臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要探討鋼筋混凝土深梁在垂直載重作用下試體之破壞行為。本研究總共製作了12個深梁試體進行一系列之試驗，以探討混凝土強度（f’c）、施載方式（柱頭及承壓鋼鈑）、剪力跨度與有效深度比（a/d）、水平剪力鋼筋量（Ah）等參數對鋼筋混凝土深梁極限剪力強度之影響。根據試驗結果，分別檢核李宏仁及黃世建【1】所建議之軟化壓拉桿模型簡算法（Softened Strut-and-Tie Model,SSTM）與ACI318-02規範【2】附錄A所建議之壓拉桿模型 （Strut-and-Tie Model,STM）是否適用於高強度鋼筋混凝土深梁之設計。對a/d=0.61之鋼筋混凝土深梁試體而言，對於剪力強度之計算，ACI318-02規範【2】附錄A所建議之設計方法太過於保守，而採用李宏仁及黃世建【1】所建議之設計方法可比ACI318-02規範【2】附錄A所建議之設計方法更為精確地預測高強度鋼筋混凝土深梁之極限剪力強度。對a/d=1.28且未配置垂直剪力鋼筋之鋼筋混凝土深梁而言，從試驗結果顯示，試體在產生斜張裂縫不久後即破壞，不論採用李宏仁及黃世建【1】所建議之設計方法或使用ACI318-02規範【2】附錄A所建議之設計方法，皆無法準確地預測高強度鋼筋混凝土深梁之極限剪力強度，且有高估之嫌。

This study presents an experimental investigation of reinforced concrete deep beams subjected to vertical loads. Twelve specimens were tested to study the effects on ultimate shear strengths of deep beams of concrete strength (f’c), way of loading (through steel plates or column stubs), shear span-to-effective depth ratio (a/d) and horizontal shear reinforcement (Ah). For specimens with a/d=0.61, test results indicate that the ultimate shear strengths calculated using ACI318-02 Code【2】 are overly conservative and the design recommendations proposed by Hwang and Lee【1】 can more accurately predict the shear strengths of reinforced high-strength concrete deep beams. For specimens with a/d=1.28 and without vertical shear reinforcement, test results, however, indicate that the ultimate shear strengths calculated by Hwang and Lee【1】or by ACI318-02 Code【2】may not be conservative.

目 錄
中文摘要.............................................................................................................................................I
英文摘要...........................................................................................................................................II
誌謝.....................................................................................................................................................III
目錄.....................................................................................................................................................IV
表目錄.............................................................................................................................................VII
圖目錄.............................................................................................................................................. IX
第一章 緒 論.................................................................1
1.1 研究背景.............................................................1
1.2 研究目的.............................................................1
1.3 文獻回顧.............................................................2
第二章 試 驗...............................................................11
2.1 試驗計畫...........................................................11
2.2 試體使用材料..................................……………..11
2.2.1 鋼筋………...............................................11
2.2.2 混凝土……...............................................12
2.3 試體製作...........................................................12
2.3.1 鋼筋籠製作...............................................12
2.3.2 模版製作................................................13
2.3.3 放樣..........................................................14
