臺灣博碩士論文加值系統

本論文主要是針對營建工地雙層組搭模板支撐系統承載能力及破壞模
式進行探討。研究內容分為兩部分，一為試驗部分，主要參考目前現場工
地所採用的各種組搭方式進行試驗，以瞭解支撐系統之承載力及破壞模式
。另一為理論分析部分，除利用GMNAF軟體進行數值分析，獲取各類支撐
系統之承載力外，也藉著比較試驗所得之承載力及破壞行為建立簡化分析
模式，文中除使用考慮Leaned Column效應之LeMessurier公式為簡化分析
外，也進行臨界載重Pcr解析解之推導。
試驗結果顯示，具四面側撐之雙層組搭模板支撐系統具良好之承能力
，但在二面側撐或無側撐條件下，會造成承載力大幅滑落，其折減幅度達
90%以上，極可能是造成此類支撐系統倒塌之主因，此顯示工地經驗估算
承載力方式值得檢討。水平貫材若採交錯放置或接續處愈多時，會造成系
統承載力下降。當上下層木支撐不對稱放置時，對系統承載力影響不明顯
，此顯示工地水平貫材的配置使其擁有相當之抗彎性。由試驗結果亦可看
出，現今工地使用之水平牽條補強方式，並未對承載力提供預期的提升效
果。文中建議之「V」形斜撐補強方式，將使支撐系統水平貫材處側位移
大幅減小，此與系統未加側撐前承載力比較，可大幅提昇承載強度達59倍
之多。
由理論分析結果顯示，目前工地在架設二層支撐間水平貫材時，此處
若搭設越不牢固將會增加此層之變形，進而減低系統之承載力。若能同時
將上下層木支撐補強，形成上下一整體性之「強柱」，將有助於承載力之
提昇。補強措施若架設於支撐系統中任何一桿，各系統所得之承載力將極
為近似。比較系統之LeMessurier公式、解析解與數值解，三者承載力之
計算結果相當接近，故在設計上可直接採用LeMessurier公式計算，此對
實務設計相當方便，可省卻繁雜之電腦運算。

總目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
本文目錄 III
表目錄 VII
圖目錄 X
照片目錄 XIX
本文目錄
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機 1
1.3研究目的及內容 2
1.4研究方法與步驟 3
第二章 雙層組搭模板支撐系統使用現況及文獻回 4
2.1雙層組搭模板支撐系統使用現況 4
2.1.1國內工地使用現況及災變 4
2.1.2雙層組搭模板支撐系統相關構件 5
2.2文獻回顧 7
第三章 試驗規劃與設置 9
3.1試驗規劃與目 9
3.1.1材料性質 9
3.1.2支撐系統加側撐之承載力 9
3.1.3支撐系統中支撐長度變化之承載力 10
3.1.4支撐系統中水平貫材接續方式不同之承載力 10
3.1.5支撐系統中水平牽條之影響 11
3.1.6支撐系統中軸力非直接傳遞之承載力 12
3.1.7支撐系統具傾斜邊界條件之承載力 12
3.1.8木支撐與可調鋼管支柱聯合組搭系統之承載力 13
3.1.9支撐系統補強後之承載力 13
3.2 試驗配置 14
3.3 試驗安排 15
3.3.1 試驗設備： 15
3.3.2 軸力與側位移之監測方法 15
3.3.3 試驗設置 16
3.3.3.1 材料試驗 16
3.3.3.2 支撐系統加側撐之承載力 16
3.3.3.3 支撐系統中支撐長度變化之承載力 17
3.3.3.4 支撐系統中水平貫材接續方式不同之承載力 17
3.3.3.5 支撐系統中靠桿效應之影響 17
3.3.3.6 支撐系統中軸力非直接傳遞之承載力 18
3.3.3.7 支撐系統具傾斜邊界條件之承載力 18
3.3.3.8 木支撐與可調鋼管支柱聯合組搭系統之承載力 18
3.3.3.9 支撐系統補強後之承載力 19
第四章 試驗結果分析與討論 20
4.1木支撐與可調鋼管支柱之斷面及材料性質 20
4.2試驗數據之分析 20
4.3試驗結果之分析與討論 21
4.3.1 材料試驗 21
4.3.1.1可調鋼管材料性質試驗 21
4.3.1.2 木支撐材料性質試驗 21
4.3.2 支撐系統加側撐之承載力 21
4.3.2.1 雙層組搭支撐系統四面無側撐 ( lower bound ) 22
4.3.2.2 雙層組搭支撐系統四面有側撐 （upper bound） 23
4.3.2.3 雙層組搭支撐系統二面有側撐 23
