跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.236.110.106) 您好!臺灣時間:2021/07/26 00:43
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:林聖學
研究生(外文):Sheng-Hsueh Lin
論文名稱:校舍結構外加RC構架補強耐震分析
論文名稱(外文):Seismic Analysis for School Building Retrofitted by Reinforced Concrete External Frames
指導教授:鍾立來鍾立來引用關係
口試委員:鄭錦銅邱建國黃國倫
口試日期:2015-07-17
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:土木工程學研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:160
中文關鍵詞:校舍補強外加構架補強初步評估耐震評估與補強補強初步設計樓版剪力補強設計流程
外文關鍵詞:retrofit of school buildingretrofit by external frameseismic preliminary evaluationseismic evaluation and retrofitpreliminary retrofit designslab shearretrofit design process
相關次數:
  • 被引用被引用:7
  • 點閱點閱:202
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
目前台灣校舍補強之工法有擴柱補強、翼牆補強、剪力牆補強等補強工法。然而這些補
強工法皆會影響(損壞)到欲補強建築物內部,故本研究乃引入目前台灣較少使用之補強工法,
即為外加構架補強工法。該補強工法是在既有建築物之弱向,前後兩面補上外加構架,以提
升結構之耐震能力。該工法在補強的過程中,不會影響(損壞)欲補強建築物內部,可降低施作
之成本。本研究欲使用外加RC 構架,並以RC 樓版作為既有建築物與外加RC 構架之連結,
藉由RC 樓版將地震力由既有建築物傳遞至外加RC 構架中,此RC 樓版之傳力方式將以剪力
傳入外加RC 構架中。本研究將針對外加RC 構架補強校舍提供一套完整的評估補強方法,
其中包含了:初步評估法、簡易側推分析、側推分析(詳細評估)、補強之初步設計以及樓版容
量與需求。在初步評估法中本研究提出一套外加RC 構架補強之初步評估法,建立外加RC 構
架柱之單位斷面積側向強度、單位長度之靜載重、韌性容量及基本耐震性能,可針對既有校
舍外加RC 構架補強時進行初步設計及補強量之估算,且對於外加RC 構架補強後之校舍亦
可由此方法檢核其合理性。側推分析則參考國震中心之手冊,分析外加RC 構架補強,其中
以ETABS 輔助進行非線性靜力側推分析,可得補強前後之容量曲線及性能目標地表加速度
曲線。本研究提出以初評方法做外加RC 構架補強之初步設計,以計算所需之補強量,可作
為工程師計算補強量之依據,最後提出計算外加RC 構架補強樓版之剪力強度公式,以確定
樓版是否能完全傳遞剪力,即其容量是否足夠。本研究最後提出一套完整的評估補強設計流
程,並以一棟完整之校舍驗證該流程之可行性,可提供工程師在進行補強設計時之參考。

The retrofit methods of school buildings in Taiwan include RC jacketing, wing wall and shear
wall etc. However, the school buildings are effected during the construction by those methods. In this
paper, we use the method of adding RC external frames where RC slab is used to transfer the shear
force between existing building and external frames. In this method, the school buildings are not
effected during the construction. So it can decrease the cost. We use the seismic preliminary
evaluation, simplified pushover analysis and detailed evaluation to evaluate the seismic performance
of the school buildings without and with retrofit. Taking a typical unit of a two-story school building
with two classrooms in each floor, from the seismic preliminary evaluation of school building with
RC jacketing, the preliminary evaluation of school building with RC external frame is established.
So we can use this method to do the preliminary design of school building with RC external frame
and check the rationality of school building that has already been retrofitted with RC external frame.
Then we use the software ETABS to do the nonlinear static pushover. We can get the capacity curve
and the performance peak ground acceleration curve. From the results of pushover analysis, we can
use the shear demand formula of the retrofitting slab that we establish in this paper to calculate the
shear demand of the retrofitting slab. Then we use the shear formula from Concrete Engineering
Design Specification and Commentary as the shear capacity formula of the retrofitting slab. And we
can understand the design of retrofitting slab is reasonable. Finally we establish a complete retrofit
design process, and we use a full school building structure to verify the rationality of the process. The
process can provide the retrofit design suggestion to engineers.

