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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李嘉明
研究生(外文):Chia-Ming Lee
論文名稱:錨定裝置抗拉強度試驗之研究
論文名稱(外文):A Study on a Pullout Experiment of Anchor Installation
指導教授:李宗霖李宗霖引用關係
指導教授(外文):Tsung-Lin Lee
學位類別:碩士
校院名稱:立德大學
系所名稱:資源環境研究所
學門:環境保護學門
學類:環境資源學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:抗拉強度試驗防墜設施錨錠
外文關鍵詞:falling preventionanchorpullout experiment
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在土木建築的施工過程中常需進行高處作業,而高處施工的施工者若無設置合適且必要性的安全防護,常會有發生高空墜落的營建職業災害,因此如何設置及選擇合適且安全的防墜落設施,是營造業防墜計畫中杜絕墜落的最重要的ㄧ個議題。本試驗以最常見的五種不同錨定裝置且以不同深度分別埋設於三種不同強度之鋼筋混凝土試體中,進行抗拉強度試驗。研究結果顯示隨著混凝土強度、埋設深度、錨定直徑增加,各種錨定拉拔強度也為之變大。同時,在同樣條件下各類錨定拉拔強度以預埋繞圈式最大,其次分別為後裝植筋式、後裝黏著式、後裝膨脹式、後裝鎚入式,此顯示預埋繞圈式可在防墜設施之懸掛中被積極採用,但預埋式易影響其他作業。至於後裝膨脹式及後裝鎚入式之拉拔強度則明顯偏低,且穩定性不足,若使用在安全母索防墜措施時無法全部達到法令最低要求,若要提高其可靠度,則需從提高施工技術層面著手。根據實驗結果,本研究提出錨定之抗拉經驗公式,供未來工程界做錨定設計及施工之參考。另,本文亦建立錨定強度、埋設深度及混凝土抗壓強度的強度預估模式,可用線性迴歸的方式預估其強度。
It is often inevitable for workers to work on the heights during the construction of civil engineering. However, accidents are apt to happen without suitable and necessary safety protection for the constructors. It has, therefore, become an important issue of the falling prevention project for the civil engineers to establish and choose appropriate as well as secure falling prevention facilities. The research aims to conduct a pullout experiment by using five different anchors embedded in three different kinds of concrete intensity bodies at different depths. The results reveal that the pullout strength of the anchor becomes larger with the increase of concrete intensity, burial depth, and the diameter of the anchor. Meanwhile, under the same conditions, the cast-in-place spiral anchor has the greatest pullout strength, followed by the post-implanted anchor, the post-pasted anchor, the post-in-place expansive anchor, and the post-hammered anchor. This indicates that the cast-in-place spiral anchor can be actively adopted in the hanging of the falling prevention facility, except that cast-in-place spiral type may influence the rest part of construction easily. Moreover, the pullout strength of the post-in-place expansive anchor and the post-hammered anchor is relatively weak and is quite unstable. Consequently, both types fail to meet the least legitimate requirement when they are used on the safety rope of the falling prevention facility. If we hope to improve their reliability, we should enhance the construction technology. According to the results, we provide the empirical formula of anchor installation for civil engineers’ reference to future anchor installation design and construction. Finally, we also set up an intensity-estimation mode for anchor installation, burial depth, and concrete intensity by applying the concept of linear regression.
