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研究生:唐盛輝
論文名稱:不均勻沈陷之鋼筋混凝土建築物補強工法之探討研究
指導教授:李錫霖李錫霖引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:中華大學
系所名稱:建築與都市計畫學系碩士班
學門:建築及都市規劃學門
學類:建築學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:127
中文關鍵詞:不均勻沈陷開裂模式監測補強
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本研究旨在透過中華大學圖書館及行政大樓兩棟建築物的案例,操作分析及收集國內外相關資料彙整,以探討鋼筋混凝土建築物受到不均勻沈陷後,對基礎及上部構件所產生的損壞情形,另藉由內政部營建署建築研究所彙編的補強工法及製訂的耐震能力評估準則,來對於圖書館及行政大樓兩棟建築物進行診斷及補強分析,並利用現有技術案例操作,一方面探討不均勻沈陷對鋼筋混凝土建築物之影響,另一方面希望建立明確的施作選擇模式,並利用光彈技術及觀測方法來追蹤補強後的成效,期能提供有效之資訊與記錄,供爾後相關的研究參考。
本研究主要研究方法:
1.相關資料文獻研究:蒐集並分析有關本研究主題的相關資料與記錄、研究成果,包括其理論、操作模式、工法、規範;並研判與本研究主題相關之資料,篩選出可整合的內容估整合。
2.利用電子經緯儀監測結構物的變位量及沈陷值,並觀察裂縫之位置及數據,以預測建築物可能的變形及沈陷的形成原因,並透過結構分析以提出補強及改善計劃。
3.相關土壤的結構分析及資料收集展開調查,並藉由案例的操作及測試結果探討。
本研究主要內容約可分為三大部份:
1.資料的整理及蒐集:在此部份一方面進行不均勻沈陷形成原因之研究及探討,另一方面蒐集國內補強工法,並藉由相關文獻及研究報告瞭解相關施作標準及不均勻沈陷,對鋼筋混凝土建築物所造成的損害及研究。
2.案例構件補強操作:此部份藉由案例的補強工法選擇操作模式,並藉由操作中瞭解結構構件的破壞原因,及對照結構補強設計進行並記錄實例操作,供日後相關研究對照參考。
3.案例補強後之監測及建議:藉由光彈法及水平、垂直的監測記錄研判,以瞭解構件補強後的應力應變關係,確補強效果是否如預期要求;根據選擇及操作模式提出改善及建議,作為日後相關興建工程之參考。
本研究僅對鋼筋混凝土建築物之不均勻沈陷引起之樑、柱構架進行補強之探討與研究。

This research aims to, by analyzing and collecting information relating to the library and the Administration Building of Chung Hua University, study the damages caused by unequal settlement on the foundation and the superstructure of steel reinforced concrete (SRC) constructions. Based on the reinforcement methods and the shock absorbability evaluation standards stipulated by Institute of Buildings of Construction & Planning Administration, Ministry of the Interior, diagnosis and reinforcement analysis on the two constructions are also carried out in this research. Besides, by practicing the existing technologies in this research, we not only study the effects of unequal settlement on SRC constructions but also hope to establish an explicit operation selection model. Finally, in order to provide effective information and records for future studies, photoelastic method and observational method are applied to obtain the reinforcement results.
Main fields of this research include:
1.Studies of related documents: Information, records, and research reports, including theorems and operation models, methods, and standards, in connection with the research subject are collected and analyzed. From information being determined to be in connection with the research subject, contents that may be integrated are selected for integration.
2.In order to predict the possible causes of construction deformation or settlement and propose a reinforcement and improvement plan by means of structural analysis, an electronic theodolite is used to monitor the construction shift and settlement and observe the crack position and data.
3.Related soil structural analyses and information are collected for investigation and, based on the applied operations and the test results, further studies are carried out.
Contents of this research can be divided into the following three parts:
1.Information Sorting and Collection: In this part, the causes of unequal settlement are studied and investigated and the reinforcement methods applied in Taiwan are collected. Also, by means of the related documents and research reports, studies are made on the related operation standards and the damages caused by unequal settlement on SRC constructions.
2.Superstructure Reinforcement: In this part, operation models are selected based on the applied reinforcement methods and causes of damages on the superstructure are studied through actual operations. Also, operations are carried out in accordance with the structural reinforcement design. The results will be used for the reference of future studies.
3.Monitoring after Reinforcement and Suggestions: In this part, photoelastic method and horizontal and vertical monitoring records are applied to study the superstructure's stress response relationship after reinforcement and determine whether the reinforcement results have met the requirements. Also, suggestions for the improvement of the selection and operation models are given for the reference of future constructions.
Please note that, in this research, studies and investigations are only made on the reinforcement for any damage caused by unequal settlement on the structural beams and posts of a SRC construction.

