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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:裘維平
研究生(外文):Wei-Ping Chiu
論文名稱:RC學校建築之震害分析與快速診斷研究
論文名稱(外文):A Study of Earthquake-Damage Investigation and Fast Seismic Evaluation for R.C. School Buildings
指導教授:劉玉文劉玉文引用關係
指導教授(外文):Yuh-Wehn Liu
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:建築學系碩博士班
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:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:139
中文關鍵詞:結構補強功能設計靜態推垮曲線耐震診斷震害分析學校建築
外文關鍵詞:structural strengtheningperformance-based designschool buildingdamage analysisaseismic evaluationstatic pushover method
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由921集集大地震之震害調查顯示,學校建築受到之震害程度遠較其他類型之民間建築為大。但學校是人才培育之場所,也是緊急災難時,居民避難最主要的地方,如此違反了原來設計的目標。因此,為避免類此潛在危機在未來地震中再度造成重大傷害,本研究分別從竹山鎮、國姓鄉及埔里鎮中之中小學校舍建築,挑選了其中9間學校的16棟校舍建築物,透過震害之分析及耐震診斷,瞭解其耐震能力不佳之原因;再從中挑選出受損較嚴重之三棟校舍,進行結構補強探討,其目標不僅需達到現行耐震規範之要求,更應滿足未來功能設計標準(Performance-Based Design Code)。
本研究之執行包括校舍建築現況資料收集、建築圖說整理重繪、校舍建築震害原因分析與統計、利用靜態推垮曲線法(Static Pushover Method)診斷各校舍建築之耐震能力及三棟校舍之結構補強探討等五大部分,研究結果獲得結論如下:
1.柱主筋之鋼筋比對於學校建築耐震能力影響甚鉅,其值以介於2%∼2.5%為佳。
2.橫向箍筋間距之大小,對於耐震能力之影響頗大,尤其當間距由15cm降至10cm時,耐震能力提升程度顯著增加。因此,箍筋間距之設置以15cm內為佳。
3.混凝土品質之良窳對於學校建築物之耐震能力而言,每增減70kg/cm2,其影響程度約在 之間。
4.柱的強軸方向配置於平行地震力之方向,對耐震能力之提升,極為顯著。
5.校舍建築分期、分層增建,對建築物之耐震能力極為不利,每增建一層樓,其耐震能力下降約30%。
6.柱斷面加大補強工法,確實可有效提升建築物之耐震性能,以北山國中北棟校舍為例,補強後之耐震能力為補強前之1.23倍∼1.84倍。
7.增設RC牆,確實可大幅提昇建築物之耐震能力。
8.就功能設計標準而言,三種補強工法中,以柱斷面補牆工法及增設RC牆補強工法為佳,切割柱與窗台之隔離縫補強工法於切割後,建築物之耐震能力雖有些為增加,但不宜單獨使用。
Many school buildings were seriously damaged in the Chi-Chi earthquake that struck Taiwan in 1999. In order to avoid the damage in the following earthquakes, it is necessary to investigate the performance of school buildings under seismic action. Firstly, this research surveyed 35 school buildings in Jushan, Guoshing and Puli. Secondly, for the purpose of quantifying aseismic ability of school buildings, this research investigated some parameters about the seismic vulnerability of 16 school buildings out of 35 school buildings. Finally, we strengthen 3 school buildings that were heavily damaged of 16 school buildings to meet the performance-based design code.
This paper includes five parts as collecting data of the present status of the school buildings, sorting and redrawing the illustration of the buildings, analyzing and counting the causes of the school buildings seismic damage, evaluating the aseismic ability of every school by static push-over method and discussing the structural strengthening of three school buildings.
The main results obtained in this research show that:
1.The reinforcing steel rate of pillars has great effect on the aseismic ability of school buildings, and 2%-2.5% is better.
2.The space between the transverse stirrups has great effect on the aseismic ability. Especially when the space decreases from 15cm to 10cm, the aseismic ability is significantly increased. So, it is better that the stirrup space is within 15cm.
3.As for the effect that the concrete quality plays on the aseismic ability of school buildings, increase 70kg/cm2, and its effect degree is about ±15%.
4.When the axle direction of the pillar is parallel to that of the seismic force, it can significantly increase the aseismic ability.
5.The school buildings are added by stages or stories, which is detrimental to the aseismic ability. Add one more storey, and its aseismic ability will approximately decrease by 30%.
6.Pillar section amplifying and reinforcing method can efficiently increase the aseismic ability of buildings. For example, after the northern building of Beishan junior school, its aseismic ability is increased by 1.23-1.84 times.
7.Establishing RC walls can greatly increase the aseismic ability of buildings.
8.As for the performance-based design code, among the three kinds of restrengthening methods, pillar section amplifying and reinforcing method as well as establishing RC walls is better. After the isolated slot between pillars and windows is cut with reinforcing method, although its aseismic ability of buildings is increased a little, it cannot be independently used.
目 錄

