سیستم ژاکت فولادی ™Stela 

™Stela چیست؟

سیستم ™Stela یک سیستم مقاوم سازی بر اساس روش ژاکت فولادی جهت افزایش شکل پذیری خمشی اعضای بتنی موجود و همچنین افزایش مقاومت برشی اجزا سازه می‌باشد. این سیستم در صورت افزایش بارهای اعمال شده به اعضای بتن آرمه استفاده می شود اما افزایش مقاطع عرضی اجزا امکان پذیر نیست.
سیستم ™Stela با استفاده از دو طرح مقاوم سازی محصورشدگی کامل و روش شبکه آرماتوربندی قابل اجرا است. در روش محصورشدگی کامل، صفحات فولادی نازک در فاصله کمی از سطح ستون قرار می گیرند و این فاصله با چسب رزین اپوکسی یا گروت‌ پلیمری و یا گروت اپوکسی پر شده است. در روش شبکه آرماتوربندی زوایای فولاد در گوشه های سطح مقطع موجود قرار می گیرند و تسمه های عرضی یا صفحات فولادی پیوسته، روی آنها جوش داده می شود. به صورت یک روش کلی هر فضا و فاصله خالی بین ورق فولادی و بتن موجود معمولا با چسب رزین اپوکسی، گروت‌ پلیمری و یا گروت اپوکسی پر می‌شود.

بسیاری از سازه ها و ساختمان ها  به دلایل زیادی از جمله تحمل بارهای ناشی از زلزله، بر اثر حضور در محیط با عوامل خورنده و… دچار ضعف در باربری می شوند. از آن جایی که تعداد این گونه از ساختمان ها کم نیست تخریب و جایگزینی آن ها با ساختمان های جدید امری طولانی مدت خواهد بود که دارای هزینه های هنگفتی نیز می باشد. در مقابل امکان مقاوم سازی این گونه از ساختمان ها با صرف زمان و هزینه بسیار کمتر وجود دارد. لذا در این موارد به سراغ مقاوم سازی میرویم.

امروزه روش های مختلفی جهت مقاوم سازی ساختمان ها وجود دارد که متناسب با ایراد و اشکال ایجاد شده در ساختمان می توان از هر یک از روش های مقاوم سازی استفاده نمود. پارامتر تعیین کننده در انتخاب روش مقاوم سازی ساختمان صرفه اقتصادی آن، سهولت در اجراء و عدم اعمال تغییرات عمده در بخش های مختلف ساختمان می باشد.

یکی از روش های مقاوم سازی سازه های بتنی استفاده از ژاکت فولادی می باشد. ژاکت فولادی می تواند در مقاوم سازی المان های سازه های بتنی اعم از تیر، ستون و… به کار رفته و یا می توان به عنوان یک روش کلی در مقاوم سازی ساختمان به کار گرفته شود.

ژاکت فلزی یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان ها می باشد که ضمن افزایش مقاومت و شکل پذیری سازه،تاثیر قابل توجهی در وزن ساختمان ندارد. در این روش مقطع تیر و ستون در محل های آسیب پذیرشان با استفاده از ورق های فولادی تقویت می گردند. ورق های فولادی توسط بولت به عضو مربوطه متصل می گردند.

کاربرد این روش در موارد زیر است:

• محصورکردن بتن
• افزایش مقاومت برشی
• افزایش مقاومت خمشی
• افزایش مقاومت فشاری

مزایای استفاده از مقاوم سازی با ژاکت فولادی

• افزایش شدید مقاومت های مورد نیاز جهت مقاوم سازی المان مورد نظر
• بکارگیری این روش در هر بخش و طبقه از ساختمان میسر بوده و نیازی نیست که المان مورد نظر ( مانند ستون) از روی فونداسیون تا طبقه مورد نظر مقاوم سازی گردذ.
• مصالح  مقاوم سازی ارزان قیمت نسبت به سایر روش های مقاوم سازی ساختمان
• عدم تغییر در ابعاد المان بعد از مقاوم سازی و در نتیجه عدم تغییر در فواصل و فضا ی مورد نیاز معماری
• سهولت تقریبی در اجراء نسبت به مقاوم سازی با ژاکت بتنی

معایب استفاده از مقاوم سازی با ژاکت فولادی

• نیاز به پوشش های ضد حریق در سازه های مهم و افزایش هزینه
• زمان زیاد اجرا و عملیات متعدد کاشت آرماتور و جوشکاری در صورت نیاز به افزایش مقاومت خمشی و برشی
• هزینه زیاد
• نیاز به حجم زیاد گروت و عملیات تزریق
• عدم امکان اصلاح اتصالات در قاب ها
• امکان خوردگی و زنگ زدگی فولاد
• تمایل و امکان کمانش فولاد در اثر بارهای فشاری

اجرای ژاکت فولادی

مقاوم سازی با ژاکت فلزی بر حسب مورد می تواند بصورت دور پیچ، نواری v و یا موضعی باشد.
در مواردی که اتصال تیرها و ستون های ساختمان بتنی ضوابط شکل پذیری از جمله فاصله بین خاموت ها را رعایت نمی نمایند ورق های فلزی پیرامون تیر و ستون قرار گرفته و با جوشکاری به یکدیگر متصل می گردند. همچنین این ورق ها باید با بولت به تیر ها و ستون ها وصل گردند تا بتوانند در تحمل لنگر های خمشی و نیرو های برشی ایجاد شده در اتصال مشارکت نمایند. ورق های فلزی پیرامون، علاوه بر ایجاد محصور شدگی در محل اتصال تیرها و ستون ها خردشدگی بتن را به تاخیر انداخته و باعث افزایش مقاومت فشاری آن می گردند.
همچنین برای مقاوم سازی ستون های ضعیف سازه که فاقد آرماتور های عرضی و یا طولی کافی می باشند استفاده از ژاکت فلزی مرسوم است. برای اینکار نیز مشابه قبل ورق های فلزی در اطراف ستون قرار گرفته و توسط بولت به ستون متصل می گردند. این ورق ها همچنین در بالا و پایین ستون با استفاده از چسب اپوکسی به تیر ها و فونداسیون متصل می گردند. استفاده از ژاکت فلزی برای مقاوم سازی ستون ها ضمن افزایش مقاومت برشی و خمشی ستون با ایجاد انحصار مقاومت فشاری بتن را نیز افزایش داده و همچنین از کمانش آرماتورهای طولی جلوگیری می نماید.
در مواردی که هدف مقاوم سازی تنها افزایش مقاومت برشی تیر و یا جبران کمبود خاموت در ستون ها برای جلوگیری از کمانش آرماتورهای طولی باشد بجای ورق فلزی می توان از نوارهای فلزی پیرامونی استفاده نمود. در شکل زیرمشاهده می گردد که برای ایجاد محصور شدگی بتن و در نتیجه افزایش مقاومت فشاری ستون از نوارهای فلزی استفاده شده است. برای آنکه نیروی برشی بتواند بین عضو بتنی و ورق فلزی منتقل گردد باید اتصال مناسب بین آن دو بر قرار گردد. روش مرسوم برای ایجاد این اتصال آن است که قبل از نصب ورق ها سوراخ هایی در عضو بتنی و ورق های فلزی ایجاد شده، سپس ورق ها بر روی عضو قرار گرفته و بولت ها داخل سوراخ نصب می گردند، سپس فضای باقی مانده داخل سوراخ توسط اپوکسی پر می گردد.