第三章 構材補強
第二節 增設翼牆補強 一、 一般原則
此補強方法為藉由增設 RC 翼牆之方式達到增加既有建築耐震性能之目標，增設 之翼牆與具有邊界柱之 RC 剪力牆行為並不完全同。此補強方法為將既有獨立柱改 變為附加 RC 翼牆之柱以增加其強度與勁度。增設之翼牆亦可以設計為承載柱之軸 向力，以避免因主要垂直構件破壞而導致建築倒塌之情況。當增設之翼牆主要設計 為柱之軸力補強時，翼牆之面內方向通常與欲抵抗側向力之方向垂直。
然而，即使柱之耐震性能可藉由增設翼牆的方式提昇，但建築耐震能力可能由 原始強梁弱柱形式轉換為由既有梁之破壞所控制，因此設計時須注意此一現象並選 擇合適之補強性能評估方法。尤其當建築之梁跨度較短時，必須避免因增設翼牆降 低梁之有效長度，而導致梁產生脆性剪力破壞，因此柱增設翼牆補強常需要配合梁
第三章 構材補強
二、規劃
(1) 適合此補強方法之建築物
當梁具有足夠之強度，且以剪力破壞模式之柱抵抗側向力時，此補強方法可藉由 柱強度之增強來提供足夠側向承載力。當破壞機制為由撓剪破壞柱控制且其韌性不 足時，或柱韌性之提高並無助於耐震性能之提昇時，此補強方法亦適用於藉由將破 壞機制由柱破壞改變為梁破壞來提其耐震性能之建築。
增設RC 翼牆補強將降低梁之淨跨度。當梁之淨跨度降低後，梁之撓曲降服應能 發揮以確保其韌性，故此補強方法通常適用於跨距較長之或梁強度甚大之構架。
(2) 需進行補強之構件。
(a) 因此法主要為增加柱之強度，故大部分之柱應予以補強。翼牆之增設應在結構 平面及立面上保持良好之配置，使勁度與側向力分佈平衡，應避免因增設翼牆而導 致結構補強後之勁度或強度不規則。
(b) 當翼牆補強設計為使梁產生降伏之破壞模式時，翼牆補強後梁淨跨度 l0與梁深 D 之比值應大於等於4，並應計算確認梁之破壞模式非剪力破壞或撓剪破壞。
梁
柱 lo
柱
增設翼牆
(c) 當柱淨高因窗台矮牆或眉牆而減少時，此短柱效應可利用增設翼牆之方式獲得 改善，然而，因增設翼牆補強對於梁強度之影響應加以考慮。
三、設計程序 (1) 補強程序
翼牆補強之程序應如下：
(a) 補強之需求量應根據耐震評估之結果。
(b) 翼牆補強之施工方式及其細節應預先決定。
(c) 應計算與翼牆補強連接之柱及梁之強度。
鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬
(d) 翼牆補強後之柱與梁之破壞順序與機制應予以考慮，翼牆補強後對基礎耐震能 力之影響應加以計算。
(e) 須判斷耐震性能是否達到補強之性能需求，當性能需求尚未被滿足，應增加強 度或改變細部設計，並且補強之計算應從步驟(c)重新計算。
(2) 補強構件之強度
在翼牆為場鑄與既有結構結合之情況下，其撓曲強度建議先依照(3.1b)式簡單計 算並取側推分析之塑性轉角值為 0.015，於側推分析評估程式中以此簡易塑鉸性質 先行初步分析評估所需之擴柱數量，後再使用國震TEASPA、SERCB 或 FEMA 建 議方式詳細計算確認，如此可省略許多試算時煩瑣之重覆輸入工作。翼牆補強柱之 極限側向強度為達到撓曲強度Mu時所對應之剪力 Vmu及其剪力強度 Vu之較小者，
依下列各式計算。
(0.8 ) 0.5 1 '
n t y
c
M A f d Nd N
Af
(kgf-cm) (3.1b) 其中
= 受壓側牆之長度除以柱深度(=L /D) d= 0.8D
A= 柱與翼牆之斷面積和。At = 受拉鋼筋之斷面積(cm2)，單側有翼牆時，取柱縱向鋼筋斷面積之 1/2 與牆縱 向鋼筋斷面積之較小；兩側有翼牆時，取柱縱向鋼筋斷面積與牆縱向鋼筋斷面積之 較小者。
四、施工方式與結構細節
翼牆補強設計圖之組成應至少包含四部份：
(1)立面詳圖；(2)斷面詳圖；(3)基礎詳圖；(4)施工步驟說明。
參考圖說見圖3.6。
第三章 構材補強
鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬
(d) 翼牆垂直鋼筋比sv與側向鋼筋比及sh應大於0.25%。
(e) 後加錨錠之配置與施工應根據規定施作。錨錠數量之決定應使其可傳遞翼牆縱 向鋼筋之軸力，且須鋪設補強筋以避免劈裂破壞。翼牆補強柱受拉面鋼筋之貢獻於 計算撓曲強度雖不考慮，但因翼牆端部應力較高，故翼牆端部之鋼筋應注意細部設 計以傳遞既有梁之應力。
(f) 鋼筋外側之混凝土保護層應足夠，且當翼牆現場施工時，建議將既有柱打除混 凝土部份處澆灌混凝土以增加翼牆之厚度。
五、施工步驟說明與施工照片 (照片 3.5) 1. 妨礙施工之管線、構造及設備先行遷移。
2. 若為直接基礎，則基礎施工需先敲除地面層樓版，再開挖至柱基腳結構體頂面 位置。
3. 翼牆補強施工範圍內原有結構體(補強柱、補強範圍內之梁、直通主筋位置之樓 版及梁側、補強範圍之混凝土牆面)接觸表面打毛至 6 mm 粗糙度。
4. 敲除混凝土時盡量不損傷鋼筋，若不慎有損傷時應適當補強，敲除完後以高壓 空氣清理粉塵及鬆動混凝土塊。
5. 敲除面若有寬度大於 0.3 mm 之裂縫需以環氧樹脂灌注，較大之缺損處以環氧 樹脂砂漿或無收縮高強度砂漿修補。
6. 探測並標示植筋位置及周邊原結構鋼筋位置。
7. 盡量避開結構鋼筋位置，依規定進行植筋，若有損壞原結構鋼筋應進行適當補 強。
8. 翼牆鋼筋綁紮與固定。
9. 模版組立。
10. 混凝土澆置，骨材最大粒徑以不超過 13 mm 為原則，混凝土澆置前潤濕原結構 體表面，澆置時需以模外振動器配合施工。
11. 澆置完成後敲除多餘混凝土，並以無收縮水泥砂漿填實空隙或環氧樹脂灌注細 縫。
12. 補強範圍之外觀裝修。若有移除或改道之管線或設施，需復原並恢復原有功能。
第三章 構材補強
窗台地坪敲除 基礎開挖
植筋 鋼筋綁紮
封模 封模
拆模完成面 裝修完成面
照片 3.5 【資料來源：本研究製作】
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