها عبارت است از: عدم محصور شدگی کافی بتن در نواحی مفصل خمشی،وجود آرماتورهای طولی با وصله پوششی ناکافی و یا وصله آرماتورهای طولی در محل تشکیل مفصل پلاستیک می باشد.

در این روش کل ارتفاع ستون بوسیله یک جاکت فلزی نازک پوشانده می شود. البته وجود یک فاصله آزاد بین جاکت و پی یا تراز طبقات که معمولا حدود 3 تا 5 سانتیمتر در دو انتهای ستون الزامی است. وجود این فاصله آزاد باعث جلوگیری از لهیدگی جاکت و همچنین عدم انتقال مفصل پلاستیک از انتهای ستون به پی می شود.برای مقاوم سازی ستون های با مقطع دایره ای؛مناسب ترین و معقول ترین شکل جاکت دایروی خواهد بود. در مورد ستون های با مقطع مستطیلی یک روش استفاده از جاکت های مستطیلی می باشد اما آزمایشات نشان می دهد که این جاکت ها از شکل پذیری مناسب برخوردار نیستند.

مشکل اصلی این روش را در محصور کنندگی این نوع جاکت ها در منطقه مفصل خمشی پلاستیک ذکر کرده اند که این عامل باعث می شود تا ستون هایی که با این نوع جاکت ها مقاوم سازی شده اند شکل پذیری مناسب دارا نباشند. هم اکنون در مقاوم سازی پلها در آمریکا و کانادا از جاکت های بیضی شکل برای مقاوم سازی ستون های مستطیلی استفاده می شود.

یک جاکت نوعا شامل دو مقطع فولادی نیم دایره می باشد که بطور قائم در طول ارتفاع مقطع فولادی جوش می شوند.یک ماده پر کننده سیمانی مثل گروت یا بتن در این فاصله تزریق می شود که رفتار مرکب این دو ماده را تضمین کند..فاصله ای در حدود 50 میلیمتر بین انتهای جاکت و بالای پی قرار داده می شود.این فاصله برای انتقال مفصل پلاستیک به انتهای پایه، بدون افزایش اساسی سختی جانبی و مقاومت آن ایجاد می شود.اگر این فاصله ایجاد نشود. پی به علت افزیش مقاومت خمشی و برشی در اتصال پی به ستون خیلی آسیب می بیند. بنابراین فاصله مذکور از انتقال مفصل پلاستیک از انتهای پایه به سمت پی جلوگیری می کند.

در این میان استفاده از ژاکت فلزی روشی مناسب برای مقاوم سازی ساختمان های بتنی بوده که ضمن افزایش مقاومت و شکل پذیری اعضای این نوع سازه ها وزن قابل ملاحظه ای را به ساختمان اضافه نمی نماید. در این روش ورق های فلزی در محل های آسیب پذیر ساختمان بر روی سطح بتنی عضو قرار گرفته و توسط بولت به عضو مربوطه متصل می گردد.

با تشکر از مهندس محمودی