國內研究成果

1. 鋼筋混凝土建築物之修復與補強技術彙編

內政部建研所於民國 86 年委託台灣科技大學進行鋼筋混凝土建築物之 修復與補強技術彙編，該報告對修復與補強工程之檢驗做一些說明，並將 鋼筋混凝土建築物之修復與補強，依應用方式不同而概分為下列五種工法：

(1) 結構元件修復工法

(2) 結構元件補強工法 (3) 結構系統改善補強工法

(4) 結構系統消能、減震、隔震及主被動控制裝置補強工法 (5) 其它補強工法

2. 鋼筋混凝土構架震後之補強試驗及其效果分析--包覆工法

本文為成功大學建築研究所之碩士論文，作者為康繼仁先生，本研究 之主要目的，在建立一套有關各式包覆工程於經濟、施工、效能上的合理 評估。本文的研究包括試驗和理論的部份。試驗部份共進行十座遭破壞後 進行包覆補強試體的多週次加載試驗，包覆材料計有 TYFO 纖維、單向碳 纖維、鋼板及鋼板箍。理論部份則是利用非線性增量剛度法，並將補強物 所增加之圍束效應、抗剪力及抗彎力予以合理考慮之，求出破壞桿件經初 步修復後之剛度及強度上的折減因子，便可求出理論上補強構架的整體行 為。本文的研究成果與結論如下：

(1) 將各式纖維試片予以試驗，求出材料的抗張強度及彈性模數。

(2) 利用纖維的抗張能力及維束試驗的結果，求出各式纖維材料所能發 揮的維束效應。

(3) 於理論分析中，提出合理方式來考慮補強物對桿件所增加的剛度、

抗剪強度、抗彎強度，並經理論曲線與試驗曲線相比較，認為尚屬 合理。

(4) 本文認為包覆纖維布適用於梁柱的抗剪力不足及要求增加圍束效 應的情形下，但若梁柱端點的抗彎強度不足，或抗彎及抗剪強度皆 不足的情形下，則建議使用鋼板或鋼板箍的包覆補強方式，惟其縱 向補強鋼材，在柱梁端端點須有充分錨定。

(5) 在本研究中進行的十座補強試體，除 R-18 試體使用 TASCON 為其 黏接材料，其餘的試體皆為使用環氧樹脂做為黏結材料，使其成為 一體。本研究因時間的限制，無法探討鋼板在鋼板在長時間曝露在

室外，在太陽照射及冷熱溫差的情況下對貼片及黏著劑的影響。另 外，各家公司皆有其專利之被覆材料，方可同時測試其效果。

(6) 在鋼板包覆補強中，鋼板與試體之間的空隙乃是利用黏結劑將兩者 黏結為一體，而環氧樹脂的厚度，比較難以控制。而黏結劑的厚度 對總體的影響，則因為試體的數量不足，難以做一個結論。

(7) 在理論分析上，本文將試體上的鋼板視為有縱橫兩向皆能發揮其效 用，在縱向能發揮主筋之效果，在橫向能發揮箍筋的效果，而在實 際的情形中，是否兩方向不相互影響，均無發揮其應有之效能，則 不得而知，必須加以研究釐清。

(8) 在考慮鋼筋的握裹滑移效應時，根據許茂雄教授的公式，是依最外 側的鋼筋來加以考慮，但是若補強材料平行於構件，貫穿過柱梁交 界之破壞面，對於握裹滑移效應的影響不得而知。在理論分析部 分，所分析的例子中，不考慮此間的差異，所得之結果尚稱滿意，

但若貫穿的數量或錨定的程度予以增加，應會造成較大的影響。

3. 鋼筋混凝土學校建築物之耐震診斷與補強

本文為成功大學建築研究所之碩士論文，作者為許晉嘉先生，指導教 授為許茂雄教授，選擇此篇文章主要是因為在 1998 年 7 月 17 日於嘉義縣 瑞里地區發生芮氏 6.2 級之地震，此次地震許多校舍建築損害嚴重，其損害 原因與本文有密切關係，因此收錄本篇文章。

本研究之主要目的，在建立一套含牆鋼筋混凝土柱梁構架之動態非線 性耐震診斷之分析程式，並考慮鋼板補強與剖縫牆隔離之分析模式，針對 既存鋼筋混凝土建築物作分析以做為耐震評估及補強之依據。本文並針對 耐震補強原則，提出了以下的建議對策：

(1) 韌性不足之對策(構材發生脆性破壞)

