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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃威鈞
研究生(外文):W.J.Huang
論文名稱:單層組搭模板支撐承載能力之探討
論文名稱(外文):Investigation for Load-Carrying Capacity of Single-Layer Shoring System
指導教授:彭瑞麟彭瑞麟引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:朝陽大學
系所名稱:營建工程研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:304
中文關鍵詞:模板支撐木支撐可調鋼管支柱
外文關鍵詞:shoring systemwooden shore
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本論文針對木支撐及可調鋼管支柱不同之單層組搭模板支撐系統進行
系列承載能力探討。研究內容分為兩部份,一為試驗部份,主要針對
該支撐系統工地實際使用情況進行試驗,內容包括材料試驗、長度對
承載力之影響、邊界條件對承載力之影響、支撐系統與單根支撐間關
係比較、木支撐與可調鋼管支柱混合使用對支撐系統承載力影響等項
,除瞭解各組系統之承載力及破壞模式外,並提出工地適當之補強方
法。另一為理論部份,除利用GMNAF分析軟體進行數值分析與試驗值比
較找出相關參數之外,並針對不同模板支撐系統建立設計用之合理模式
,提供工地考慮使用。
試驗結果顯示,若由試驗所得之Euler柱曲線外插,在木支撐及可調鋼管
支柱之細長比分別大於400及600時,單根支撐承載力將降為甚低。市售
可調鋼管支柱強度幾乎皆未達CNS所規定之平均值(4200kgf),且其新舊
差異對承載力折減十分明顯,最差情況下,舊品承載力約僅達新品承載
力之三分之一,工地現場使用時,應注意其折舊情況。由木支撐系統中
換算出之單根支撐承載力約僅有獨立單根承載力之76%,設計時亦應考慮
此間差異。地面或支撐面傾斜時,單根支撐承載力約有40%之折減。支撐
下端為傾斜地面時,墊入木塊為有效之補強方法,可提高承載力約22%。
木支撐系統中依工地組搭方式加水平牽條對系統補強效果不明顯,但加
在可調鋼管支柱系統中則可有效提高承載力約34%,水平牽條若綁紮於可
調鋼管支柱底管與接管間,補強效果最佳。試驗室施載系統下,木支撐
與可調鋼管支柱混合組搭效果不佳。
理論分析結果顯示,木支撐兩端緊接木塊時,端點抗彎勁度約為
ksw=50 tonnes-cm/rad。3.6m可調鋼管支柱在上端緊接木塊時,端點
抗彎勁度約為70tonnes-cm/rad。分析支撐系統總承載力時,建議計算
公式:Pcrt=Pcr×m×n×ξ,ξ為修正係數。計算對直立架設且無側移
之木支撐系統,建議使用ξ=0.75為修正係數;對可調鋼管支柱支撐系統
建議取ξ=0.85為修正係數。支撐為傾斜架設且無側移時,由前人研究,
建議取ξ=0.56為折減係數。靠桿的增加並不能提高系統總承載力,反而
造成強柱承載力之折減。增加強柱數目可有效提高總承載力,兩者約呈
線性關係,強柱位置對承載力無明顯影響。

第一章 緒論 1
1-1前言
1-2研究動機
1-3研究目的及內容
1-4研究方法與步驟
第二章文獻回顧
2-1國內工地使用現況
2-1-1模板支撐作業現況
2-1-2木材支撐之架設
2-2木材之力學性質
2-2-1常見木材種類
2-2-2木材物理性質
2-2-3木材之力學性質
2-3模版支撐相關研究
第三章 試驗規劃與設置
3-1試驗規劃
3-1-1材料性質
3-1-2單根支撐之承載力
3-1-3多根支撐系統之承載力
3-1-4傾斜邊界條件對單根支撐承載力之影響
3-1-5傾斜邊界條件對多根支撐系統承載力之影響
3-1-6單根木支撐補強後之承載力
3-1-7支撐系統補強後之承載力
3-1-8可調鋼管支柱與木支撐聯合組搭系統之承載力
3-2試驗設置
3-2-1材料性質
3-2-2單根支撐之承載力
3-2-3多根支撐系統之承載力
3-2-4傾斜邊界條件對單根支撐承載力之影響
3-2-5傾斜邊界條件對多根支撐系統承載力之影響
3-2-6單根木支撐補強後之承載力
3-2-7支撐系統補強後之承載力
3-2-8可調鋼管支柱與木支撐聯合組搭系統之承載力
第四章 試驗結果分析
4-1材料基本性質
4-1-1木材基本性質
4-1-2可調鋼管支柱基本性質
4-1-3可調鋼管支柱接頭勁度試驗
4-2試驗數據之分析
4-3試驗結果之分析與討論
4-3-1單根支撐之承載力
(A) 單根支撐Euler柱曲線
(B)單根可調鋼管支柱平壓法承載力試驗
(C)單根可調鋼管支柱承載力試驗
(D) 單根木支撐承載力試驗
4-3-2多根支撐系統之承載力
(A)4根木支撐承載力試驗
(B)9根木支撐系統承載力試驗
(C)4根可調鋼管支柱承載力試驗
(D)9根可調鋼管支柱承載力試驗
4-3-3傾斜邊界條件對單根支撐承載力之影響
(A)地面傾斜10°試驗
(B)地面傾斜20°試驗
(C)支撐面傾斜20°試驗
(D)支撐面與地面各傾斜20°試驗
4-3-4傾斜邊界條件對多根支撐系統承載力之影響
