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系統識別號 U0002-2306200508460800
中文論文名稱 柱位偏移建築物結構安全評估方法之探討
英文論文名稱 The Investigation of Structural Safety Evaluation for Buildings with Columns Erected of Dislocation
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 土木工程學系碩士班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering
學年度 93
學期 2
出版年 94
研究生中文姓名 沈盛達
研究生英文姓名 Sheng-Ta Shen
學號 790310071
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2005-06-02
論文頁數 105頁
口試委員 指導教授-張德文
委員-曾一平
委員-段永定
中文關鍵字 柱位偏移  柱位不正  地震反應  耐震能力 
英文關鍵字 column erection  seismic response  seismic capacity evaluation 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 工程界在興建具有地下室之高樓建築物時,有可能因「地界不明」、「放樣不準」或「工地管制不良」等原因,造成地下室柱位與一樓柱位不正之問題,亦即地下室柱昇至地面層時,才發現地下室柱位不符合建築線或不符合原設計之柱位,此時一樓柱之柱位一定需作偏移,以下簡稱柱位不正問題。本問題之處理方法需採用「柱主筋彎折」或「截斷柱主筋後植筋」二種作法。
本研究首先探討柱位不正之處理方法,繼而以一實際案件說明柱位不正之結構安全分析方法,並發展數種分析技巧,有助於工界應用:
1.以SAP程式探討柱勁度減少之程度
2.靜力分析與動力分析對耐震能力評估成果之影響
3.混凝土強度對耐震能力評估成果之影響
4.反應譜對耐震能力評估成果之影響
5.實際地震反應與耐震能力評估成果之相對應檢討
針對某一實際範例結構,本文採用SAP程式模擬柱主筋截斷與植筋之現象後,以86年建築物耐震設計規範為準,重新進行該建物之結構分析以比較鋼筋量是否足夠,且進行耐震能力詳細評估以比較該建物崩塌加速度是否足夠。本研究得到「本建物結構安全應無疑慮」之結論,其異於以往鑑定報告成果。但經九二一以及三三一地震之地震強度分析,並與本建物未受損實際狀況比較,得知本文分析之成果為合理。
本研究所獲得之成果可供工程師採用內政部營建署耐震能力詳細評估程式時之參考,亦即一般既有鋼筋混凝土建築物耐震能力詳細評估時需注意:(1)靜力分析或動力分析之地震力,(2)原設計或實際混凝土強度(3)反應譜之選擇(4)耐評成果與實際地震反應之比對。
英文摘要 There are some problems of column erection error in the construction of buildings, which may reduce the structural safety. The erection error of dislocation often occurs during the construction period of basement and 1FL, which is induced by layout error, careless site management, and etc.
In this thesis, it is discussed the structural safety evaluation procedures for buildings of column erection error. A practical case is also illustrated. The specialized methodology of the associated analysis is as follows:
1. Using the SAP program to check the reducing stiffness of column of erection error.
2. The influence of static analysis and dynamic analysis on the seismic capacity evaluation.
3. The influence of concrete strength on the seismic capacity evaluation.
4. The influence of spectra on the seismic capacity evaluation.
5. The difference between seismic response and the seismic capacity evaluation.
A complete analysis methodology is implemented, and a practical structure with reinforcing bar cut off is studied in this thesis. The seismic capacity of buildings of column erection error is then accurately evaluated..