A. 對含窗檯之磚牆與柱之間須加設隔離縫，增加韌性，以避免短 柱效應之發生。

B. 對剪斷柱加設鋼線網、鋼板箍補強，增加韌性及強度，以避免 剪斷柱之發生。

C. 對厚度不足之磚牆加設鋼筋混凝土耐震壁，增加強度，以避免 磚牆剪力破壞而促進周邊構材脆性破壞之發生，耐震壁底下之 基礎也要適當補強。

(2) 強度不足之對策(構材未發生脆性破壞，但耐震能力不佳)

A. 對撓壞柱加設鋼筋網、鋼筋箍補強，增加韌性及強度，以增加 柱之抗彎能力。

B. 加設 RC 翼牆補牆，增加側向剛度，以吸收地震橫力且避免過 大變形之發生。

C. 加設全封式 RC 牆補強，增加側向剛度，以吸收地震橫力且避 免過大變形之發生。

加設鋼斜撐補強，增加側向剛度，以吸收地震橫力且避免過大變形 之發生。

(3) 變形過大之對策(構材未發生脆性破壞，但變形量過大)

A. 加設 RC 翼牆補牆，增加側向剛度，以吸收地震橫力且避免過 大變形之發生。

B. 加設全封式 RC 牆補強，增加側向剛度，以吸收地震橫力且避 免過大變形之發生。

C. 加設鋼斜撐補強，增加側向剛度，以吸收地震橫力且避免過大 變形之發生。

(4) 耐震補強之注意事項

A. 耐震補強應以不影響原使用機能為原則，並考慮採光、通風隔 音等基本性能。

B. 耐震補強時應儘量考慮鋼心與質心之一致性，以避免產生扭轉 效應之發生。

C. 對脆性構材破壞之建築物，應以增加韌性為主要目標。

D. 耐震補強應同時考慮強度及韌性的提高，並防止過大變形之發 生。

4. 鋼筋混凝土構架震後之補強試驗及其效果分析--包覆工法

本文為成功大學建築研究所之碩士論文，作者為康繼仁先生，本研究 之主要目的，在建立一套有關各式包覆工程於經濟、施工、效能上的合理 評估。本文的研究包括試驗和理論的部份。試驗部份共進行十座遭破壞後 進行包覆補強試體的多週次加載試驗，包覆材料計有 TYFO 纖維、單向碳 纖維、鋼板及鋼板箍。理論部份則是利用非線性增量剛度法，並將補強物 所增加之圍束效應、抗剪力及抗彎力予以合理考慮之，求出破壞桿件經初 步修復後之剛度及強度上的折減因子，便可求出理論上補強構架的整體行 為。本文的研究成果與結論如下：

(1) 將各式纖維試片予以試驗，求出材料的抗張強度及彈性模數。

(2) 利用纖維的抗張能力及維束試驗的結果，求出各式纖維材料所能發 揮的維束效應。

(3) 於理論分析中，提出合理方式來考慮補強物對桿件所增加的剛度、抗剪 強度、抗彎強度，並經理論曲線與試驗曲線相比較，認為尚屬合理。

(4) 本文認為包覆纖維布適用於梁柱的抗剪力不足及要求增加圍束效 應的情形下，但若梁柱端點的抗彎強度不足，或抗彎及抗剪強度皆 不足的情形下，則建議使用鋼板或鋼板箍的包覆補強方式，惟其縱 向補強鋼材，在柱梁端端點須有充分錨定。

(5) 在本研究中進行的十座補強試體，除 R-18 試體使用 TASCON 為其 黏接材料，其餘的試體皆為使用環氧樹脂做為黏結材料，使其成為 一體。本研究因時間的限制，無法探討鋼板在鋼板在長時間曝露在 室外，在太陽照射及冷熱溫差的情況下對貼片及黏著劑的影響。另 外，各家公司皆有其專利之被覆材料，方可同時測試其效果。

(6) 在鋼板包覆補強中，鋼板與試體之間的空隙乃是利用黏結劑將兩者

黏結為一體，而環氧樹脂的厚度，比較難以控制。而黏結劑的厚度

結 構

結 構

元 件 類 別 研 究 課 題 作 者 來 源

增設剪力牆 鋼筋混凝土學校建築耐震研究 曹文琥 第四屆結構工程研討會論文 (1998)

以柱模式分析槽縫剪力牆之耐震行為 楊國豪 國立成功大學碩士論文(83) 增設槽縫牆 以版模式分析 R.C.槽縫剪力牆之耐震行

為 陳宏州 國立成功大學碩士論文(83)

補強方法研擬

鋼筋混凝土構造損壞、修復、補強方式 之研擬－以台北地區中、小學校教室為 例

鄭清浩 中原大學碩士論文(84)

補 強 方 式 研 擬

陳慧慈 周健捷 洪思閔 鄧崇任

國家地震工程研究中心研究 報告(80)