校舍隔間磚牆增設複合柱補強效益之推垮分析及試驗驗證

Pushover analysis and experimental verification on retrofit of school buildings by adding composite column to partition brick walls

連冠華(Kuan-Hua Lien)

指導教授 ： 鍾立來 ； 吳賴雲

國立臺灣大學/工學院/土木工程學研究所/碩士(2006年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2006.01261

摘要

921集集地震造成數以萬棟之樓房損毀，其中以中小學校舍損壞最為嚴重，約佔40%。對為數龐大之中小學校舍而言，係按照建造當時之規範進行設計，甚至未進行耐震設計，未必能符合目前最新耐震設計規範之需求，故既有中小學校舍之耐震能力堪虞，但無法也無須一一拆除重建。透過補強之手段，可提升原有結構之耐震能力。耐震補強方法除了成本效益外，尚須考慮其對建築功能之衝擊。常見之補強工法，均在走廊側進行補強，如鋼板包覆補強、翼牆補強、擴柱補強等，必須拆除門窗，故其工期長、費用高、廢棄物多。因此，本研究旨在探討隔間磚牆耐震補強之研究與發展，於隔間磚牆增設複合柱，增設之柱子分為兩部分，配以橫向鋼筋，將磚牆夾在其中。增設之柱子本身對耐震容量有所貢獻外，並可降低隔間磚牆之有效寬度，同時增加隔間磚牆之面外強度及承載能力，避免中小學校舍於大地震時倒塌，保障師生之安全。探討隔間磚牆增設複合柱之力學行為，訂定其塑鉸性質及相關參數，繼而進行ETABS非線性推垮分析及容量震譜法分析，以量化補強之效益。製作五座試體進行擬靜態面外反覆試驗，加以驗證先砌與後砌之隔間磚牆面外耐震能力，確認隔間磚牆耐震補強之可行性及塑鉸參數。隔間磚牆之補強工程不必拆除門窗，因而省工、省時、又省錢，且對原有建築功能之衝擊最低。讓耐震堪虞之中小學校舍，在有限之經費下，有效地提昇其耐震能力，期大幅降低地震之災害。

關鍵字

校舍隔間磚牆補強 ； 複合柱 ； 非線性靜力推垮分析 ； 耐震評估

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retrofit of shool buildings to partition brick walls ； pushover analysis ； composite column ； seismic assessment

參考文獻

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