簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 宋致行
Song, Chih-Hsing
論文名稱: 環氧樹脂應用於木通樑構件損壞修護補強之研究
The Research on the split of wooden beams using Epoxy resin repair
指導教授: 曾俊達
Tzeng, Chun Ta
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年: 2004
畢業學年度: 92
語文別: 中文
論文頁數: 154
中文關鍵詞: 環氧樹脂修護木通樑裂縫木通樑構件古蹟
外文關鍵詞: Repair, Wooden Beams, Historical Building, Split of Wooden Beams, Epoxy Resin
相關次數: 點閱:177下載:3
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  •   台灣地區傳統大木構架古蹟以柱樑系統為其主要的結構系統,由台灣木構造修護研究文獻資料及木構件現況損壞中發現,木構件裂縫損壞的情況非常嚴重,其中又以木通樑構件的裂縫損壞最普遍。然而傳統大木構架的施工技術與施工材料的選用,只有修護材料選用的法源的依據,對於施工內容卻無要求規範,其中以環氧樹脂修護木構件裂縫應用最為廣泛,但其基本性能的資料卻過於零碎且不週全,尚待予以建立。
      本文乃針對古蹟木通樑構件利用環氧樹脂修護補強工法進行試驗性的研究,研究內容包包括現況調查、文獻回顧、了解木通樑構件發生裂縫的原因及建立其破壞模式,透過學理的分析及試驗的結果,針對環氧樹脂修護古蹟木通樑構件的方法進行評估與探討,擬定出環氧樹脂的使用時機及其正確的施工程序與施工技術規範,以解決使用環氧樹脂為修護補強材料的疑慮。
      本研究發現環氧樹脂修護補強能夠提升已損壞木構材的強度,但不同的環氧樹脂的補強效果不盡相同。從環氧樹脂黏結強度係數的比較,單獨使用環氧樹脂作為黏合劑時應注意其膠合強度及性能;此外從原構材與修護後構材強度係數的比較發現,採用環氧樹脂修護損壞的構材,其修護後的強度尚不能達到原構材的強度。其不足的強度部分似可考慮將環氧樹脂與其他具補強性能的材料(例如以FRP包裹、…等)複合使用,則有待將來再作進一步的研究。

      In Taiwan, the main structure of traditional historical buildings used to be a beam and column system. In view of the research documents regarding repairs of wooden structures and damage of wooden beams in Taiwan, we find that damage due to the splits of wooden members was very serious. Among which, damage due to the splits of wooden beams was most common. However, for the selection of construction technique and its materials for traditional wooden beams, we can only depend on limit official regulations on choosing repair materials, but lack of criteria on construction procedures and specifications. Though to repair the splits of wooden beams with epoxy resin is now the most popular way to establish the basic information of epoxy function is essential because present knowledge on epoxy materials is still not adequate for local site application.
      This paper focuses on the experimental study by using epoxy resin to repair wooden beams of historical buildings. Contents of the study include site investigation, historical review, reason why the splits of wooden beams, and establishment of the damage models, etc. By comparison of theoretical analysis and experimental results, we can evaluate and explore the method of repairing wooden beams of historical buildings with epoxy resin. Then, we can draw down the timing of using epoxy resin, and its correct construction procedures and technical specifications so that the doubt of using epoxy resin on repair of historical buildings can be resolved.
      From this study, we find using epoxy resins for repairs can enhance the strength of damaged wooden beams. However, various types of epoxy resins obtain unequal results after repaired. By comparing the strength coefficients of cohesion of epoxy resins, emphasis shall be placed on its cohesive strength and its characteristic function. Besides, comparing the strength coefficients of cohesion between the original wooden beams and the damaged after repair, we may conclude that strength of damaged wooden beam after repair shall be less than that of its original. To compensate the lacking strength of damaged wooden beams, it is suggested to consider further studies by combining epoxy resins together with other strengthen materials, such as, to cover the damaged beam by FRP sheets … etc. so that a required strength after repair can be achieved.

