現在位置首頁 > 博碩士論文 > 詳目
  • 同意授權
論文中文名稱:老舊校舍建築物耐震評估與補強工法研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Studies on the Seismic Evaluation and Retrofit for School Buildings [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:99
出版年度:100
中文姓名:江鳳玲
英文姓名:Feng-Lin Chiang
研究生學號:97428506
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2011-06-09
論文頁數:98
指導教授中文名:吳傳威
口試委員中文名:陳清泉;高健章
中文關鍵詞:耐震評估翼牆擴柱剪力牆
英文關鍵詞:Seismic evaluationWing wallRC jacketingShear wall
論文中文摘要:從歷次震害調查發現,老舊校舍建築物因結構系統或施工品質不良,導致受損情況相當嚴重。然而,在地震災害發生後,校舍建築物又必須提供避難場所使用,因此校舍建築物耐震能力評估與補強實為當務之急。
本文依據ATC-40所提出的容量震譜法,探討中小學既有老舊校舍耐震能力,並針對耐震能力不足之原因進行補強,以提升其側向抗剪強度及勁度。此外,本文以實際工程案例探討目前常用之校舍建築耐震補強工法包含(1)翼牆(2)擴柱(3)剪力牆等傳統RC補強工法之優缺點。
傳統翼牆由於植筋時必須彎折以閃避既有梁主筋,因此本文提出改良型與柱同深之翼牆,可避免植筋彎折、改善澆注品質,同時有效提升校舍建築耐震能力;藉由耐震能力提升之效能與經濟性比較結果可知,採用RC剪力牆較具經濟性與,翼牆及擴柱次之,然而實際設計補強時,仍須考量校舍使用需求、動線安排與通風採光等因素,以規劃適當之補強方案。
論文英文摘要:From the investigation results after major earthquakes, we can find that old school buildings are seriously damaged due to poor structural system and quality. However, school buildings are required to provide as emergency refuges after an earthquake disaster. Therefore, seismic evaluation and retrofit of existing old school buildings are stringent necessary.
Following the procedure of the capacity spectrum method in ATC-40, this thesis presents two practical engineering examples of school buildings to evaluate their seismic performance. In order to increase the lateral shear strength and stiffness of the structural system, three cost effective retrofit techniques are proposed. In addition, the efficiency and the cost of these three traditional RC retrofit methods (1) wing wall (2) RC jacketing and (3) shear wall are compared. It is shown that the retrofitted school buildings by applying RC shear wall is the most economical and effective retrofit method. Also, the RC jacketing and wing wall methods are still effective and suitable for school buildings.
論文目次:摘 要 i
ABSTRACT ii
目錄 iii
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2文獻回顧 2
1.2.1 RC建築物耐震補強相關研究 2
1.2.2國內相關研究 5
1.2.3國外相關研究 6
1.3 研究方法與流程規劃 7
第二章 校舍安全評估 10
2.1校舍破壞模式探討 10
2.1.1結構系統因素 10
2.1.2施工品質因素 13
2.1.3使用管理不當因素 15
2.2校舍安全改善方法 16
2.2.1 設計階段 16
2.2.2 施工階段 18
2.2.3 使用階段 20
2.3小結 20
第三章 校舍耐震補強工法 23
3.1 增設RC剪力牆 25
3.1.1適用範圍 25
3.1.2設計原則 25
3.1.3施作步驟 28
3.1.4注意事項 29
3.1.5設計範例 32
3.2擴柱補強 36
3.2.1設計原則 36
3.2.2注意事項 36
3.2.3設計範例 36
3.3增設翼牆 40
3.3.1適用範圍 40
3.3.2設計原則 40
3.3.3施作步驟 42
3.3.4注意事項 42
3.3.5設計範例 44
3.4增設改良型翼牆 46
第四章 案例探討 49
4.1案例分析(一) 49
4.1.1建築物基本資料 49
4.1.2案例一耐震能力評估 51
4.1.3案例一耐震補強規劃 55
4.1.4案例一耐震補強評比 59
4.2案例分析(二) 61
4.2.1建築物基本資料 61
4.2.2案例二耐震能力評估 64
4.2.3案例二耐震補強規劃 66
4.2.4案例二耐震補強評比 67
4.3案例分析(三) 72
4.3.1建築物基本資料 72
4.2.2案例三耐震能力評估 73
4.2.3案例三耐震補強規劃 77
4.1.4案例三耐震補強評比 80
第五章 結論 83
5.1結論 83
5.2建議 84
參考文獻 86
附錄A. 傳統翼牆施工順序 89
附錄B. 改良型翼牆施工順序 94
論文參考文獻:[1] ACI Committee 318, (2008). “Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary,” (ACI), Michigan, USA.
[2] ATC-40, (1996). “Seismic evaluation and retrofit of concrete buildings,” California, Applied Technology Council.
[3] Anil, Ö. and Altin, S. (2007). “An Experimental Study on Reinforced Concrete Partially Infilled Frames,” Engineering Structures, Vol. 29, No. 3, pp. 449-460.
[4] Hwang, S.J., Fang, W.H., Lee, H.J. and Yu, H.W., (2001). “Analytical model for predicting shear strength of squat walls,” Journal of Structural Engineering, ASCE, Vol. 127, No. 1, pp. 43-50.
[5] Huang, C.L., Li, Y. F., and Lin, C. T. (2010). “Analytical and pushover analysis for predicting nonlinear force- displacement relationships of slender R.C. walls,” Journal of the Chinese Institute of Engineers, Vol. 34.
[6] Hibbeler, RC (1994). “Mechanics of Materials,” Macmillan College Publishing Company, New York.