目 錄
摘 要………………………………………………………………I
Abstract……………………………………………………………II
誌 謝………………………………………………………………III
目 錄………………………………………………………………IV
表 目 錄…………………………………………………………VI
圖 目 錄…………………………………………………………VIII
第一章 緒論………………………………………………………1
1-1研究動機……………………………………………………1
1-2文獻回顧……………………………………………………3
1-3研究目的及本文組織………………………………………6
第二章 錨定裝置材料與試驗……………………………………8
2-1錨定裝置實驗規劃…………………………………………8
2-2錨定螺絲之種類……………………………………………12
2-3錨定試驗裝置及材料………………………………………15
2-4混凝土試體製作……………………………………………18
2-5後裝式錨定試驗之安裝……………………………………23
2-6拉拔試驗機組裝……………………………………………24
2-7錨定裝置破壞模式…………………………………………28
第三章 結果與分析………………………………………………31
3-1拉拔試驗結果………………………………………………31
3-2不同混凝土強度之錨定拉拔強度比較……………………36
3-3不同埋入深度強度之錨定在不同試體之分析……………39
3-4試體在不同埋入深度之錨定關係分析表…………………42
3-5錨定裝置拉拔試驗之破壞情形……………………………45
3-6錨定裝置拉拔強度預測模式之建立………………………75
3-7小結…………………………………………………………90
第四章 結論與建議………………………………………………92
4-1結論…………………………………………………………92
4-2建議…………………………………………………………93
參考文獻………………………………………………………… 94

表 目 錄
表2-1錨定裝置適用範圍性能指數比較表……………………………8
表2-2本研究混凝土圓柱試體強度變化表……………………………22
表3-1混凝土強度13.79MPa時3#(9.5mm)各種錨定裝置之拉拔強度 33
表3-2混凝土強度13.79MPa時4#(12.7mm)各種錨定裝置之拉拔強度33
表3-3混凝土強度20.68MPa時3#(9.5mm)各種錨定裝置之拉拔強度 34
表3-4混凝土強度20.68MPa時4#(12.7mm)各種錨定裝置之拉拔強度34
表3-5混凝土強度27.58MPa時3#(9.5mm)各種錨定裝置之拉拔強度 35
表3-6混凝土強度27.58MPa時4#(12.7mm)各種錨定裝置之拉拔強度35
表3-7混凝土強度13.79 MPa時直徑為3#時 後裝鎚入式之破壞情形45
表3-8混凝土強度13.79 MPa時直徑為3#時 後裝膨脹式之破壞情形46
表3-9混凝土強度13.79 MPa時直徑為3#時 後裝黏著式之破壞情形47
表3-10混凝土強度13.79MPa時直徑為3#時 後裝植筋式之破壞情形48
表3-11混凝土強度13.79MPa時直徑為3#時 預埋繞圈式之破壞情形49
表3-12混凝土強度13.79MPa時直徑為4#時 後裝鎚入式之破壞情形50
表3-13混凝土強度13.79MPa時直徑為4#時 後裝膨脹式之破壞情形51
表3-14混凝土強度13.79MPa時直徑為4#時 後裝黏著式之破壞情形52
表3-15混凝土強度13.79MPa時直徑為4#時 後裝植筋式之破壞情形53
表3-16混凝土強度13.79MPa時直徑為4#時 預埋繞圈式之破壞情形54
表3-17混凝土強度20.68MPa時直徑為3#時 後裝鎚入式之破壞情形55
表3-18混凝土強度20.68MPa時直徑為3#時 後裝膨脹式之破壞情形56
表3-19混凝土強度20.68MPa時直徑為3#時 後裝黏著式之破壞情形57
表3-20混凝土強度20.68MPa時直徑為3#時 後裝植筋式之破壞情形58
表3-21混凝土強度20.68MPa時直徑為3#時 預埋繞圈式之破壞情形59
表3-22混凝土強度20.68MPa時直徑為4#時 後裝鎚入式之破壞情形60
表3-23混凝土強度20.68MPa時直徑為4#時 後裝膨脹式之破壞情形61
表3-24混凝土強度20.68MPa時直徑為4#時 後裝黏著式之破壞情形62
表3-25混凝土強度20.68MPa時直徑為4#時 後裝植筋式之破壞情形63
表3-26混凝土強度20.68MPa時直徑為4#時 預埋繞圈式之破壞情形64
表3-27混凝土強度27.58MPa時直徑為3#時 後裝鎚入式之破壞情形65
表3-28混凝土強度27.58MPa時直徑為3#時 後裝膨脹式之破壞情形66
表3-29混凝土強度27.58MPa時直徑為3#時 後裝黏著式之破壞情形67
表3-30混凝土強度27.58MPa時直徑為3#時 後裝植筋式之破壞情形68
表3-31混凝土強度27.58MPa時直徑為3#時 預埋繞圈式之破壞情形69
表3-32混凝土強度27.58MPa時直徑為4#時 後裝鎚入式之破壞情形70
表3-33混凝土強度27.58MPa時直徑為4#時 後裝膨脹式之破壞情形71
表3-34混凝土強度27.58MPa時直徑為4#時 後裝黏著式之破壞情形72
表3-35混凝土強度27.58MPa時直徑為4#時 後裝植筋式之破壞情形73