    目 錄 ……………………………………………4 圖目錄……………………………………………6 表目錄……………………………………………7 照片目錄…………………………………………9 符號說明彙整 …………………………………10 第一章 緒 論 1-1研究動機……………………………………10 1-2研究目的……………………………………12 1-3研究範圍與內容……………………………12 1-4研究方法與流程……………………………13 第二章 文獻回顧 2-1導言…………………………………………15 2-2木構件破壞的修護策略與回顧……………15 2-2-1木構件破壞的原因與種類………………15 2-2-2木構架的結構行為及破壞類型分類……18 2-2-3木構架破壞的修護方式…………………24 2-3環氧樹脂材料的性能與探討………………26 2-3-1環氧樹脂材料的基本性能………………26 2-3-2環氧樹脂修護發展的概要………………29 2-3-3環氧樹脂修護補強的探討………………30 2-4小結…………………………………………32 第三章 環氧樹脂修護木通樑構件現況調查整理 3-1導言…………………………………………33 3-2案例分析(一):台南天壇………………33 3-2-1台南天壇三川殿解體工程修護情形……33 3-2-2台南天壇三川殿解體工程現況調查……35 3-2-3台南天壇三川殿解體工程現況分析……54 3-3案例分析(二):鹿港龍山寺……………55 3-3-1鹿港龍山寺后殿解體工程修護情形……55 3-3-2鹿港龍山寺后殿解體工程現況調查……56 3-3-3鹿港龍山寺后殿解體工程現況分析……62 3-4小結…………………………………………63 第四章 試驗計畫 4-1導言…………………………………………64 4-2試驗計畫擬定………………………………64 4-2-1試驗規範與內容的整理…………………64 4-2-2試驗材料與設備的準備…………………66 4-2-3試驗參數設定……………………………75 4-3試驗操作……………………………………78 4-3-1試體製作…………………………………78 4-3-2試驗步驟…………………………………80 4-3-3試驗資料整理……………………………89 4-4小結…………………………………………92 第五章 試驗結果與討論 5-1導言…………………………………………93 5-2試驗結果分析………………………………94 5-2-1試驗資料整理分析………………………94 5-2-2求取環氧樹脂黏結強度係數 …………101 5-2-3理論計算資料整理分析 ………………114 5-3 成果討論…………………………………118 5-3-1試驗結果討論 …………………………118 5-3-2理論計算成果討論 ……………………124 第六章結論與建議 6-1結論 ………………………………………126 6-2建議 ………………………………………134 參考文獻 附錄(一)試驗過程照片……………………135 附錄(二)數據資料整理……………………144 附錄(三)中國國家標準……………………151

    一、中文文獻
    C-01 文化資產保存法
    C-02 陳昶良、閻亞寧,〈古蹟木樑構件修護
    工法之研究〉,《古蹟基礎科技研究三)-
    木料及灰作保存科技研究》,內政部,台北,
    P.89,2002。
    C-03 廖志中,《古蹟材料對溫溼度效能之研
    究》,國立台灣大學森林研究所碩士論文,
    台北,1988。
    C-04 王松永,《木材物理學》,國立編譯館
    ,台北,1896。
    C-05 中國國家標準。
    C-06 卓志隆,〈台灣古蹟常用木料調查〉,
    《古蹟基礎科技研究(三)- 木料及灰作保
    存科技研究》,內政部,台北,PP.298 ~
    299,2002。
    C-07 廖志中,《木構建築之材料及結構特性
    對保存修護之影響-古蹟修護工程工地主任
    培訓班課程講義》,國立成功大學,台南
    ,2002。
    C-08 蔡育林,《台灣地區傳統木結構材質之
    調查研究》,國立中興大學森林研究所碩士
    論文,台中,1997。
    C-09 廖志中,《木構架古蹟建築修護問題之
