NCREE-2016-006
時間 2016-08-15
標題 校舍結構外加RC構架補強耐震分析
作者 林聖學、鍾立來曾建創、賴昱志、黃國倫、楊耀昇沈文成翁樸文
摘要
目前台灣校舍補強之工法有擴柱補強、翼牆補強、剪力牆補強等補強工法。然而這些補強工法皆會影響(損壞)到欲補強建築物內部,故本研究乃引入目前台灣較少使用之補強工法,即為外加構架補強工法。該補強工法是在既有建築物之弱向,前後兩面補上外加構架,以提升結構之耐震能力。該工法在補強的過程中,不會影響(損壞)欲補強建築物內部,可降低施作之成本。本研究欲使用外加RC構架,並以RC樓版作為既有建築物與外加RC構架之連結,藉由RC樓版將地震力由既有建築物傳遞至外加RC構架中,此RC樓版之傳力方式將以剪力傳入外加RC構架中。本研究將針對外加RC構架補強校舍提供一套完整的評估補強方法,其中包含了:初步評估法、簡易側推分析、側推分析(詳細評估)、補強之初步設計以及樓版容量與需求。在初步評估法中本研究提出一套外加RC構架補強之初步評估法,建立外加RC構架柱之單位斷面積側向強度、單位長度之靜載重、韌性容量及基本耐震性能,可針對既有校舍外加RC構架補強時進行初步設計及補強量之估算,且對於外加RC構架補強後之校舍亦可由此方法檢核其合理性。側推分析則參考國震中心之手冊,分析外加RC構架補強,其中以ETABS輔助進行非線性靜力側推分析,可得補強前後之容量曲線及性能目標地表加速度曲線。本研究提出以初評方法做外加RC構架補強之初步設計,以計算所需之補強量,可作為工程師計算補強量之依據,最後提出計算外加RC構架補強樓版之剪力強度公式,以確定樓版是否能完全傳遞剪力,即其容量是否足夠。本研究最後提出一套完整的評估補強設計流程,並以一棟完整之校舍驗證該流程之可行性,可提供工程師在進行補強設計時之參考。
關鍵字 校舍補強、外加構架補強、初步評估、耐震評估與補強、補強初步設計、樓版剪力、補強設計流程
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