論文目次 目錄
誌謝 i
摘要 ii
Abstract iii
符號說明 iv
目錄 vi
圖目錄 xi
表目錄 xii
第一章 前言 1
§1.1研究動機 1
§1.2文獻回顧 2
§1.2.1修復補強之文獻回顧 2
§1.2.2柱主筋彎折 3
§1.2.3植筋工程 5
§1.2.4耐震能力詳細評估 8
§1.2.5建築技術規則沿革 9
§1.3研究流程 12
§1.4研究範疇 13
第二章 研究背景 15
§2.1建物概述 15
§2.2結構概述 18
§2.3柱位不正與鋼筋截斷(植筋) 18
§2.4耐震能力評估鑑定報告 19
§2.4.1以往評估方式與程式 19
§2.4.2評估程序 19
§2.4.3耐震能力詳細評估成果 19
§2.4.4耐震能力不符合現行建築物耐震設計規範 20
§2.4.5耐震能力評估鑑定報告之探討 20
§2.5以往結構分析鑑定報告 20
§2.5.1分析數據 20
§2.5.2分析方法 21
§2.5.3鑑定結果 21
§2.5.4鑑定結論 21
§2.5.5結構分析鑑定報告之探討 22
§2.6以往報告綜合研判 22
第三章 結構安全評估作法 24
§3.1結構安全評估目的 24
§3.2結構安全評估分析作法 24
§3.2.1現況結構安全評估 24
§3.2.2原結構分析是否符合設計當年規範 24
§3.2.3實際結構是否安全 24
§3.2.4實際結構受九二一地震與三三一地震之表現 25
§3.3結構安全標準 25
§3.3.1現行規範或86年建築物耐震設計規範 25
§3.3.2動力分析基底剪力需符合靜力分析基底剪力之90%或100% 26
§3.3.3混凝土抗壓強度為設計值或實際值 26
§3.4結構分析模式 27
第四章 現況結構安全評估 29
§4.1構材損壞調查 29
§4.2垂直測量 29
§4.3水準測量 30
§4.4混凝土抗壓強度試驗 31
§4.4.1檢測標準 31
§4.4.2檢測結果 31
§4.4.3分析值 33
§4.5中性化試驗 34
§4.5.1檢測目的 34
§4.5.2檢測方法 34
§4.5.3檢測標準 34
§4.5.4檢測位置 34
§4.5.5檢測位置 34
§4.6保護層厚度 36
§4.6.1檢測目的與方法 36
§4.6.2檢測標準 36
§4.6.3檢測結果 37
§4.7鋼筋檢測 41
§4.7.1檢驗方法 41
§4.7.2檢驗位置 42
§4.7.3主筋號數調查 42
§4.7.4鋼筋配置調查成果 42
§4.7.5鋼筋比對 47
§4.8鋼筋腐蝕 47
§4.8.1檢測目的 47
§4.8.2檢測方法 47
§4.8.3檢測標準 47
§4.8.4檢測位置 48
§4.8.5鋼筋腐蝕檢測成果 48
§4.9 小結 50
第五章 原設計結構之評估 52
§5.1 ETABS結構分析 52
§5.1.1結構分析基本資料 52
§5.1.2載重條件 52
§5.1.3樓層載重計算 53
§5.1.4建物基本振動周期 54
§5.1.5設計規範 54
§5.1.6基本假設 54
§5.1.7結構分析模式示意圖 55
§5.1.8法規設計地震力 56
§5.1.9地震力調整 58
§5.1.10豎向分配 59
§5.1.11意外扭矩 62
§5.1.12載重組合 62
§5.1.13鋼筋量比較 62
§5.2原設計結構之耐震能力 65
§5.2.1耐震能力詳細評估流程 65
§5.2.2補強或拆除重建標準 66
§5.2.3建築技術規則之規定 67
§5.2.4原設計結構之耐震能力 67
§5.2.5原設計結構之耐震能力歸納 69
§5.2.6小結 69
第六章 柱位偏移結構之評估 70
§6.1一樓柱位不正施工缺失之模擬 70
§6.1.1柱偏移情況說明 70
§6.1.2結構模擬方式 70
§6.1.3柱偏移之考量 71
§6.1.4柱主筋切斷後植筋之考量 73
§6.2實際結構之結構分析 74
§6.2.1原設計 、動力100% 74
§6.2.2實際 、動力100% 76
§6.2.3原設計 、動力90% 78
§6.2.4實際 、動力90% 80
§6.2.5綜合評估 83
§6.3實際結構之耐震能力 84
§6.3.1原設計 、動力100% 85
§6.3.2實際 、動力100% 85
§6.3.3原設計 、動力90% 87
§6.3.4實際 、動力90% 88
§6.3.5綜合評估 89
§6.4實際結構承受地震反應分析 89
§6.4.1兩次地震未造成本建物損壞 89
§6.4.2兩次地震之地震強度 90
§6.4.3彈性地震地表加速度 91
§6.4.4以往鑑定報告分析成果不符現況 92
§6.4.5本研究分析成果為可信 93
第七章 結構安全評估結論 94
§7.1結構安全調查與檢測 94
§7.2本研究分析正確性說明 95
§7.3分項結論 95
§7.4與以往鑑定報告之差異 96
§7.5結構安全評估結論 97
第八章 結論與建議 99
§8.1結論 99
§8.2建議 100
參考文獻 101

圖目錄