    研討-材料的基本性質》,921震災週年紀念
    文化資產的回顧與展望國際研討會論文集,
    台灣,PP.317~324,2000。
    C-10 黃斌、徐明福、張嘉祥、蔡明哲等,
    《古蹟建築大木構造修護技術原則性問題之
    探討》,國立文化資產研究中心籌備處,
    台南,1998。
    C-11 邱上嘉,《台灣一般傳統木構造民宅營
    造技術的多樣性研究》,私立東海大學建築
    研究所碩士論文,台中,1990。
    C-12 曾逸仁,《台灣古蹟大木構件破壞類型
    及其非破壞檢測法之探索》,國立成功大學
    建築研究所碩士論文,台南,1997。
    C-13 沈學銘,《中國傳統建築腐蝕榫卯對木
    構架結構行為之探討》,國立中興土木研究
    所碩士論文,台中,1994。
    C-14 林柏年,《斗拱在大木構架之結構意義》
    ,私立中原大學建築研究所碩士論文,中壢,
    1987。
    C-15 邱志文,《木材裂化性質之研究》,國立
    台灣大學森林研究所碩士論文,台北,1988。
    C-16 許桐郡,《台灣地區古蹟建築大木構架節
    點構造系統的研究》,國立成功大學建築研究
    所碩士論文,台南,2000。
    C-17 林勝傑,《影響木材耐久性主要因子之研
    究》,國立台灣大學森林研究所碩士論文,台北
    ,1987。
    C-18 林邦輝 《台灣傳統閩南式廟宇營建與施
    工之研究》,國立成功大學建築研 究所碩士
    論文,台南,1981。
    C-19 林亞立,〈木料生物劣化因子〉,《古蹟
    保存科學架構與應用之基礎研究(二)》,
    內政部,台北,PP.7~28,2001。
    C-20 林亞立,〈木料生物劣化防治處理〉,
    《古蹟保存科學架構與應用之基礎研究〈二)》
    ,內政部,台北,PP.35~48,2001。
    C-21 郭博文,《木質材料之熱傳導率研究》,
    國立台灣大學森林研究所碩士論文,台北
    ,1988。
    C-22 閻亞寧、薛 琴,《古蹟保存科學架構與
    應用之基礎研究-內政部九十年度委託研究報告》
    ,內政部,台北,1999。
    C-23 蔡宜中,《黏著劑應用於木構材黏結強度
    之研究》,國立成功大學研究所碩士論文,台南
    ,1997。
    C-24 洪朝聰,《台灣傳統建築修復程序和技術
    之研究》,私立淡江大學建築研究所碩士論文,
    台北,1984。
    C-25 魏浩揚,〈西式馬薩屋頂修護案例與經驗〉
    《古蹟及歷史建築屋頂修復研習會文集》,國立
    文化資產研究中心籌備處,台南,PP.93~112,
    2001。
    C-26 薛敬和,《黏著劑全書》,高立圖書公司
    ,台灣,1985。
    C-27 福本修,《聚酰胺樹脂手冊》,中國石化
    出版社,北京,1994。
    C-28 垣內弘著、賴耿陽譯,《環氧樹脂應用實
    務》,復漢出版社,台灣,1993。
    C-29 李昆山等,《合成樹脂工業於國內市場現
    況調查》,工研院化研所,新竹,1986。
    C-30 譚惠民、羅運軍,《樹枝形聚合物》,化
    學工業出版社,北京,2002。
    C-31 陳嘉明,《木材膠合學》,國立編譯館,
    台灣,1996。
    C-32 劉正宇等,《木材膠合技術及應用》,中
    華民國林產事業協會,台北,1993。
    C-33 徐明福、傅朝卿、方玲子等,《台南市古
    蹟使用調查與評估》,國立成功大學建築研究所
    ,台南,1996.02。
    C-34 黃秋月建築師事務所,《台南天壇調查研
    究與修護計畫報告書》,台南市政府,台南,
    1994。
    C-35 黃 斌、許茂雄、蔡明哲等,《歷史建築災
    損及維護方式之研究(一)木竹構造》,行政院
    文化建設委員會中部辦公室,南投,PP.146~
    147,2001。
    C-36 李乾朗,《台灣傳統建築匠藝》,燕樓古
    建築出版社,台北,1995。
    C-37 漢光建築師事務所,《鹿港龍山寺修護工