口試委員會審定書 ............................................................................................................................... i
誌謝 ...................................................................................................................................................... ii
摘要 ..................................................................................................................................................... iii
Abstract ............................................................................................................................................... iv
目錄 ...................................................................................................................................................... v
表目錄 ................................................................................................................................................ vii
圖目錄 ............................................................................................................................................... viii
第一章前言 ........................................................................................................................................ 1
1.1 研究動機 ................................................................................................................................. 1
1.2 文獻回顧 ................................................................................................................................. 1
1.3 研究方法 ................................................................................................................................. 5
第二章校舍補強耐震評估 ................................................................................................................ 7
2.1 校舍耐震能力之初步評估 ..................................................................................................... 7
2.1.1 既有校舍之初步評估 .................................................................................................... 7
2.1.2 擴柱補強校舍之初步評估與驗證 .............................................................................. 10
2.1.3 外加RC 構架補強校舍之初步評估 ........................................................................... 17
2.2 簡易側推分析 ....................................................................................................................... 19
2.2.1 傳統簡易側推分析 ...................................................................................................... 19
2.2.2 傾角變位簡易側推分析 .............................................................................................. 22
2.3 側推分析 ............................................................................................................................... 26
2.4 耐震性能曲線之建立 ........................................................................................................... 32
第三章外加 RC 構架補強耐震評估與比較 .................................................................................. 35
3.1 關廟國小校舍介紹 ............................................................................................................... 35
3.1.1 關廟國小標準校舍 ...................................................................................................... 35
3.1.2 關廟國小外加RC 構架補強校舍 .............................................................................. 35
3.2 初步評估 ............................................................................................................................... 36
3.2.1 關廟國小標準校舍 ...................................................................................................... 36
3.2.2 關廟國小外加RC 構架補強校舍 .............................................................................. 37
3.2.3 初步評估結果比較 ...................................................................................................... 38
3.3 簡易側推分析 ....................................................................................................................... 38
3.3.1 關廟國小標準校舍 ...................................................................................................... 38
3.3.2 關廟國小外加RC 構架補強校舍 .............................................................................. 40
3.3.3 簡易側推分析結果比較 .............................................................................................. 47
3.4 側推分析 ............................................................................................................................... 47
3.4.1 關廟國小標準校舍 ...................................................................................................... 47
3.4.2 關廟國小外加RC 構架補強校舍 .............................................................................. 49
3.4.3 側推分析結果比較 ...................................................................................................... 49
3.5 後甲國中示範例 ................................................................................................................... 50
3.5.1 後甲國中德育樓既有校舍 .......................................................................................... 50
3.5.2 完整的評估補強設計流程與模擬補強 ...................................................................... 51
3.6 樓版剪力傳遞 ....................................................................................................................... 53
3.6.1 關廟國小外加RC 構架補強校舍 .............................................................................. 54
3.6.2 後甲國中外加RC 構架補強校舍 .............................................................................. 55
第四章結論與建議 .......................................................................................................................... 57
參考文獻 ............................................................................................................................................ 59
附錄A 外加RC 構架補強樓版剪力試驗試體設計 ....................................................................... 63
A1.1 試體介紹 ............................................................................................................................ 63
A1.2 試體結果預測 .................................................................................................................... 63
附錄B 外加RC 構架柱單位斷面積之極限側向強度計算 ........................................................... 71

[1] 日本建築防災協會,「既存鋼筋混凝土造建築物之耐震診斷基準」,東京,1990 年。
[2] 何明錦、蔡益超、陳清泉,「鋼筋混凝土建築物耐震能力評估法及推廣」,內政部建築研究
所,1999 年。
[3] 廖文義、柴駿甫,「學校建築耐震能力之簡易評估法及震譜容量法」,國家地震工程研究中
心,研究報告NCREE-00-042,2000 年。
[4] 許丁友、鍾立來、廖文義、邱建國、簡文郁、周德光,「國民中小學典型校舍耐震能力初步
評估法」,國家地震工程研究中心,研究報告NCREE-03-049,2003 年。
[5] 蘇耕立,「台灣中小學校舍結構耐震能力初步評估方法之探討」,國立台灣大學土木工程學
系碩士論文,2008 年。
[6] 鍾立來、林琨偉、蘇耕立、黃世建、吳賴雲,「國民中小學校舍結構耐震能力之初步評估
及其統計分析」,中華民國結構工程學會,結構工程,第二十七卷,第一期,第61-80 頁,
2012 年。
[7] 鍾立來、吳賴雲、林琨偉、楊耀昇、連冠華,「以現地試驗檢核校舍結構耐震能力之初步
評估」,土木水利,中國土木水利工程學會,第二十四卷,第三期,第299-311 頁(2012)。
[8] FEMA273, “NEHRP Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings,” Federal Emergency
Management Agency, Washington, D.C., 1997.
