مقاوم سازی پایه ها با جاکت فولادی

ستونهای کوتاه با مقاومت برشی ناکافی شکست برشی را که اصولا ماهیتی ترد و ناگهانی دارد را تجربه میکنند . 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 میشود.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.

در این روش کل ارتفاع ستون بوسیله یک جاکت فلزی نازک پوشانده میشود . البته وجود یک فاصله آزاد  بین جاکت و پی یا تراز طبقات که معمولا حدود 3 تا 5 سانتیمتر توصیه میشود 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 میشود.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 میباشد اما آزمایشات نشان میدهد 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 میشود 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 میشود . برای مقاطع مستطیلی، غلاف  های بیضوی(دایره ای یا حلقوی) معمولا موثر ترند زیرا فشار دورگیر یکنواختی برای مقاطع اصلی ایجاد میکنند. اصول طراحی ارائه شده برای غلاف های دایروی میتوانند برای غلاف های بیضوی هم با در نظر گرفتن یک شعاع معادل با توجه به قطرهای بیضی اعمال شوند. شعاع داخلی جاکت معمولا 12.5 تا 25 میلیمتر بزرگتر از شعاع مقطع ستون میباشد.یک جاکت نوعا شامل دو مقطع فولادی نیم دایره میباشد که بطور قائم در طول ارتفاع مقطع فولادی جوش میشوند.یک ماده پر کننده سیمانی مثل گروت یا بتن در این فاصله تزریق میشود که رفتار مرکب این دو ماده را تضمین کند..فاصله ای در حدود 50 میلیمتر بین انتهای جاکت و بالای پی قرار داده میشود.این فاصله برای انتفال مفصل پلاستیک به انتهای پایه ، بدون افزایش اساسی سختی جانبی و مقاومت آن ایجاد میشود.اگر این فاصله ایجاد نشود. پی به علت افزیش مقاومت خمشی و برشی در اتصال پی به ستون خیلی آسیب میبیند. بنابراین فاصله مذکور از انتقال مفصل پلاستیک از انتهای پایه به سمت پی جلوگیری میکند.