| 研究生: |
施健泰 Shih, Chien-Tai |
|---|---|
| 論文名稱: |
建築RC構架之補強實驗研究 Aseismic Experiment for Retrofitting of RC Building Frames |
| 指導教授: |
邱耀正
Chiou, Yaw-Jeng |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 土木工程學系碩士在職專班 Department of Civil Engineering (on the job class) |
| 論文出版年: | 2002 |
| 畢業學年度: | 90 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 218 |
| 中文關鍵詞: | RC構架補強 |
| 外文關鍵詞: | Retrofitting of RC Building Frames |
| 相關次數: | 點閱:96 下載:3 |
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摘 要
建築R.C.構造物在其生命週期中,因天然、人為因素或時空關係導致耐震性能不足,在無法重建且可達到新制耐震標準30%的情形下,補強是必然的選擇。本文主要在於探討如何對現有學校建築結構進行補強措施之擬定,分別以純樑柱構架、含整片窗台矮牆構架、含牆開整片高窗構架、含牆開口構架及含整片牆構架等建築R.C.平面構架試體,視其尚未補強之破壞模式,利用補強前原試體採取適當且有效補強工法,再進行補強後之試驗,比較相同試體補強前後強度與韌性變化情況。
在多元的補強工法中,文內分別對純樑柱構架採以R.C.增設托肩、擴大柱頭或以鋼鈑增設托肩、圍封柱頭等措施補強;對含整片窗台矮牆採以R.C.增設翼牆或另切割隔離縫等措施補強;對含牆開整片高窗構架採以R.C.增設翼牆或以鋼鈑圍封極短柱等措施補強;對含牆開口構架僅以EPOXY樹脂注入與EPOXY樹脂砂漿填充等措施補修;對含整片牆構架採以補修或以鋼片增設斜撐框架措施補強。以上補強或補修試體,經以試驗多週次正反向加載所得P- 曲線,比較以簡單理想化的結構模型,利用ACI理論模擬分析所得P- 折線,誤差尚屬合理。
本文研究的成果、結論與建議歸納如后:
1. 混凝土裂縫以EPOXY樹脂注入、混凝土剝落以EPOXY樹脂砂漿填充等工法,為一種理想的補修措施,若施工得當確實,耐震強度幾可修復,甚至如為含整片牆構架,其耐震強度也可提昇為1.17倍,但剛度均趨於軟化。
2. 以鋼鈑較之以鋼筋混凝土為補強材料,可得較佳之強度與韌度增量。既有需予補強之校舍,若既有結構體混凝土強度足夠,補強材料採用鋼鈑,反之若不足,則以鋼筋混凝土為宜。
3. 純樑柱構架以鋼鈑增設托肩、圍封柱頭,在耐震強度提昇為2.7倍,而以R.C.增設托肩、擴大柱頭,在耐震強度提昇為1.68倍。因此,在既有校舍補強措施,採用前者較佳,規劃設計新建上,不妨配合外觀,增設樑柱托肩。
4. 含整片窗台矮牆構架以R.C.增設翼牆並切割隔離縫,在強度與韌度上,均獲得提昇量(強度提昇為2.07倍、變形能力提昇為1.17倍、韌性比提昇為1.43倍),若能將翼牆鋼筋連接得當,而不會由此處發生破壞,則它的強度與韌度等耐震性能,應可再提高。對於僅以R.C.增設翼牆,強度上雖較高,但韌度較差。建議此種構架,經評估以上兩者補強措施,以R.C.增設翼牆並切割隔離縫方案較佳。
5. 含牆開整片高窗構架以鋼鈑圍封極短柱,如同將開口左右縮小,形同一開口剪力牆,其耐震強度提昇為2.74倍,比較以R.C.增設翼牆之1.87倍,約計高出1.5倍數,同樣其耐震韌度提昇變形能力為4.64倍、韌性比為1.22倍,亦較增設翼牆方案為佳。
6. 含牆開中央門構架或含翼牆構架或含整片牆構架,本已具有足夠之耐震強度,以補修方式為之即可。若含整片牆構架之豎向柱構材強度足夠,又為12cmR.C.牆,可考慮以鋼片增設斜撐框架補強。
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參 考 文 獻
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