圖1.1 研究流程圖 12
圖2.1 地下一樓結構平面圖 16
圖2.2 一樓結構平面圖 17
圖5.1 B棟分析結構示意圖 55
圖5.2 整體多塔分析結構示意圖 56
圖6.1 柱有偏移及無偏移之有限元素法模型模擬 71
圖6.2 層剪力與樓層變位的容量曲線 91


表目錄
表2.1 耐震能力詳細評估成果 19
表3.1 結構分析模式 27
表4.1 垂直測量成果表 29
表4.2 基礎容許沉陷量 30
表4.3 水準測量成果表 30
表4.4 鑽心試體的抗壓強度試驗值 32
表4.5 鑽心試體中性化深度檢測成果表 35
表4.6 保護層厚度 37
表4.7 保護層厚度量測成果表 37
表4.8 柱及梁構件之主筋號數量測 42
表4.9 鋼筋配置檢測成果 42
表4.10 鋼筋腐蝕電位檢測一覽表 47
表4.11 電位與腐蝕關係檢測標準 47
表4.12 鋼筋腐蝕程度檢測成果 48
表4.13 中性化深度檢測成果 50
表4.14 保護層厚度檢測成果 50
表5.1 各樓層總靜重 53
表5.2 現行建築物耐震設計規範之最小水平地震總力 56
表5.3 86年版建築物耐震設計規範之最小水平地震總力 57
表5.4 X向與Y向之地震力豎向分配(現行規範、動力100 %) 60
表5.5 X向與Y向之地震力豎向分配(現行規範、動力90 %) 60
表5.6 X向與Y向之地震力豎向分配(86年規範、動力100 %) 61
表5.7 X向與Y向之地震力豎向分配(86年規範、動力90 %) 61
表5.8 載重組合 62
表5.9 柱鋼筋不足統計(現行規範) 62
表5.10 梁鋼筋不足統計(現行規範) 63
表5.11 柱鋼筋不足統計(86年規範) 64
表5.12 梁鋼筋不足統計(86年規範) 65
表5.13 耐震安全評估標準 67
表5.14 原設計結構各樓層崩塌地表加速度-現行規範 67
表5.15 原設計各樓層崩塌地表加速度-86年規範 68
表5.16 耐震安全標準比較 69
表6.1四根有偏移柱之柱鋼筋量比較 74
表6.2四根有偏移柱之柱鋼筋量比較 74
表6.3四根有偏移柱之柱鋼筋量比較 75
表6.4 所有柱鋼筋量比較 75
表6.5四根有偏移柱之柱鋼筋量比較 76
表6.6四根有偏移柱之柱鋼筋量比較 77
表6.7四根有偏移柱之柱鋼筋量比較 77
表6.8所有柱鋼筋量比較 77
表6.9四根有偏移柱之柱鋼筋量比較 79
表6.10四根有偏移柱之柱鋼筋量比較 79
表6.11四根有偏移柱之柱鋼筋量比較 79
表6.12所有柱鋼筋量比較 80
表6.13四根有偏移柱之柱鋼筋量比較 81
表6.14四根有偏移柱之柱鋼筋量比較 81
表6.15四根有偏移柱之柱鋼筋量比較 81
表6.16所有柱鋼筋量比較 82
表6.20實際結構各樓層崩塌地表加速度 85
表6.21實際結構各樓層崩塌地表加速度 86
表6.21實際結構各樓層崩塌地表加速度 87
表6.22實際結構各樓層崩塌地表加速度 88
表6.23有移位柱之耐震能力詳細評估成果 89
表6.24交通部中央氣象局九二一地震資料 90
表6.25交通部中央氣象局三三一強震資料 90
表6.26實際結構之樓層Fu值 91
表6.27實際結構之樓層彈性地表加速度值(Ac, gal) 91
表6.28彈性地震地表加速度 92



參考文獻 1. 林平昇,「台灣建築糾紛案之研究」,台灣省建築師公會台北市辦事處學術研究會,民國六十九年。
2. 蘇棋福,「建築技術規則構造編解說實例(上冊)」,茂榮圖書公司,民國六十三年。
3. 「最新建築技術規則」,茂榮圖書公司,民國七十七年。
4. 「最新建築技術規則」,詹氏書局,民國八十五年。
5. 「建築物耐震設計規範及解說」,營建雜誌社,民國八十六年。
6. 「最新建築技術規則」,茂榮圖書公司,民國八十七年。
7. 「建築物之構造規定」,日本建築學會,1990。
8. ACI committee 318,’’Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-95) and Commentary (ACI 318R-95),1995。
9. ”Seismic Rehabilitation of Structures” , ACI SP-160,1996。
10. 「既存鋼筋混凝土結構物的耐震補強手冊」,財團法人日本混凝土工學會技報堂,1984。
11. 小倉一弘郎,「既存鋼筋混凝土建築物的耐震補強和診斷」,技術學院,1984。
12. 廣澤雅也、山崎裕「耐震診斷補強設計的實務」,建築技術,1991。
13. Hanson, R.D., ’’Repair, Strengthening and Rehabilitation of Buildings, Recommendations for Needed Research, ’’Department of Civil Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, 1977.