4.3.3 支撐系統中支撐長度變化之承載力 26
4.3.3.1 雙層組搭支撐系統上層長度1.2m，下層長度3.6m 26
4.3.3.2 雙層組搭支撐系統上層長度2.3m，下層長度2.5m 27
4.3.3.3 雙層組搭支撐系統上層長度1.8m，下層長度3.0m 27
4.3.4 支撐系統中水平貫材接續方式不同之承載力 27
4.3.4.1 雙層組搭支撐系統水平貫材單接頭對接放置 27
4.3.4.2 雙層組搭支撐系統水平貫材單接頭交錯放置 29
4.3.4.3 雙層組搭支撐系統水平貫材雙接頭交錯放置 31
4.3.5 支撐系統中靠桿效應之影響 32
4.3.5.1 雙層組搭支撐系統中無靠桿效應 32
4.3.5.2 雙層組搭支撐系統中含靠桿效應 32
4.3.6 支撐系統中軸力非直接傳遞之承載力 34
4.3.6.1 雙層組搭支撐系統中軸力直接傳遞稱試驗 34
4.3.6.2 雙層組搭支撐系統中軸力非直接傳遞試驗 35
4.3.7 支撐系統具傾斜邊界條件支承載力 36
4.3.7.1 雙層組搭支撐系統上下端皆為平面 36
4.3.7.2 雙層組搭支撐系統僅下端為傾斜接處面 37
4.3.7.3 雙層組搭支撐系統上下端皆為傾斜接處面 38
4.3.8 木支撐與可調鋼管支柱聯合組搭系統之承載力 38
4.3.8.1雙層組搭支撐系統上下層皆為木支撐 38
4.3.8.2雙層組搭支撐系統上層為木支撐下層為可調鋼管支柱38
4.3.9 支撐系統補強後之承載力 40
4.3.9.1 雙層組搭支撐系統六根補強方式 40
4.3.9.2 雙層組搭支撐系統上下大斜撐補強方式 40
4.3.9.3 雙層組搭支撐系統上下小斜撐補強方式 41
4.3.9.4 雙層組搭支撐系統八根無補強 42
4.3.9.5 雙層組搭支撐系統八根補強方式 44
第五章 理論分析 47
5.1分析原理 47
5.1.1數值分析 49
5. 1.2簡化分析 49
5.1.3簡化公式分析 50
5.2理論模型建立 50
5.2.1數值模型 50
5.2.1.1 2D多跨(Bay)之不同簡化模式 50
5.2.1.2單排多跨3D模式 51
5.2.1.3二跨α值變化之簡化模型 52
5. 2.1.4二跨β值變化之簡化模型 52
5.2.1.5單排多跨3D模式 52
5.2.1.6水平貫材勁度改變之簡化模型 52
5.2.1.7強柱於不同位置之簡化模型 52
5.2.2簡化模型 53
5.2.2.1基本模式 53
5. 2.2.2二跨α值與β值變化之基本模型 53
5.2.3簡化公式 53
5.2.3.1基本模式 53
5.3分析結果 53
5.3.1數值分析 53
5.3.1.1 2D多跨(Bay)之不同簡化模式 分析 53
5.3.1.2單排多跨2 D與3D模式極限承載力分析 54
5.3.1.3二跨α值變化之簡化模型數值分析 54
5.3.1.4二跨β值變化之簡化模型數值分析 55
5.3.1.5多跨之不同簡化模式數值公式單根支撐承載力分析 55
5.3.1.6水平貫材勁度改變之數值分析 56
5.3.1.7不同分析模式之各理論分析 56
5.3.1.8強柱於不同位置時對極限承載力之影響 56
5.3.2簡化分析 57 5.3.3.1基本模式 57
第六章 結論與建議 59
參考文獻 63
附錄A 243
附錄B 245
附錄C 247
附錄D 248
附錄E 250
附錄F 252
附錄G 254
附錄H 256

參考文獻
1. 彭瑞麟、顏聰、林宜清、伍勝民，1997.04，"由營建倒塌意外談國內中挑空建築雙層組搭支撐之安全"，營建知訊，171期，pp.10-26.
2. 石正義，1994；"建築模板施工設計實務"，再版，台灣省台北市，詹氏書局：263pp.
3. 顏聰，朱明信，郭其珍，林建宏等，〝施工架及模板支撐作業安全討論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，台北，1991年6月。
4. 行政院勞委會安全衛生研究所，1993；"營造業職業災害實例"，安全衛生研究所圖書室，行政院勞委會：266pp.
5. 行政院勞委會安全衛生研究所，1994；"營造業職業災害實例"，安全衛生研究所圖書室，行政院勞委會：334pp.