[9] CSI, “ETABS: Extended 3D analysis of building systems, Nonlinear Version 8.5.4,” User’s
Manual, Computer and Structures, Inc., Berkeley, California, 1999.
[10] ATC-40, “Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings,” Report No. SSC96-01, Applied
Technology Council, 1996.
[11] Sezen, H. and Moehle, J.P., “Shear Strength Model for Lightly Reinforced Concrete Columns,”
Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 130, No. 11, pp. 1690-1703, 2004.
[12] Elwood, K.J. and Moehle, J.P., “Drift Capacity of Reinforced Concrete Columns with Light
Transverse Reinforcement,” Earthquake Spectra, Vol. 21, No. 1, pp. 71-89, 2005.
[13] Elwood, K.J. and Moehle, J.P., “Axial Capacity Model for Shear-Damaged Columns,” ACI
Structural Journal, Vol. 102, No. 4, pp. 578-587, 2005.
[14] 劉子暐,「簡化推垮分析法驗證之研究」,國立成功大學建築研究所碩士論文,台南,2008。
[15] 鍾立來、葉勇凱、簡文郁、柴駿甫、蕭輔沛、沈文成、邱聰智、周德光、趙宜峰、楊耀
昇、黃世建,「校舍結構耐震評估與補強技術手冊」,國家地震工程研究中心,報告編號:
NCREE-08-023,台北,2008。
[16] 鍾立來、葉勇凱、簡文郁、蕭輔沛、沈文成、邱聰智、周德光、趙宜峰、楊耀昇、涂耀
賢、柴駿甫、黃世建、孫啟祥,「校舍結構耐震評估與補強技術手冊(第二版)」,國家地震
工程研究中心,報告編號:NCREE-09-023,台北,2009。
[17] 鍾立來、葉勇凱、簡文郁、蕭輔沛、沈文成、邱聰智、周德光、趙宜峰、楊耀昇、涂耀
賢、柴駿甫、黃世建、孫啟祥,「校舍結構耐震評估與補強技術手冊(第三版)」,國家地震
工程研究中心,報告編號:NCREE-13-023,台北,2013。
[18] 高健章、陳清泉、蔡益超,「磚牆加強之鋼筋混凝土構架耐震能力試驗研究(二)」,行政院
國家科學委員會,防災科技研究報告74-31 號,1985 年。
[19] 陳明生,「紅磚、砂漿與其介面之基本力學性質研究」,國立成功大學建築研究所碩士論
文,許茂雄教授指導,台南,1994 年。
[20] 曾凱瀚,「磚礅與磚牆基本力學性質試驗研究」,國立成功大學建築研究所碩士論文,許
茂雄、蔡萬傳教授指導,台南,1994 年。
[21] 陳奕信,「含磚牆RC 建築結構之耐震診斷」,國立成功大學建築研究所碩士論文,許茂
雄教授指導,台南,2003 年。
[22] 曾至堅,「低矮型校舍耐震能力詳細評估方法之研究」,國立成功大學土木研究所碩士論
文,邱耀正教授指導,台南,2007 年。
[23] 鍾立來、楊耀昇、顧丁與、賴勇安、黃鈞鼎、吳賴雲,「既有校舍現地試驗之簡易側推分
析」,中華民國結構工程學會,結構工程,第二十八卷,第二期,第3-29 頁,2013 年。
[24] 黎育誠,「擴柱補強校舍之耐震檢核與側推分析」,國立台灣大學土木工程學系碩士論文,
2013 年。
[25] 鍾立來、黃鈞鼎、楊耀昇、林聖學、賴勇安、吳賴雲,「以現地試驗驗證口湖國小含磚牆
校舍之簡易側推分析」,中國土木水利工程學刊,第二十七卷,第一期,第59-68 頁,2015
年。
[26] Abdullah, Takiguchi, K., “An investigation into the behavior and strength of reinforced concrete
columns strengthened with ferrocement jackets”, Cement & Concrete Composites Vol. 25, pp.