14. Lagorio, H.T., Friedman, H. and Wong, K. M, ’’Issues for Seismic Strengthening of Existing Buildings, A Practical Guide for Architects,’’ Center for Environmental Design Research, University of California, Berkeley, January 1978.
15. ‘’Tentative Provisions for the Development of Seismic Regulations for Buildings’’ ATC3-06, Applied Technology Council, June 1978.
16. Bett, B.J., Klinger, R. and Jisrsa, J., ’’Lateral Load Response of Strengthened and Repaired Reinforced Concrete Columns, ’’ACI Structural Journal, Vol.85, No.5, 1988.
17. Alcocer, S. and Jirsa, J., ’’Assessment of the Response of Reinforced Concrete Frame Connections Redesigned by Jacketing, ’’Fourth US National Conference on Earthquake Engineer, California, USA, May 1990.
18. Bush, Jr., T.D., Willie, Jr., L.A. and Jirsa, J. ’’Observations on two Seismic Strengthening Schemes for Concrete Frames, ’’Earthquake Spectra, Vol.7, No.4, 1991.
19. ‘’Repair and Rehabilitation Research for Seismic Resistance of Structures,’’ Announcement of Program Initiative, National Science Foundation, USA.
20. ‘’Repair and Strengthening of Reinforced Concrete, Stone and Brick-Masonry Buildings,’’ Building Construction under Seismic Conditions in Balkan Region, UNDP/UNIDO PROJECT RER/79/015,/ UNIDO,Vienna,1983.
21. Rodriguez, M. and Park, R., ’’Repair and Strengthening of Reinforced Concrete Buildings for Seismic Resistance, ’’Earthquake Spectra, Vol.7, No.3, 1991.
22. 林草英、林益勝,「既存結構耐震補強及維修作業之探討」,防災科技研究報告77-66,行政院國家科學委員會,民國七十八年六月。
23. 彭耀南、趙文成、林昌佑,「建築結構之耐震診斷與補強-梁」,防災科技研究報告77-60,行政院國家科學委員會,民國七十八年五月。
24. 彭耀南、趙文成,「建築結構之耐震診斷與補強-柱」,防災科技研究報告78-62,行政院國家科學委員會,民國七十九年六月。
25. 彭耀南、趙文成,「建築結構之耐震診斷與補強-接頭」,防災科技研究報告79-67,行政院國家科學委員會,民國八十年八月。
26. 許茂雄,「短柱補強與改進試驗(1)」,防災科技研究報告81-01,行政院國家科學委員會,民國八十一年七月。
27. 張荻薇,「地震後受損鋼筋混凝土建築物之補修及耐震補強設計法」,結構工程,民國七十六年一月,79-90頁。
28. 蔡益超、邱昌平、張英發,「國內外現有鋼筋混凝土建築物耐震能力評估方法之比較及較佳評估準則之架構」,國立台灣大學地震工程研究中心,民國七十七年一月。
29. 蔡益超、邱昌平、張英發,「現有鋼筋混凝土建築物耐震能力初步評估法則」,國立台灣大學地震工程研究中心,民國七十七年七月。
30. 蔡益超、邱昌平、張英發、洪聰維,「現有鋼筋混凝土建築物耐震能力評估準則之研究」,國立台灣大學地震工程研究中心,民國七十八年六月。
31. 葉超雄、洪思閩,「近斷層建築物設計地震力之研究」,內政部建研所,民國八十八年六月。
32. 「建築物耐震設計手冊之編訂(一)」,內政部建築研究所,民國八十七年六月。
33. ‘’Uniform Building Code’’, 1997ed. ICBO.