[7] Hidalgo, P. A., Jordan, R. M. and Martinez, M. P. (2002). “An Analytical Model to Predict the Inelastic Seismic Behavior of Shear-Wall, Reinforced Concrete Structures,” Engineering Structures, Vol. 24, No. 1, pp. 85-98.
[8] Lestuzzi, P. and Bachmann, H., (2007). “Displacement ductility and energy assessment from shaking table tests on RC structural walls,” Engineering Structures, Vol. 29, No. 8, pp. 1708-1721.
[9] Li, Y. F., Lin, Y. J., Chen, C. W., and Lin, C. T. (2007). “Theoretical and Experimental Studies on the As-built and Repaired Rehabilitated RC Frames,” Canadian Journal of Civil Engineering, Vol. 34, No. 8, pp. 923-933.
[10] Macgregor, J. and Wight, J.K. (2005). “Reinforced Concrete Mechanics and Design,” Fourth edition, Prentice-Hall, Singapore.
[11] Tasnimi, A.A. (2000). “Strength and deformation of mid-rise shear walls under load reversal”, Engineering Structures, Vol. 22, No. 4, pp. 99-107.
[12] Salonikios, T.N., Kappos, A.J., Tegos, I.A. and Penelis G.G. (2002). “Cyclic load behavior of low-slenderness reinforced concrete walls”, Structural Journal, ACI, Vol. 96, pp. 649-660.
[13] Santhi, H. M., Samuel, G.M., and Muthumani, K. (2005). “Evaluation of Seismic Performance of Gravity Load Designed RC Frames,” Journal of Performance of Constructed Facilities, Vol. 19, No. 4, pp. 277-282.
[14] Sung, Y.C., Su, C.K., Wu, C.W. and Tsai, I.C. (2006). “Performance-based damage assessment of low-rise reinforced concrete buildings,” Journal of the Chinese Institute of Engineers, Vol. 29, No.1, p.p. 51-62.
[15] Shaingchin, S., Lukkunaprasit, P. and Wood, S. L. (2007). “Influence of Diagonal Web Reinforcement on Cyclic Behavior of Structural Walls,” Engineering Structures, Vol. 29, No. 4, pp. 498-510.
[16] Wallace, J.W., (1998). “A designer’s guide to displacement-based design of RC structural walls,” University of California, Los Angeles, USA.
[17] Yeh, Y.K., Chung, L.L., Chien, W.Y., Chai, J.F., Hsiao, F.P., Shen, W.C., Yang, Y.S., Chiou, T.C., Chow, T.K., Chao, Y.F., and Hwang, S.J., (2009). “Technology handbook for seismic evaluation and retrofit of school buildings,” NCREE 08-023, Taipei, Taiwan, ROC.
[18] 曾一平及翁冠群(1999),建築物耐震評估與補強講習會,台灣省土木技師公會,板橋。
[19] 曾慶正等(2009),鋼筋混凝土結構補強設計參考手冊,中華民國結構技師公會全國聯合會,台北。
[20] 鄒本駒(2009),補強構材於設計時之模擬與效能評估方式,內政部建築研究所,台北。
[21] 葉勇凱,蕭輔沛,黃世建等(2009),鋼筋混凝土建築物耐震能力詳細評估分析方法(推垮分析),國家地震研究中心,台北。
[22] SERCB(2009),建築物實施耐震能力詳細評估及補強講習會(鋼筋混凝土建築物耐震能力評估視窗輔助軟體SERCB原理與操作),中華民國結構技師公會全國聯合會,台北。
[23] 黃冠勳(1989),雙層鋼筋混凝土剪力牆承受反向重覆載重之剛度變化及耐震診斷研究,碩士論文,國立成功大學建築及都市設計研究所,台南,1989。
[24] 賴慶鴻(1999),鋼筋混凝土剪力牆強度與剛度之試驗與分析,碩士論文,國立成功大學建築學系,台南。
[25] 葉瑞德(2002),高型RC剪力牆-構架互制實驗研究,碩士論文,國立成功大學土木工程學系碩博士班,台南。
[26] 余明松(2002),低型R.C剪力牆-構架互制實驗研究,碩士論文,國立成功大學土木工程學系碩博士班,台南。
[27] 黃旭輝(2003),含磚牆非韌性RC構架之數值模擬,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,桃園。
[28] 蕭輔沛(2004),鋼筋混凝土剪力牆-構架互制行為之實驗研究與數值模擬,博士論文,國立成功大學土木工程學系碩博士班,台南。
[29] 蘇進國(2004),以結構性能為基準之房屋建築物耐震能力評估,碩士論文,國立台北科技大學土木與防災研究所,台北。
[30] 陳冠帆(2005),韌性剪力牆行為之有限元素分析,碩士論文,國立成功大學建築學系碩博士班,台南。
[31] 陳振瑋(2005),以等值柱模型分析含牆RC構架,碩士論文,國立臺北科技大學土木與防災研究所,台北。
[32] 蔡昇方(2005),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士論文,台南。
[33] 阮鈞平(2008),校舍建築RC擴柱補強現地試驗與分析,國立成功大學土木工程學系碩士論文,台南。
[34] 林家民(2008),中高型RC剪力牆之等值柱參數建立與分析,碩士論文,國立台北科技大學土木與防災研究所,台北。
[35] 司順瑋(2008),低矮型鋼筋混凝土剪力牆之實驗與分析研究,碩士論文,國立台北科技大學土木與防災研究所,台北。
[36] 黃昭琳(2009),RC剪力牆耐震行為及新型韌性配筋補強工法探討,技師月刊,台北。
論文全文使用權限:同意授權於2012-08-25起公開