表目錄………………………………………………………Ⅳ
圖目錄………………………………………………………Ⅴ
相片目錄……………………………………………………Ⅶ
附圖目錄……………………………………………………Ⅷ
符 號 表………………………….………………………Ⅹ

第一章 緒論
1-1研究背景與動機 ………………………………………1
1-2 研究目的………………………………………………2
1-3 文獻回顧………………………………………………2
1-3.1 震害調查方面………………………..……………3
1-3.2 結構系統方面………………………………………4
1-3.3 耐震診斷方面………………………………………4
1-3.4 耐震補強方面………………………………………6
1-4 研究方法及論文架構…………………………………6
1-4.1震害調查與分析…………………………………….7
1-4.2 學校建築之耐震診斷………………………………7
1-4.3 學校建築之補強……………………………………7
1-5 適用範圍………………………………………………8

第二章 學校建築震害分析
2-1 學校建築結構系統介紹………………………………9
2-1.1 平面配置…………………………………………9
2-1.2 單元教室柱距配置….…………………………10
2-1.3 走廊配置及其結構形式….……………………10
2-1.4 結構材料種類………….………………………12
2-1.5 屋頂形式……………….………………………13
2-2 調查範圍…………………………………………….13
2-2.1 調查地區之選擇………………………………….13
2-2.2 調查結果………………………………………….14
2-3 學校建築之震害案例分析………………………….14
2-3.1 地質狀況說明………….………………………14
2-3.2 案例說明…………….…………………………16
2-3.3 損害程度比較……….…………………………16
2-3.4 震害統計分析……….…………………………16
2-4 本章小結…………………………………………….18

第三章  快速耐震診斷
3-1 基本假設……………………………………….……21
3-1.1 質量堆積於樓版………………………………….21
3-1.2 剪力房屋………………………………………….21
3-2 靜態推垮曲線法…………………………………….22
3-2.1 力的加載方式………….………………………22
3-2.2 累加各垂直構材之Q-△曲線……….….……22
3-2.3 剛域……………………………….……………23
3-3 RC柱的側向載重與側向位移之非線性曲線……….23
3-3.1 RC柱各階段載重………………………………...24
3-3.2 RC柱各階段之剛度與位移……………………….26
3-4 RC牆的側向載重與側向位移之非線性曲線……….28
3-4.1 RC牆各階段載重………………………………….28
3-4.2 RC牆各階段之剛度與位移..…………………….30
3-5磚牆的側向載重與側向位移之非線性曲線…………31
3-5.1 磚牆的強度………………………………….…32
3-5.2 磚牆的剛度與位移…………………………….34
3-6建築物診斷樓層的保有耐力Qr與崩塌地表加速度ac35
3-6.1建築物診斷樓層的保有耐力Qr……….….…..35
3-6.2崩塌地表加速度ac …….…….…………….…36
3-6.3任意樓層崩塌之耐震診斷….…….……………40
3-7本章小結…………………………………….….…..41

第四章 學校建築案例之耐震能力分析
4-1 實例分析之校舍介紹……………………………….43
4-2 耐震能力分析結果………………………….……..44
4-3 現場損害程度比較…………………………….…..49
4-4 本章小結…………………………………….……..51

第五章 提升學校建築耐震能力之探討
5-1 影響耐震能力參數之探討……………………….…53
5-1.1 混凝土強度對學校建築耐震能力之影響….……53
5-1.2 柱主筋鋼筋比對學校建築耐震能力之影響…….54
5-1.3 柱橫向箍筋間距對學校建築耐震能力之影響….54
5-1.4 柱配置方式對學校建築耐震能力之影響……….55
5-1.5 建築物樓層數對學校建築耐震能力之影響…...56
5-2 補強標準及常用工法介紹工法……………….……56
5-2.1 補強標準介紹…….……………………………..57
5-2.2 耐震補強常用工法介紹…………………….…..59
5-3 實際案例比較…………………………………….…61
5-3.1 柱與窗台間切隔離縫補強工法………………….61
5-3.2 加大柱斷面補強工法…………………………….62
5-3.3 增設RC剪力牆補強工法…………………….....63
5-4 本章小結…………………………………….......64