    程紀錄與研究工作報告書》,彰化縣政府,彰化
    ,1994.12。
    C-38 洪國榮,《台灣紅檜組織構造與物理性之
    研究》,國立台灣大學森林研究所碩士論文,
    1989。
    C-39 符宏仁建築師事務所,《鹿港龍山寺修復
    工程設計概說-鹿港龍山寺災後修復國際研討會
    成果報告書》,彰化縣政府,彰化,pp26~44
    ,2002.09。
    C-40 曾俊達 ,《從九二一震害探討如何提昇
    佛寺建築之工程品質-中華佛寺協會委託調查
    研究報告》,國立成功大學建築系,台南,
    2001。
    C-41 馬炳堅,《中國古建築木作營造技術》
    ,博遠書局,台灣,1983。
    C-42 哈重福,《木材的結構與設計》,明文
    書局,1987。
    C-43 王松永,《商用木材》,中華民國林產
    事業協會,台北,1983。
    C-44 林會承,《台灣傳統建築手冊—形式與
    做法篇》,藝術家出版社,台北,1987
    C-45 閻亞寧,《台灣傳統建築大木作構材製作
    方式與組合程序》,建築技術第三集,台北
    ,pp.157~167,1992。
    C-46 曾俊達,黃 斌〈建築師專業責任之探討〉
    《建築學報》,第三十九期,中華民國建築
    學會,台灣,PP.25~38,2002。
    C-47 陳銘宏《台灣傳統疊斗式大木構架現場損
    壞檢測之研究》,國立成功大學建築研究所
    ,台南,2004。
    C-48 郭金昇《碳纖維複合材與磚造砌體之黏著
    強度研究》,國立成功大學建築研究所,台南
    ,2003。
    C-49 陳孟男《石材複合薄板性能之研究以複合
    介面黏著強度及破壞模數試驗為主》,國立
    成功大學建築研究所,台南,2003。
    C-50 蔡品蕙《正同柱式木屋構架材安全評估之
    初步研究—以台灣西式歷史建築為例》,國立
    成功大學建築研究所,台南,2003。
    C-51 黃頌恩,《台灣傳統建築木構造之構成
    研究》,私立中原大學建築研究所碩士論文,
    中壢,1987。

    二、英文文獻
    E-01 Martin E.Weaver,“Conserving
    buildings : A Manual of Techniques
    and Materials”,UK.,1997.07。
    E-02 D.E.Packham,“Handbook of
    Adhesion”,Polymer Science &
    Technology Series,UK.,1992。
    E-03 Gerald L. Schneverger,
    “Adhesives in Manufacturing”
    ,Marcel Dekker Inc.,NY., 1983。
    E-04 Marcia H. Gutcho,“Adhesives
    Technology/Developments Since
    1979”, Noyes Data Group,1983。
    E-05 Bernard S. Herman,“Adhesives
    Recent Developments”,Noyes Data
    Group,1976。

    三、日文文獻
    J-01 國土交通省住宅局,《增補版木造住宅の
    耐震診斷と補強方法》,日本建築防災協會,
    日本,2001.09。
    J-02 佐藤庄五郎,《圖解木工技術-日耀工法
    から專門まで》,共立出版株式會社,日本
    ,1980。
    J-03 大塚常雄,《木造建築技術圖解》,理工
    學社,日本,1977。
    J-04 尾上孝一,《圖解木造建築の技術》,
    理工學社,日本,1970J-05 沖津俊直、
    兼松昇,《合成樹脂接著劑》,高分子化學刊
    行會,日本,1959。

    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2004-08-11公開
    QR CODE