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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蘇櫻莉
研究生(外文):Ying-li Su
論文名稱:日式編竹夾泥牆木框結點補強工法探討
論文名稱(外文):Rotational Strengthening Method of Wood Frame Joint Used in Japanese Wooden Buildings
指導教授:張嘉祥張嘉祥引用關係
指導教授(外文):Ja-Shian Chang
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:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:130
中文關鍵詞:鐵件補強日式編竹夾泥牆木框結點迴轉剛度
外文關鍵詞:torsional rigiditystrengthening methodwood frame jointbamboo-mud-wall
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一九九九年九二一集集地震以及隨後之一0二二民雄地震,台灣地區許多日式木造古蹟或歷史建築物受到嚴重震害,為了防範這些具文化資產價值之木造建築再次受到震害,對於主體結構之適切補強實有其必要。本研究主要針對編竹夾泥壁體,補強之工法包括以角隅加T型鐵件及角隅加L型鐵件兩種工法。實驗試體之規劃皆為90cm×210cm,實驗過程由千斤頂施加固定速率之漸增水平力至達到預定觀察之相對變位角為止,再反向施力拉回負向相對變位角。返覆來回施力加載方式並逐漸加大其變位角直到32/1000。
實驗結果顯示純框架加T型鐵件補強最大水平加載提升30%;加L型鐵件補強最大水平加載提升100%,整體並無明顯的破壞產生,只有貫的楔木有鬆脫的情形。標準土壁加T型鐵件補強,最大水平加載提升20%;加L型鐵件補強最大水平加載提升50%,補強試體其土壁裂縫有集中在中間及貫附近的情形。針對震前及震後補強之比較,本研究只採用角隅加T型鐵件之工法。實驗結果顯示T型鐵件補強工法,其補強效果為震前
補強優於震後補強,其中震後補強的試體,由實驗之觀察亦發現,試體破壞會沿著舊裂縫,新裂縫則極少產生。
另外為輔助後續之牆體理論分析,針對木框結點進行實驗,共規劃18個木框結點,5個未補強、5個加T型鐵件補強、4個加L型鐵件補強於受拉側及4個加L型鐵件補強於受壓側,四種試體均有一個試體進行單向持續加載,其餘則進行位移控制週次加載。為應用於實務上求較為保守之估計,實驗結果取其強度最低者,將其包絡線簡化為折線,求出各階段對應之迴轉剛度。
整體而言,經由模擬地震之反覆水平加載實驗,兩種補強工法皆能發揮其預期之補強效果,但兩種工法之強度提升及吸能機制皆有其差別,修復設計者在應用上宜就實際個案狀況做適切之比較。
In Taiwan , the bamboo-mud-wall is the main structural element of most of the
existing wooden historic buildings .Due to the 921 earthquake-damaged experiences ,
strengthening techniques for the clay wall of historic building are necessary .In this
study two kinds of strengthening methods are used:
(1.) Clay wall strengthen by ‘T’ steel plate at corner.
(2.) Clay wall strengthen by angle steel ware.
The test show the wooden frame strengthened by ‘T’ steel plate obtains 30%
increase in max horizontal loading and strengthened by angle steel ware has 100%
increase. The wall specimens strengthened by ‘T’ steel plate and strengthened by
angle steel ware obtains 20% and 50% respectively. The comparison of specimen
simulating wall strengthened prior earthquake and post earthquake shows the
specimens strengthened prior earthquake damage is better than that strengthened after
earthquake in the resistance of horizontal loading.
Besides, in order to assist follow-up analysis of bamboo-mud-wall, direct wood
frame joint proceeding experimentation. Apply to actuality and take the conservative
estimate. Use the lowermost force of experiment outcome. Simplify the envelope to
broken-line graph, and we can find the torsional rigidity of each stage.
Due to each strengthening method’s cyclic loading and mechanism of energy
absorption has different. Reconstructive designer should take actions that suit local
circumstances.