表3-36混凝土強度27.58MPa時直徑為4#時 預埋繞圈式之破壞情形74
表3-37 後裝鎚入式(3#)量測值與預測值之誤差情形………………82
表3-38 後裝鎚入式(4#)量測值與預測值之誤差情形………………82
表3-39 後裝膨脹式(3#)量測值與預測值之誤差情形………………84
表3-40 後裝膨脹式(4#)量測值與預測值之誤差情形………………84
表3-41 後裝黏著式(3#)量測值與預測值之誤差情形………………86
表3-42 後裝黏著式(4#)量測值與預測值之誤差情形………………86
表3-43 後裝植筋式(3#)量測值與預測值之誤差情形………………88
表3-44 後裝植筋式(4#)量測值與預測值之誤差情形………………88

圖 目 錄

圖1-1 垂直安全母索…………………………………………………1
圖1-2 水平安全母索…………………………………………………2
圖1-3 水平安全母索錨錠……………………………………………2
圖1-4 97年度重大職災行業分析圖…………………………………4
圖1-5 97年度重大職災類型分析圖…………………………………5
圖2-1 錨錠裝置之位置分布圖………………………………………9
圖2-2 木模製作過程…………………………………………………10
圖2-3 鋼筋绑紮製作完成……………………………………………10
圖2-4 鋼筋製作流程圖………………………………………………11
圖2-5 後裝鎚入式錨錠圖……………………………………………12
圖2-6 後裝黏著式錨錠圖……………………………………………13
圖2-7 後裝植筋式錨錠圖……………………………………………13
圖2-8 後裝膨脹式錨錠圖……………………………………………14
圖2-9 預埋繞圈式錨錠圖……………………………………………15
圖2-10 手動油壓試驗拉拔機組合……………………………………15
圖2-11 拉拔試驗機油壓缸……………………………………………16
圖2-12 拉拔試驗機千斤頂……………………………………………16
圖2-13 拉拔試驗機壓力錶……………………………………………16
圖2-14 拉拔試驗之試驗支架圖………………………………………17
圖2-15 試驗支架組立圖………………………………………………17
圖2-16 鋼筋組立完成圖………………………………………………18
圖2-17 澆注混凝土拉拔試體時圖……………………………………19
圖2-18 混凝土拉拔試體電動振動紮實圖……………………………19
圖2-19 混凝土拉拔試體及預埋式錨定完成圖………………………20
圖2-20 混凝土試體製作流程圖………………………………………20
圖2-21 圓柱混凝土試體………………………………………………21
圖2-22 圓柱體試體養護圖……………………………………………21
圖2-23 圓柱試體製作流程圖…………………………………………22
圖2-24 試體強度變化曲線圖…………………………………………23
圖2-25 安裝後裝式錨定流程圖………………………………………24
圖2-26 錨定拉拔試驗組裝完成操作圖………………………………25
圖2-27 錨定拉力試驗機組裝圖………………………………………26
圖2-28 錨定拉力試驗流程圖…………………………………………27
圖2-29 錨定裝置施力方向圖…………………………………………28
圖2-30 鋼材破壞模擬圖………………………………………………29
圖2-31 錨定孔穴尺寸太大模擬圖……………………………………29
圖2-32 錨定深度不足被拉出模擬圖…………………………………30
圖2-33 混凝土圓錐破壞的假設圖……………………………………30
圖3-1 錨定直徑3#及4#在埋入深度63.5mm時拉拔強度之比較…… 36
圖3-2 錨定直徑3#及4#在埋入深度76.2mm時拉拔強度之比較…… 37
圖3-3 錨定直徑3#及4#在埋入深度101.6mm時拉拔強度之比較……38
圖3-4 各種錨定直徑3#及4#在埋入深度63.5mm時拉拔強度之比較 39
圖3-5 各種錨定直徑3#及4#在埋入深度76.2mm時拉拔強度之比較 40
圖3-6 各種錨定直徑3#及4#在埋入深度101.6mm時拉拔強度之比較41
圖3-7 各種錨定直徑在混凝土強度13.79MPa時拉拔強度之比較… 42
圖3-8 各種錨定直徑在混凝土強度20.68MPa時拉拔強度之比較… 43
圖3-9 各種錨定直徑在混凝土強度27.58MPa時拉拔強度之比較… 44
圖3-10 後裝鎚入式錨定裝置預測拉拔強度與廻歸曲線圖…………76
圖3-11 後裝膨脹式錨定裝置預測拉拔強度與廻歸曲線圖…………77
圖3-12 後裝黏著式(3#)錨定裝置預測拉拔強度與廻歸曲線圖…78
圖3-13 後裝黏著式(4#)錨定裝置預測拉拔強度與廻歸曲線圖…79
圖3-14 後裝植筋式錨定裝置預測拉拔強度與廻歸曲線圖…………80
圖3-15 預埋繞圈式錨定裝置預測拉拔強度與廻歸曲線圖…………81
圖3-16 後裝鎚入式(3#&4#)埋入深度與強度之關係圖…………… 83
圖3-17 後裝膨脹式(3#&4#)埋入深度與強度之關係圖…………… 85
圖3-18 後裝黏著式(3#&4#)埋入深度與強度之關係圖…………… 87
圖3-19 後裝植筋式(3#&4#)埋入深度與強度之關係圖…………… 89
參考文獻
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