目錄
目錄1
圖目錄I
表目錄III
照片目錄IV
第一章 緒論1
第一節 緣起/研究動機1
第二節 研究範圍及目的2
第三節 研究方式及流程4
第二章 文獻回顧6
第一節 鋼筋混凝土建築物不均勻沈陷之成因6
第二節 鋼筋混凝土建築物不均勻沈陷對結構安全影響探討21
第三節 沈陷破壞之調查及監測29
第三章 鋼筋混凝土建築物修復補強方法之研討32
第一節 基礎補強工法32
第二節 上部結構補強工法42
第四章 個案研究---現況調查與分析62
第一節 結構原始設計資料與分析62
第二節 監測記錄與鑽探資料分析、評估63
第三節 現況調查及記錄模式70
第四節 不均勻沈陷破壞之分析73
第五章 個案研究---補強工法之選用及施工77
第一節 補強工法之選擇77
第二節 沈陷托基工程操作模式及處理情形82
第三節 沈陷構件托樑補強操作模式90
第六章 個案研究---補強後之監測110
第一節 利用光彈片追蹤應力分配情形110
第二節 相關沈陷值之追蹤及研判116
第三節 構造物垂直度119
第七章 結論與建議123
第一節 結論123
第二節 建議124
參考書目126
附錄127

1 日本建築技術NO.545,1995日本建設省建築研究所監修
2 楊國湘,房屋結構系統簡介,921集集大地震房屋建集合評估與補強研習令論文輯1999.11中華大學
3 劉大海、楊翠如、鍾鍚根合著,高樓結構概念與系統,科技圖書NO.10,85.8
4 黃兆龍,混凝土性質與行為,詹氏書局NO.520,86.10
5 混凝土工程設計規範與解說(土木401-86),土木水利工程學會
6 最新建築技術規則,詹氏書局89.3
7 內政部營建署,建築物耐震設計規範及解說,86.7營建雜誌社
8 American Concrete Institute, Building Code Requirements For Structural Concrete (ACI 318-95) and Commentary (ACI 318R-95), 1995
9 沈進發,模板工程,大專工程用書,1998
10 混凝土工程施工規範與解說(土木402-88),土木水利工程學會
11 陳世芳,理論土壤力學與基礎工程,1993.10
12 張原豪,抽水引起致三維沈陷理論解析,中華大學土木系碩士論文87.7
13 李煜舲、楊朝平,斷層特性與大地工程,921集集大地震房屋建集合評估與補強研習令論文輯,中華大學,1999.11.6
14 B.J.B鋼筋混凝土基礎,英國麥唐納.伊文書局,1980.6
15 王鐵夢,建築物的裂縫控制,博遠出版,1993
16 沈茂松,營建工程防災技術-基礎施工篇,1999.8
17 張廷榮、芮永升、孫世龍,建築工程抗裂堵漏方法與實例,河南科學技術出版社,2001
18 王鏘魁,應用反射式光彈法與影像處理計算裂縫尖端應力強度因子,中華大學土木系碩士論文 ,1996
19 財團法人營建中心,地監改良施工法,73.6
20 林至聰、林昭明,CFRP束圍補強鋼筋混凝土材料之研究,土木技術第17期,1999.7

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