233-242(2003).
[27] 邱聰智、邱建國、葉勇凱、簡文郁、鍾立來、周德光,「典型校舍耐震補強設計與驗證」,
國家地震工程研究中心,研究報告 NCREE-08-038,2008 年。
[28] 邱耀正、施健泰、蕭輔沛、邱聰智、阮鈞平、黃世建,「校舍建築RC 擴柱補強現地試驗
與分析」,國家地震工程研究中心,研究報告NCREE-08-033,2008 年。
[29] 張弘彬,「含RC 翼牆非韌性構架耐震評估與補強之研究」,國立台灣科技大學營建工程
系碩士論文,黃世建教授指導,台北,2003 年。
[30] 游倩雯,「含RC 翼牆構架之耐震補強研究」,國立台灣科技大學營建工程系碩士論文,
黃世建教授指導,台北,2004 年。
[31] 蔡昇芳,「翼牆用於RC 構架補強之研究」,國立成功大學土木工程學系碩博士班碩士論
文,邱耀正教授指導,台南,2005 年。
[32] 江文卿、邱聰智、蕭輔沛、杜怡萱、簡文郁、葉勇凱、鍾立來、黃世建,「雲林縣口湖國
小校舍現地靜態推垮實驗」,國家地震工程研究中心,報告編號:NCREE-08-044,台北,
2008。
[33] 涂耀賢,「低矮型RC 牆暨構架之側向載重位移曲線預測研究」,博士論文,國立台灣科
技大學營建工程系,台北,民國94 年(2005)。
[34] 涂耀賢、周逢霖、江文卿,「鋼筋混凝土低型剪力牆幾何性質對剪力強度之影響」,中國
土木水利工程學刊,第二十二卷,第一期,民國99 年(2010)。
[35] 吳炳昀,「低矮型鋼筋混凝土牆之鋼筋配置暨補強研究」,碩士論文,國立台灣大學土木
工程學系,民國101 年(2012)。
[36] 日本建築防災協會,「耐震補強工法事例集」,平成20 年(2008)。
[37] 伊藤宰、辻聖晃、吉富信太、竹脇出,「アウトフレーム連結制振耐震補強のための連結
ダンパーの合理的決定法,日本建築学会構造系論文集,第74 卷,第636 號,273-218,
(2009)。
[38] 辻聖晃、中川大輔、吉富信太、竹脇出,「アウトフレーム型連結制振構法におけるアウ
トフレーム及び連結ダンパーの応答低減比マップを用いた設計法」,日本建築学会構造
系論文集,第75 卷,第648 號,337-346,(2010)。
[39] Kiyoji Takeda, Kyoya Tanaka, Toshiaki Someya, Asao Sakuda, and Yoshiteru Ohno, “Seismic
retrofit of reinforced concrete buildings in Japan using external precast, prestressed concrete
frames,” PCI Journal, p.41-61, 2013.
[40] 內政部,「建築物耐震設計規範及解說」,內政部,台北市 (2006)。
[41] 鍾立來 、吳賴雲、孫啟祥、連冠華、楊耀昇、張明禮、邱聰智、葉勇凱、簡文郁、周德
光,(2010),「校舍結構耐震行為之檢核與驗證」,結構工程,第25 卷,第三期,第3-23頁。
[42] 翁元滔、林克強、黃世建、邱聰智,「桃園縣瑞埔國小校舍耐震性能現地試驗─標準構架
試體擬動態與反覆側推試驗」,國家地震工程研究中心,研究報告NCREE-08-004,2008 年。
[43] 內政部,「建築物磚構造設計及施工規範」,內政部,台北市 (2008)。
[44] 中國土木水利工程學會混凝土工程委員會,「混凝土工程設計規範與解說 (土木401-100)」,
科技圖書公司,台北縣 (2007)。
[45] Sozen, M. A., Monteiro, P., Moehle, J. P., and Tang, H. T., “Effects ofcracking and age on
stiffness reinforced concrete walls resistingin-plane shear,” Proc., The Fourth Symposium on
Nuclear Power PlantStructures, Equipment, and Piping, North Carolina State Univ., Raleigh,NC,
Dec., 3.1-3.13, 1992.
[46] Paulay, T., and Priestley, M. J. N., “Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry
Buildings,” John Wiley & Sons, Inc., New York,744 pp., 1992.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top