2.3.4 澆置..........................................................14
2.3.5 養護..........................................................14
2.4 試驗設備...........................................................15
2.5 試驗步驟...........................................................16
2.5.1 準備工作.....................................................16
2.5.2 試體架設.....................................................16
2.5.3 試驗過程.....................................................19
第三章 試驗結果..........................................................20
3.1 前言..................................................................20
3.2 鋼筋混凝土深梁極限剪力強度之影響因素………20
3.3 載重與應變之關係............................................22
3.4 試體裂縫分佈情形............................................23
第四章 分析與討論......................................................25
4.1 ACI318-02設計方法…………...............................25
4.2 軟化壓拉桿模型設計方法..................................29
第五章 結 論...............................................................36
符 號 說 明............................................................................................38
參 考 文 獻............................................................................................40
附 錄.....................................................................................................106
表 目 錄
表2.1 本研究深梁試體之詳細資料........…….....................................45
表2.2 鋼筋性質...................................................…..............................46
表2.3 預拌混凝土詳細資料.................................…............................46
表3.1 本研究試驗結果...........................................…..........................47
表3.2 本研究試體a/d對剪力強度之影響..........................…............48
表4.1 本研究試體ACI壓桿強度參數.................................……........49
表4.2 本研究試體ACI壓桿強度計算結果.............…........................50
表4.3 本研究試體ACI拉桿強度計算結果......................…...............51
表4.4 本研究試體ACI節點強度及法規上限值計算結果.................52
表4.5 本研究試體ACI壓拉桿模型計算…………………………….53
表4.6 本研究試體SSTM對角壓力強度參數（一）…….....................54
表4.7 本研究試體SSTM對角壓力強度參數（二）….........................55
表4.8 本研究試體SSTM對角壓力強度計算結果.............................56
表4.9 本研究試體由撓曲強度控制時之計算結果............................57表4.10 本研究試體SSTM軟化壓拉桿模型計算結果.........................58
表4.11 本研究試體之試驗結果與各模型計算值之比(a/d=0.61)…...59
表4.12 本研究試體之試驗結果與各模型計算值之比較(a/d=1.28)...60
圖 目 錄
圖2.1 試體C1、B4鋼筋配置圖.....................…...................................61
圖2.2 試體C2、B5鋼筋配置圖..………..............................................62
圖2.3 試體C3、B6鋼筋配置圖……………………......……..............63
圖2.4 試體C4、B10鋼筋配置圖……………………....……..............64
圖2.5 試體C5、B11鋼筋配置圖……………………....……..............65
圖2.6 試體C6、B12鋼筋配置圖……………………..……................66
圖2.7 應變計位置圖(施載方式為柱頭)……………..……..............67
圖2.8 應變計位置圖(施載方式為承壓鋼鈑)………..……..............68
圖2.9 承壓鋼鈑尺寸圖........................................................................68
圖2.10 模板尺寸圖………………………………….………………...69
圖2.11 鋼筋籠與模板圖………………….…………………...............70
圖2.12 試驗裝置圖（施載方式為承壓鋼鈑）………………................71
圖2.13 試驗裝置圖（施載方式為柱頭）….…………………...............72
圖3.1 No.C1 試體載重與變位曲線圖................................................73
圖3.2 No.B4 試體載重與變位曲線圖................................................73
圖3.3 No.C2 試體載重與變位曲線圖................................................74
