ژاکت فولادی یکی از کارآمدترین روشهای مقاومسازی ستونهای بتنآرمه موجود است که به طور عمده برای افزایش مقاومت برشی، بهبود عملکرد وصلههای ضعیف میلگردها و افزایش شکلپذیری و محصورشدگی بتن به کار میرود. در سازههای قدیمی با جزئیات لرزهای نامناسب، این روش از شکست برشی ترد جلوگیری کرده و جذب انرژی سازه را به طور قابل توجهی افزایش میدهد. بر اساس آییننامههایی مانند یوروکد ۸ و ACI 318، طراحی ژاکت باید به گونهای باشد که ضمن تأمین محصورشدگی کافی، عملکرد مرکب مقطع نیز لحاظ گردد.
ژاکت فولادی معمولاً از چهار نبشی فولادی در گوشههای ستون تشکیل شده که توسط تسمهها یا ورقهای فولادی افقی (خاموت) با فواصل معین به یکدیگر جوش میشوند. فاصله تسمهها بر اساس ضوابط آییننامهای و با هدف جلوگیری از کمانش نبشیها و تأمین فشار محصورکننده یکنواخت تعیین میگردد. اجرای دقیق جوش در اتصال نبشی به تسمه، شرط لازم برای عملکرد یکپارچه قفس فولادی است.
مشارکت در مقاومت برشی و کاهش مقاومت مصالح
مقاومت برشی ناشی از ژاکت (Vj) به مقاومت عضو موجود اضافه میشود، به شرط آنکه ژاکت در محدوده الاستیک باقی بماند تا ترکهای برشی کنترل شوند. در آییننامهها، به منظور محافظهکاری، تنها ۵۰٪ مقاومت تسلیم اسمی فولاد ژاکت در طراحی لحاظ میشود. این ضریب، عدم قطعیتهای اجرایی و اثرات اندرکنش بتن و فولاد را پوشش میدهد.
رفتار فصل مشترک و اتصال برشی
عملکرد مرکب به تنشهای برشی منتقلشده در سطح تماس بتن و فولاد وابسته است. در حالت بارگذاری غیرمستقیم (بدون تماس مستقیم با دال یا فونداسیون)، بار محوری از ستون به ژاکت از طریق همین تنشهای برشی منتقل میشود. کاشت میلگرد در تسمههای افقی، اگرچه «اتصال کامل مطلق» ایجاد نمیکند، اما به عنوان مؤثرترین روش برای دستیابی به اتصال برشی مؤثر و نزدیک به عملکرد مرکب شناخته میشود. نادیده گرفتن لغزش نسبی در مدلسازی، منجر به برآورد غیرمحافظهکارانه از ظرفیت ستون میگردد.
محاسبه محصورشدگی و مقاومت فشاری افزایشیافته
مکانیزم اصلی افزایش مقاومت فشاری هسته بتن، محصورشدگی ناشی از تسمههای افقی ژاکت است. برای محاسبه فشار محصورکننده مؤثر (f_l) و سپس مقاومت فشاری بتن محصورشده (f’_cc) از مدل ماندر (Mander) استفاده میشود
نقش نبشیهای گوشه در برابر لنگر خمشی
برخلاف تصور رایج که محصورشدگی را تنها مکانیزم مؤثر میداند، در شرایطی که ستون تحت لنگر خمشی قابل توجه قرار میگیرد، نبشیهای گوشه نقشی حیاتی و مستقیم در تحمل نیروهای کششی و فشاری ایفا میکنند. محصورشدگی عمدتاً در هسته فشاری مؤثر است، اما در ناحیه کششی مقطع، مقاومت کاملاً بر عهده نبشیها و میلگردهای طولی است. منابع معتبر علمی (مانند Campione و Adam) تأکید دارند که هر دو مکانیزم محصورشدگی و عملکرد مرکب نبشیها باید به طور همزمان در طراحی لحاظ شوند.
اتصال به فونداسیون و جمعبندی
در پای ستون، نبشیها باید با استفاده از صفحه ستون (Base Plate) و میلگردهای انتظار (Anchor Bolts) به فونداسیون متصل شوند. دوغاب اپوکسی یا گروت غیرمنقبض برای تراز و تماس کامل ضروری است. در نتیجه، طراحی موفق ژاکت فولادی مستلزم در نظر گرفتن همزمان محصورشدگی بتن (با مدل ماندر) و سهم مستقیم نبشیها (به ویژه در برابر لنگر خمشی) و نیز شبیهسازی واقعبینانه سطح تماس در مدلهای عددی است. رعایت این اصول، ضمن تأمین ایمنی لرزهای، به طراحی اقتصادی و قابل اجرا منجر میشود.
شرکت مقاومسازان ارگ بنیان به عنوان «پیمانکار طرح تقویت» که مسئولیت تمام یک پروژه مقاومسازی و بهسازی سازه را از مرحله مطالعات و طراحی تا اجرا بر عهده میگیرد آماده همکاری با کارفرمایان محترم می باشد. پروژه های مقاومسازی اغلب به صورت قراراداد «طرح و ساخت» (Design-Build Contractor) منعقد می شود، در این مدل، برخلاف روش سنتی تفکیک مشاور و پیمانکار، سازمانهای مسئولیتپذیری ایجاد میشوند که مدیریت یکپارچه طراحی و اجرا را تضمین میکنند.
بدون دیدگاه