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 2
1-3 文獻回顧 2
第二章 補強試體規劃與實驗裝置 5
2-1 試體規劃 5
2-2 試體製作 10
2-3 實驗裝置 12
2-3-1 實驗架與裝置儀器 12
2-3-2 實驗步驟 15
第三章 T型鐵件補強實驗及結果討論 17
3-1 實驗過程及結果 17
3-2 與無補強試體之比較 23
3-3 純框架試體與有土壁試體之比較 24
3-4 震前補強及震後補強之比較 25
第四章 L型鐵件補強實驗及結果討論 31
4-1 實驗過程及結果 31
4-2 與無補強試體之比較 35
4-3 純框架試體與有土壁試體之比較 37
4-4 與T型鐵件補強試體之比較 38
第五章 木框結點實驗及結果討論 43
5-1 實驗規劃與裝置 43
5-2 純木框結點實驗結果與討論 46
5-3 加T型鐵件補強結點實驗結果與討論 53
5-4 加L型鐵件補強結點實驗結果與討論 60
5-5 結點迴轉剛度變化及應用 75
第六章 補強結點分析及與實驗比較 81
6-1 鐵釘之釘著力 81
6-2純木框結點試體之力學分析 84
6-3 T型鐵件補強結點試體之力學分析 92
6-4 L型鐵件補強結點試體之力學分析 100
第七章 結論與後續研究 125
7-1 結論 125
7-2 後續研究 128
參考文獻 129
附錄
1 .張嘉祥、《木結構設計》課程上課講義、成功大學建築研究所、2003年。
2 .林子傑、《日式木造歷史建築耐震評估探討》、國立成功大學建築研究所碩士論
文、張嘉祥教授指導、2004年。
3 .陳嘉基等、《日式木造歷史建築牆體結構系統及補強研究(Ⅰ)-靜力加載實驗及理
論分析模型》、行政院國科會專題研究計畫成果報告(NSC92-2625-Z-165-001)、2004
年。
4 .陳嘉基等、《日式木造歷史建築牆體結構系統及補強研究(Ⅱ)-修復與補強計
畫》、行政院國科會專題研究計畫成果報告(NSC93-2625-Z-165-001) 、2005年。
5 .蔡孟廷、《日式木造編竹夾泥牆實驗研究及等值斜撐模型》、國立成功大學
建築研究所碩士論文,張嘉祥教授指導、2006年。
6 .飯島敏夫等四人、《地震に強い木の軸組工法》、產調出版、1999年。
7 .平坂繼臣、《木造仕口部の終局耐力に關する實驗的研究》、日本建築學會構造
系論文集、2001年。
8.巫佳芸、《經防火、防腐處理之木材機械性能---以高壓注入工法探討之》、國立成
功大學建築研究所碩士論文、黃斌教授指導、2005年。
9.王松永、《木材物理學》、徐氏基金會、1993年。
10.《木構造建築物設計及施工技術規範》、內政部營建署編。
11. 長稔等五人、《塗り土壁のせん斷耐力に關する實驗的研究,part Ⅱ,せん斷
加力實驗》、日本建築學會大會學術講演概集、1995年。
12. 宮內博之等三人、《木造建築の小舞壁の耐震性に關する研究》、日本建築學會
大會學術講演概集、1996年。
13. 鈴木秀三、《木質系耐力壁の耐力に及荷重速度の影響に關する研究》、日本建
築學會大會學術講演概集、pp107~108、1996年。
14. 《重要文化財耐震診斷指針參考資料集》、日本文化廳文化財保護部建造物課、
15. 杉山英男、《地震と木造住宅》、丸善株式會社、1996年。
16. 《木造住宅の耐震精密診斷と補強方法》、日本建築防災協會出版、(日本)國土交通
省住宅局監修。
17. 大森信次、《建物の耐震診斷入門》、鹿島出版社、昭和58年。
18. 《おが家の耐震診斷と補強方法》、建設省住宅局監修。
19. 久田俊彥、大森信次、《建物の耐震診斷入門》、鹿島出版社、1983年。
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