NCREE-2016-007
時間 2016-08-18
標題 開口鋼筋混凝土牆補強精進之細部設計試驗及分析模擬研究
作者 王郁傑、曾建創鍾立來、張庭瑜、林毅恩邱聰智、涂耀賢楊耀昇
摘要
由於民國88年921集集大地震,對台灣既有校舍造成嚴重損害,顯示國中小校舍耐震能力有明顯不足的問題,為避免將校舍拆除重建,造成嚴重經濟損失,各方學者對此提出補強設計工法,以提升結構耐震性質,其中牆補強工法為目前熱門補強方法之一,但針對既有校舍所需之採光及通風需求,乃牆補強工法難以滿足之重大缺點,有鑑於此,本研究針對目前校舍常見之跨度及尺寸配置,提出開口牆補強工法之試驗研究,期望透過試驗結果,探討開口牆補強工法耐震能力。
接續103年度國家地震中心開口牆補強研究,本試驗提出三組設計試體,試體之淨跨度為420公分,以模擬目前常見之校舍型式,三組試體為實際尺寸之開門牆補強,其開口皆為對稱設計,並於國家地震工程研究中心實驗室進行反覆側推試驗。本試驗主要探討細部設計對開口牆補強之行為影響,包含開口處水平拉力筋、角隅筋處鋼筋以及基礎植筋設計,希望以此提供工程師一套完整設計及施工工法,並且期望建立一套開口牆準確分析方法及套裝軟體分析流程,以利未來校舍進行開口牆補強設計,能夠根據不同設計需求選擇合理且準確之開口設計尺寸及斷面。
試驗結果顯示,不論是大開門或小開門試體,針對細部設計進行特別考量之試體,其勁度及韌性皆能提高,且觀察發現其破壞模式較未考量”細部設計”之試體良好,而考量細部設計,試體側推試驗之層間變位角皆能夠達3%,驗證細部設計於開口牆補強設計屬於重要環節。根據本年度一系列試驗試體與103年度國家地震中心之開口牆補強設計試體,並配合校舍結構耐震評估與補強技術手冊分析方法,設計並修改一套改良之極限強度評估方法,並依據本方法於ETABS套裝軟體設計出兩套開口牆評估模型,以提供相關設計參考。
關鍵字 校舍補強、RC開口牆
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