圖3.4 No.B5 試體載重與變位曲線圖................................................74
圖3.5 No.C3 試體載重與變位曲線圖................................................75
圖3.6 No.B6 試體載重與變位曲線圖................................................75
圖3.7 No.C4 試體載重與變位曲線圖................................................76
圖3.8 No.B10 試體載重與變位曲線圖..............................................76
圖3.9 No.C5 試體載重與變位曲線圖................................................77
圖3.10 No.B11 試體載重與變位曲線圖..........................................77
圖3.11 No.C6 試體載重與變位曲線圖.................….........................78
圖3.12 No.B12 試體載重與變位曲線圖............................................78
圖3.13 No.C1、No.B4 試體載重與變位曲線比較圖.........................79
圖3.14 No.C2、No.B5 試體載重與變位曲線比較圖.........................79
圖3.15 No.C3、No.B6 試體載重與變位曲線比較圖.........................80
圖3.16 No.C4、No.B10 試體載重與變位曲線比較圖.......................80
圖3.17 No.C5、No.B11 試體載重與變位曲線比較圖.......................81
圖3.18 No.C6、No.B12 試體載重與變位曲線比較圖……...............81
圖3.19 No.C1、No.C4 試體載重與變位曲線比較圖.........................82
圖3.20 No.C2、No.C5 試體載重與變位曲線比較圖.........................82
圖3.21 No.C3、No.C6 試體載重與變位曲線比較圖….....................83
圖3.22 No.B4、No.B10 試體載重與變位曲線比較圖.......................83
圖3.23 No.B5、No.B11 試體載重與變位曲線比較圖.......................84
圖3.24 No.B6、No.B12 試體載重與變位曲線比較圖.......................84
圖3.25 No.C1、No.C2、No.C3 試體載重與變位曲線比較圖.………85
圖3.26 No.B4、No.B5、No.B6 試體載重與變位曲線比較圖…….…85
圖3.27 No.C4、No.C5、No.C6 試體載重與變位曲線比較圖.........…86
圖3.28 No.B10、No.B11、No.B12 試體載重與變位曲線比較圖...…86
圖3.29 No.C1 試體載重與應變曲線圖...…………….............…..…87
圖3.30 No.C2 試體載重與應變曲線圖………………............…..…87
圖3.31 No.C3 試體載重與應變曲線圖……………..............…........88
圖3.32 No.B4 試體載重與應變曲線圖……………......................…88
圖3.33 No.B5 試體載重與應變曲線圖……………...……..….……89
圖3.34 No.B6 試體載重與應變曲線圖…………….........………….89
圖3.35 No.C4 試體載重與應變曲線圖……………..............………90
圖3.36 No.C5 試體載重與變應曲線圖………………………..……90
圖3.37 No.C6 試體載重與應變曲線圖……………..………...…….91
圖3.38 No.B10 試體載重與應變曲線圖……………………………91
圖3.39 No.B11 試體載重與應變曲線圖……………………...….…92
圖3.40 No.B12 試體載重與應變曲線圖…………………..…..……92
圖3.41 No.C1 試體裂縫分佈圖……………...…………….…..……93
圖3.42 No.B4 試體裂縫分佈圖………………………………..……93
圖3.43 No.C2 試體裂縫分佈圖………………………………..……94
圖3.44 No.B5 試體裂縫分佈圖………………………………..……94
圖3.45 No.C3 試體裂縫分佈圖………………………………..……95
圖3.46 No.B6 試體裂縫分佈圖………………………………..……95
圖3.47 No.C4 試體裂縫分佈圖…………………….………..……...96
圖3.48 No.B10 試體裂縫分佈圖……………….......………..……...96
圖3.49 No.C5 試體裂縫分佈圖………………………………..……97
圖3.50 No.B11 試體裂縫分佈圖……………………..………..……97
圖3.51 No.C6 試體裂縫分佈圖………………………………..……98
圖3.52 No.B12 試體裂縫分佈圖……………………..………..……98
圖4.1 ACI壓拉桿模型示意圖（施載方式為承壓鈑）.………..……99
圖4.2 ACI壓拉桿模型示意圖（施載方式為柱頭）...…………..……99
圖4.3 SSTM軟化壓拉桿模型示意圖（施載方式為承壓鈑）..…..…100
圖4.4 SSTM軟化壓拉桿模型示意圖（施載方式為柱頭）…....……100
圖4.5 ACI計算值與試驗值之關係(不考慮法規上限值).…....……101
圖4.6 ACI計算值與試驗值之關係(考慮法規上限值).…..…..……101
圖4.7 試驗值與ACI計算值之比值與a/d之關係(不考慮法規上限值)
………………………………………………………………..102
圖4.8 試驗值與ACI計算值之比值與a/d之關係(考慮法規上限值)…
………………………………………………………………..102
圖4.9 試驗值與ACI計算值之比值與 之關係(不考慮法規上限值)……………………………………………………………..103
圖4.10 試驗值與ACI計算值之比值與 之關係(考慮法規上限值)
…………………………………………………………..…..103
圖4.11 SSTM計算值與試驗值之關係…………………………......104
圖4.12 試驗值與SSTM計算值之比值與a/d之關………………...104
圖4.13 試驗值與SSTM計算值之比值與 之關係………….....105

參 考 文 獻
1. 李宏仁、黃世建，「鋼筋混凝土結構不連續區域之剪力強度評估-軟化壓拉桿模型檢算法之實例應用」，結構工程，第十七卷，第四期，民國91年，第53-70頁。
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