6. 行政院勞委會安全衛生研究所，1995；"營造業職業災害實例"，安全衛生研究所圖書室，行政院勞委會：298pp.
7. Chen, W.F. and Lui, E.M. "Structural Stability: Theory and Implementation," Elsevier Science Publishing Co. Inc., 490pp, 1988.
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 高健章，1983，"國內鋼管鷹架使用現況安全之探討"，財團法人台灣營建研究中心。
15. 林平昇，1982，〝從台中市中山堂新建工程倒塌設鷹架施工架與支撐〞，現代營建，vol.3，No.9，pp.12-23。
16. 王威宏，1989，〝從台北市公館加壓站配水池工程倒塌事件談模板構築、支撐與混凝土澆灌時應注意事項〞，營建簡訊，No.83，pp.59-70。
17. 行政院勞委會，1994；"營造安全衛生設施標準"，台灣省台北市，行政院勞委會：52pp.
18. 內政部營建署，1994，"建築技術規則-建築設計施工編"，台灣省台北市。
19. 行政院勞委會，"營造安全衛生設施標準"，民國82年1月
20. ACI COMMITTEE 347, 1990, "Guide to Formwork for Concrete (ACI 347R-88)," ACI Manual of Concrete Practice, Part 2, American Concrete Institute, Detroit.
21. AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE, 1988, "American National Standard for Construction and Demolition Operations: Scaffolding-Safety Requirements (ANSI A10.8∼1988)," American National Standards Institute, New York.
22. AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE, 1983, "American National Standard for Construction and Demolition Operations: Concrete and Masonry Work-Safety Requirements (ANSI 10.9∼1983)," American National Standards Institute, New York.
23. Canadian Standards Association - S269.1, 1975, "Falsework for Construction Purposes".
24. 行政院勞工委員會譯，1993，"加拿大安大略省營造安全衛生設施標準"，勞工安全衛生叢書02-02-01。
25. BRITISH STANDARDS INSTITUTION, 1982, "Code of Practice for Falsework (BS 5975: 1982)," British Standard Institution, London.
26. JAPAN SOCIETY OF CIVIC ENGINEERS, 1986, "Standard Specification for Design and Construction of Concrete Structures-Part 2 (Construction)," Japan Society of Civil Engineers, Tokyo.
27. 內政部頒佈，"最新建築技術規則"，詹氏書局，民國78年12月
28. 顏聰，朱明信，郭其珍，林建宏，林其璋，黃玉麟，彭瑞麟，陳瀛州等，〝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，1991年6月。
29. 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.，黃傳欣等，〝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，1993年6月。
30. 顏聰，陳惠發，林宜清，黃玉麟，陳豪吉，黃傳欣等，〝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〞，行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所，臺北，1994年6月。
31. 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.，黃傳欣等，〝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〞，行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所，臺北，1994年6月。
32. Peng, J.L., "Analysis Models and Design guidelines for High-Clearance Scaffold Systems," Ph.D. Dissertation, Purdue University, West Lafayette, IN., 1994, 330pp.
33. Peng, J.L., Rosowsky, D.V., Pan, A.D., Chen, W.F., and Yen, T. "Analysis of Concrete Placement Load Effects Using Influence Surfaces," ACI Structural Journal, V. 93, No. 2, 1996, pp.180-186.
34. Peng, J.L., Pan, A.D., Rosowsky, D.V., Chen, W.F., Yen, T., and Chen, S.L. "High Clearance Scaffold Systems During Construction, Part I: Structural 11.Modeling and Modes of Failure," Engineering Structures, Vol. 18, No. 3, 1996, pp.247-257.
35. Peng, J.L., Rosowsky, D.V., Pan, A.D., Chen, W.F., Chan, S.L., and Yen, T. "High Clearance Scaffold Systems During Construction, Part II: Structural Analysis and Development of Design Guidelines," Engineering Structures, Vol. 18, No. 3, 1996, pp.258-267.
36. Chan, S.L., Zhou, Z.H., Chen, W.F., Peng, J.L., and Pan, A.D., "Stability Analysis of Semirigid Steel Scaffolding," Engineering Structures, Vol. 17, No.8, 1995, pp. 568-574.
37. Peng, J.L., Yen, T., Lin, Y., Wu, K.L., and Chen, W.F., "Performance of Scaffold Frame Shoring Under Pattern Loads and Load Paths," 1996, ASCE Construction and Management Journal to appear.
38. Aristizabal-Ochoa, J.D. "Slenderness K Factor for Leaning Columns," J. Struct. Engrg., ASCE, 120(10), 2977-2991, 1995.