(A)地面傾斜20°試驗
(B)支撐面傾斜20°試驗
4-3-5單根支撐補強後承載力
(A)以鋼索(steel cable)補強試驗
(B)以角材補強試驗
(C)地面傾斜20°補強試驗
(D)地面與支撐面各傾斜20°補強試驗
4-3-6支撐系統補強後承載力
(A)4根木材支撐系統補強後試驗
(B)4根可調鋼管支撐系統補強後試驗
(C)6根可調鋼管支撐系統補強後試驗
4-3-7木支撐與可調鋼管混合使用
(A)兩者交錯排列試驗
(B)兩者隔行排列試驗
第五章 理論分析
5-1分析原理
5-1-1數值分析
5-2數值模型
5-2-1基本模式
5-2-2相關參數定義
5-3分析模型建立
5-3-1單根木支撐數值模型
(A)水平邊界條件之數值模型
(B)傾斜邊界條件數值模型
5-3-2單根可調鋼管支柱
5-3-3水平邊界支撐系統之分析模型
5-3-4木支撐系統2D簡化分析模型
(A)基本模式
(B)具側移(Sidesway Case)之2D模型
(C)2D簡化模式
5-4分析結果
5-4-1參數分析結果
(A)水平邊界木支撐參數分析結果
(B)傾斜邊界木支撐參數分析結果
(C)可調鋼管支柱參數分析結果
5-4-2不同載重對支撐系統總承載力影響
5-4-3木支撐系統2D模式分析結果
(A)無側移Case(No-sidesway)
(B)具側位移之基本模式
(C)具側位移之簡化模式
5-4-4可調鋼管支柱2D模式分析結果
5-5木支撐系統承載力分析
5-5-1.垂直載重分析
5-5-2.木支撐承載能力分析
第六章 結論與建議

1. 行政院勞委會安全衛生研究所,1991;"營造業職業災害實例-1990~1991", 安全衛生研究所圖書室,行政院勞委會:507pp.
2. 行政院勞委會安全衛生研究所,1993;"營造業職業災害實例-1993", 安全衛生研究所圖書室,行政院勞委會:266pp.
3. 行政院勞委會安全衛生研究所,1994;"營造業職業災害實例-1994", 安全衛生研究所圖書室,行政院勞委會:334pp.
4. 行政院勞委會安全衛生研究所,1995;"營造業職業災害實例-1995", 安全衛生研究所圖書室,行政院勞委會:298pp.
5. 顏聰,〝營建工程各種木材模版支撐材質強度與施工自動檢查技術研究〞,行政院勞委會研究報告,民國83年6月。
6. 顏聰,〝營建工程災變成因與改善對策之原則性探討〞,民國81年6月。
7. 顏聰,朱明信,郭其珍,林建宏,林其璋,黃玉麟,彭瑞麟,陳瀛州等,1991,"施工架及模板支撐作業安全檢討與自動檢查技術報告書",行政院勞工委員會,勞工技術叢書03-41-05,臺北。
8. 顏聰,林建宏,郭其珍,朱明信,黃玉麟,陳豪吉,陳惠發,Rosowsky, D.V.,Pan, A.D.,黃傳欣,1993,"鋼管架支撐倒塌事故防止技術研究",行政院勞工委員會,臺北。
9. 顏聰,陳惠發,林宜清,黃玉麟,陳豪吉,黃傳欣,1994,"模板支撐倒塌預警系統 - 鋼管架支撐承受非規則荷重之研究",行政院勞工委員會,臺北。
10. 顏聰,陳惠發,林建宏,郭其珍,朱明信,林宜清,黃玉麟,陳豪吉,Rosowsky, D.V.,Pan, A.D.,黃傳欣,1994,"營造工程各種木材模板支撐材質強度及施工自動檢查技術研究",行政院勞工委員會,臺北。
11. 顏聰,陳惠發,林宜清,黃玉麟,陳豪吉,彭瑞麟,1995,"模板支撐倒塌預警系統?鋼管架與木材支撐之互制影響及倒塌預警系統之建立",行政院勞工委員會,IOSH84-S121,臺北。
12. 林宜清,顏聰,黃玉麟,陳豪吉,彭瑞麟,1995,"行政院勞工委員會委託研究報告?鋼管鷹架施工安全規範",行政院勞工委員會,臺北。
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21. 內政部營建署,〝營造工程模版及支撐設施標準〞,中國土木水利工程學會,民國79年6月。
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23. 林勇,〝模版工程設計施工〞,民國73年6月。
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29. 北原覺一,〝木材物理〞,森北出版社,民國42年9月。
30. 陸志鴻,〝工程材料學〞,第二卷非金屬材料,正中書局,民國50年11月。
31. 中國國家標準,〝木材試驗法(總則)〞,450-02001,〝木材含水率試驗法〞,452-02003,〝木材靜曲試驗法〞,454-02005,經濟部中央標準局,民國84年11月。
32. 中國國家標準,〝鋼料之檢驗通則〞,2608-G2018,〝一般結構用碳鋼鋼管〞,4435-G3102,〝金屬材料拉伸試驗法〞,2111-G2013,〝金屬材料拉伸試驗試片〞,2112-G2014,經濟部中央標準局,民國71年4月。
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39. 顏聰,彭瑞麟,陳惠發,D.V.Rosowsky,潘德恩,〝混凝土澆置之載重型態及澆灌路徑對模版支撐結構安全性之影響〞,營建資訊,161期,民國85年6月。
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