不同箍筋型式之New RC柱反覆側推行為研究

Study of the Cyclic Behavior of New RC Columns with Different Types of Hoops

王俊傑(Michael Wang)

指導教授 ： 廖文正

國立臺灣大學/工學院/土木工程學研究所/碩士(2014年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2014.02015

摘要

鋼筋混凝土（Reinforced Concrete, RC）結構擁有成本低、耐久性高、易於維護且適用於建築構件組裝的特性，是目前最普遍應用的建築材料，但也由於其單位重量大，強度較鋼骨差，使用於高樓結構會發生柱結構尺寸過大、經濟效應較差甚至鋼筋間距過密難以施工的現象，使得一般30層樓以上的高層建築較少為鋼筋混凝土結構。於912地震時台灣既有的老舊鋼筋混凝土結構表現不佳，外界對於鋼筋混凝土結構的信心大減，導致鋼骨或鋼骨鋼筋混凝土使用於高樓結構較受歡迎。以日本政府於1988年至1992年推行五年的New RC計畫當作借鏡，在提升鋼筋混凝土材料強度並改變施工方法的前提下，鋼筋混凝土結構也同樣可以運用於高樓結構，並擁有與鋼骨、鋼骨鋼筋混凝土結構同等級的安全性能，且能夠解決構件尺寸過大、鋼筋間距過密的現象，並同時得到建築空間提升、成本降低等經濟效益。
在結構物中，柱構件主要用於承受及傳遞垂直載重；對於處於地震帶的台灣，當地震發生時柱子除了承受垂直載重之外，更要承受因地震引起的水平力，以至於柱子在承受軸力下的反覆側推行為是重要的研究議題。
國內外學者發現柱子在承受高軸力的狀況下，剪力容量會隨著側推位移量的增加而下降，且箍筋提供的圍束效果更會直接影響柱子在達到極限強度後側向力的衰減速度。目前使用瓦斯壓接製成的封閉式焊接箍筋用以提供柱圍束及剪力容量，在台灣並沒有相關的研究。本研究以台灣現行的135°的封閉式傳統箍筋與90°-135°非封閉式傳統繫筋當做對照組，比較封閉式焊接箍筋相較於傳統箍筋、繫筋在高強度鋼筋混凝土柱中對柱子反覆側推行為，並驗證現行ACI 318-11規範其剪力鋼筋設計強度對於封閉式焊接箍筋的適用性，以利於工程界的分析與應用。

關鍵字

封閉式焊接箍筋 ； New RC ； 圍束 ； 反覆側推 ； 箍筋型式

並列摘要

Nowadays, construction of high-rise buildings become a trend in order to deal with the high population. As the story increase, lower-story structure members will carry higher loads because of the higher self-weight especially for column members. Comparing with steel structure, reinforced concrete structure has a deadly weakness - heavy weight. In order to overcome the problem, bigger section will be used. However, the large dimension was consequent on the higher price and the smaller space. According to the experience of Japan, using high-strength materials in RC members can reduce the dimensions effectively. Therefore, high-strength materials such as high-strength concrete and high-strength steel were strongly recommended in construction industry.
Many researches mention that the shear capacity of RC columns will reduced as the lateral deformation increase especially for columns with high-strength materials. For the reason that the amount and type of transverse reinforcement used in RC columns is a critical factor. For now there is no research of high-strength concrete columns with gas pressure welded rebars as transverse reinforcement in Taiwan. This study used conventional closed-shape hoops with 135° hooks and 90°-135° conventional tie as samples, comparing with welded closed-shape hoops made by gas pressured. Investigating the cyclic behavior of New RC columns with different types of hoops and verifying the adequacy of current ACI shear design equations of RC columns with high strength steel and concrete are the objectives of this study in order to facilitate the analysis and application.

並列關鍵字

welded closed-shape hoops ； New RC ； confinement ； cyclic loading ； types of hoops

參考文獻

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