第六章 結論與建議
6-1 結論………………………………………………….67
6-2 建議………………………………………………...68

表………………………………..….….……………...69
圖………………………….………..….……………...85
相片………………………………………………………110
參考文獻…………………………………………….….115
附圖………………………………………………………118
1.內政部建築研究所,〈921集集大地震建築物震害初步調查報告〉,內政部建築研究所,1999年11月。
2.蔡義本等,〈台灣省中小學校園附近動斷層普查及防震對策之研究〉,台灣省教育廳委託國立中央大學研究報告,1997年。
3.呂國維,〈台灣地區學校建築結構系統及震害探討〉,國立成功大學建築研究所碩士論文,張嘉祥教授指導,2001年1月。
4.內政部建築研究所,〈嘉義瑞里地震建築災害調查報告書〉,1998年8月。
5.國家地震工程研究中心,〈1999年9月21日台灣中部集集地震初期勘災報告〉,國家地震工程研究中心,1999年11月。
6.高志揚、林鴻志、王世昌、張中卓,〈九二一集集大地震震災調查建築物耐震能力評估修復補強專輯〉,中華民國建築師公會全國聯合會,1999年12月。
7.張嘉祥、陳嘉基、呂國維、謝永宏,〝九二一集集大地震學校建築震害〞,〈一九九九集集大地震災害調查研討會論文集〉,pp.A01~A29,國科會工程科技推廣中心,1999年11月。
8.張嘉祥等,〈九二一集集大地震建築物災害調查分析〉,財團法人成大建築文教基金會, 2000年12月。
9.許茂雄、張嘉祥、姚昭智、劉玉文,〈台南市國民中小學及幼稚園學校建築結構安全評估報告〉,台南市政府教育局委託國立成功大學研究報告,1993年9月。
10.張嘉祥、陳嘉基、曹文琥,〈校舍耐震安全作業參考手冊〉,台南市政府,1999年4月。
11.張嘉祥,〈學校建築防震手冊〉,內政部建築研究所,1999年4月。
12.Li Kang-Ning ,〝Canny 99 Three-Dimensional Nonlinear Dynamic Structural Analysis Computer Program Package〞Technical Manual&Users’ Manual, Civil Dept. National University of Singapore, 1996,10.
13.劉白梅,〈中高層鋼筋混凝土建築結構火害前後之地震保險費率〉,國立成功大學建築研究所博士論文,許茂雄教授指導,台南,1998年。
14.日本建築防災協會,〈既有鋼筋混凝土造建築物之耐震診斷基準〉,日本建築防災協會,東京,1990年。
15.ATC, 〝Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings〞, 〈ATC-40 Report〉, Applied Technology Council, Redwood City , California.,1996.
16.張嘉祥,〝嘉義瑞里地震學校建築震害〞,〈結構工程〉,第十三卷第三期,pp.61~80,1998年9月。
17.蔡益超,〈鋼筋混凝土建築物耐震能力評估及推廣〉,內政部建築研究所,台北,1999年。
18.廖文義、柴駿甫,〝學校建築結構之初步評估〞,〈學校建築技術研究計畫及手冊編定整合型研究計畫二期報告〉,國家地震工程研究中心,台北,2000年。
19.郭心怡,〈學校建築快速耐震診斷〉,國立成功大學建築研究所碩士論文,許茂雄教授指導,台南,2000年6月。
20.黃世建、陳正平、王森源、陳正誠、蕭興臺,〈學校建築常見之結構損害現象歸類及補強計畫建議〉,內政部建築研究所,1996年6月。
21.許茂雄、張嘉祥、蔡瑞河,〈新建學校建築耐震規劃設計與既有學校建築耐震補強指針研擬〉,台北,內政部建築研究所專題研究計畫期末報告(MOIS-860010),1997年6月。
22.蔡益超、黃炯憲、曾一平、陳威成,〈學校建築結構耐震能力詳細評估與補強〉,國家地震工程研究中心,2000年6月。
23.張順益,〈學校建築之強度與勁度補強研究〉,國家地震工程研究中心,2000年6月。
24.許士昱,〈耐震診斷法之改良與參數探討〉,國立成功大學建築研究所碩士論文,許茂雄教授指導,台南,2002年6月。
25.內政部營建署,〈建築技術規則〉,台北,內政部營建署,1989年5月。
26.內政部營建署,〈建築物耐震設計規範及解說〉,台北,內政部營建署,2001年7月。
27.張嘉祥、許茂雄、黃國彰、林國壽,〝鋼筋混凝土既有校舍耐震能力與幾個影響參數關係-以台南地區校舍為例〞,〈結構工程〉,第十卷第三期,pp23~34,1995年9月。
28.張旭福,〈鋼筋混凝土短柱補強措施之定量研究〉,pp 31∼60,國立成功大學建築研究所碩士論文,許茂雄教授指導, 1993年。
29.賴慶鴻,〈鋼筋混凝土剪力牆強度與剛度之試驗與分析〉,pp23-53,國立成功大學建築研究所碩士論文,許茂雄教授指導,1999年6月。
30.黃國彰,〈有邊界柱梁之磚牆耐震試驗與等值牆版分析〉,pp51-70,國立成功大學建築研究所碩士論文, 1995年。
31.ATC, 〝Structural Response Modification Factors〞, 〈ATC-19 Report〉, Applied Technology Council, Redwood City, California. , pp18-19,1995.
32.林慶偉、賴文基等,〝九二一大地震成因與斷層活動機制〞,〈一九九九集集大地震災害調查研討會論文集〉,pp.Ⅲ-1~Ⅲ-16,國科會工程科技推廣中心,1999年11月。
33.Structure Engineers Association of California Vision 2000 Committee , 〈Performance Based Seismic Engineering of Buildings〉, SEAOC Vision 2000 Committee , Final Report, 1995.
34.洪李凌,〈台灣地區設計地震力檢討〉,民國89年國科會防災研究成果發表會,2000年11月。
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