34. 「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,民國八十八年六月。
35. 「鋼筋混凝土建築物之修復與補強技術彙編」,內政部建築研究所,民國八十七年六月。
36. 翁正強、梁嘉洲,「SRC梁柱設計與ETABS程式之應用」,國立交通大學碩士論文,民國八十六年六月。
37. 「鋼骨鋼筋混凝土柱及梁柱構材強度與耐震行為研究(一)」,內政部建築研究所,民國八十八年六月。
38. 「鋼骨鋼筋混凝土梁柱及接頭結構行為研究-鋼骨鋼筋混凝土梁構材強度及韌性研究(一)」,內政部建築研究所,民國八十八年六月。
39. 「地震大解剖」,牛頓出版公司編輯部,民國八十八年。
40. 洪如江,「初等工程地質學大綱」,財團法人地工技術研究發展基金會,民國八十六年。
41. 「鋼筋混凝土設計手冊-柱-強度設計法」,中國土木水利工程學會,民國七十二年五月。
42. 李景亮、梁英文,「結構耐震設計」,文笙書局,民國八十六年。
43. 蔡益超、楊金龍,「鋼筋混凝土建築物耐震能力評估」,國立臺灣大學碩士論文,民國八十六年六月。
44. 「既有鋼筋混凝土建築物耐震評估手冊」,內政部建築研究所,民國八十五年。
45. 衛龍武、呂志濤、朱萬福,「建築物加固與改造」,江蘇科學技術出版社,1993,1月。
46. 楊士賢,「高氯離子含量建築物之耐震能力評估」,淡江大學碩士論文,民國八十八年六月。
47. 林子平、劉賢淋,「工程地質與工址調查」,民國八十五年十二月。
48. 翁元滔,「鋼筋混凝土結構耐震評估與補強之初步研究」,淡江大學土木研究所碩士論文,民國八十七年六月。
49. 陳慧慈、周健捷、洪思閩、鄧崇任,「現有鋼筋混凝土建築物補強之初步研究」,國家地震工程研究中心,民國八十一年十二月。
50. 「學校建築常見之結構損害現象歸類及補強計畫建議」,內政部建築研究所,民國八十五年六月。
51. 「鋼骨鋼筋混凝土構造(SRC)設計規範與解說研究」,內政部建築研究所,民國八十六年六月。
52. 「鋼骨鋼筋混凝土構造(SRC)設計規範研究」,內政部建築研究所,民國八十五年六月。
53. 張嘉祥、陳嘉基、王貞富,「嘉義瑞里地震學校建築震害」,結構工程,第九卷第三期,pp.63-83,民國八十七年。
54. 張徽正、林啟文、陳勉銘,「台灣活動斷層概論」,經濟部中央地質調查所,民國八十七年。
55. 宋國城,「台灣的活動斷層研究規劃報告書」,行政院國科會專題研究成果NSC87-2119-M-006-002,民國八十七年。
56. 「推動公有及供公眾使用之建築物耐震能力評估及補強實施方案(草案)」,內政部營建署,民國八十七年。
57. 許茂雄、張嘉祥、蔡瑞河,「新建學校建築耐震規劃設計與既有學校建築耐震補強指針研擬」,內政部建築研究所,民國八十六年六月。

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