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第五章 實例調查與專家訪談

第一節 實例調查

本節主要進行實體結構物之耐久性能調查,以了解本研究所建議 之診斷方法的適用性。

壹、實例一

1. 建築結構使用現況概述:

本實例之建築物為台北市某高中科學樓,為地上四層地下一層之 鋼筋混凝土建築物,興建於民國 73 年,平面尺度為長方形,常邊為 40.5 公尺,短向寬度 18 公尺,地下一層至四層樓高為 3.6 公尺,總 樓高 14.4 公尺,各樓層高級建築面積詳下表:

表 5- 1 科學樓校舍基本資料

名稱 科學樓

構造種類 鋼筋混凝土造

基礎形式 單層筏式基礎

平面配置 長方形

X 向 40.5m

Y 向 18m

樓層 B1F 1F 2F 3F 4F

層高(m) 3.6

面積(m2) 734.05 739.31 739.31 735.36 772.50

現況用途 教室、辦公室

(資料來源:某高中科學樓校舍修復補強報告書,2013)

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圖 5- 1 台北市某高中平面圖 (資料來源:某高中科學樓校舍修復補強報告書,2013)

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2. 建築概要調查表建立:

根據設計圖說、施工紀錄、檢查或補修工事紀錄等資料以及對於 建物管理者進行訪談後等所匯集之資訊記錄下來,如圖 5-2 所示,可 以進一步掌握建築物實際現況。

圖 5- 2 建築物概要調查表 (資料來源 本研究整理)

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3. 耐久性能初步診斷

依構件劣化、外牆表面被覆材料劣化、建築物已使用年數、環境 條件及其他使用性能(使用條件)等部分,藉由目視方式判斷其是否有 劣化症狀與劣化現象之調查,綜合調查之結果可判定其劣化的程度。

本研究僅列出最嚴重之樓層進行各項評定。

(1) 主要構件劣化度判定

依實際勘查結果,所檢測的地下一樓柱構件共 40 根,其中 11 根 為重度,依構件劣化發生機率為該劣化程度之調查根數/該樓層調查 總根數,單一樓層柱構件劣化度之計算結果為重度,發生機率為 11/40、

其以上之累積機率為 11/40,如表 5-2 所示。

7. 其他補充事項

7. 其他補充事項

7. 其他補充事項

118

0.375 0.1 40

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依實際勘查結果,所檢測的地下一樓梁構件共 19 根,其中 2 根 為重度,單一樓層梁構件劣化度之計算結果為嚴重損壞一根,發生機 率為 1/19;重度一根,發生機率為 1/19、其以上之累積機率為 2/19,

如表 5-3 所示。

表 5- 3 地下一樓梁構件之劣化記錄表

構件名稱 建築物名稱

科學樓-B1F

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

D-1.2 Bd1 ˇ

梁構件鋼筋腐蝕產生之裂縫

D-3.4 Bd1 2.4

梁構件因鋼筋腐蝕產生沿鋼筋水平裂縫

劣化度 發生機率 累積發生機率

□嚴重損壞 1/19 1 0.05 0.1

19

 

■重度 1/19 1 1

0.105 0.1 19

  

□中度 0/19

-□輕度 0/19

-□健全 17/19

-(資料來源 本研究整理)

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(2) 建築物外牆被覆材料調查

外牆四面向被覆材料調查結果狀況良好。

(3) 環境影響因子調查與評定

本研究所建議之耐久性能初步診斷法中,主要包含中性化與氯離 子所引至之環境影響。以氯離子而言,以建築物所在位置之距海遠近 距離進行評估,如表 5-6 所示,本實例屬於中環境劣化潛勢;另外中 性化而言,本案例位於北部,使用北部 RC 建築物考慮表面被覆材之 環境條件評估表,該校舍建於民國 73 年,屋齡為 29 年,所以屬於低 環境劣化潛勢,如表 5-7 所示。

表 5- 6 氯離子環境影響因子評定表 離海岸距離

區域 低環境劣化潛勢 中環境劣化潛勢 高環境劣化潛勢 北部 □ 3.0 km 以上 ■ 1.0 3.0 km □ 0 – 1.0 km 東部 □ 3.0 km 以上 □ 1.0 3.0 km □ 0 – 1.0 km 中部 □ 5.0 km 以上 □ 3.05.0 km □ 0 – 3.0 km 南部 □ 5.0 km 以上 □ 3.0 5.0 km □ 0 – 3.0 km

表 5- 7 北部 RC 建築物考慮表面被覆材之環境影響因子評定表

低環境劣化潛勢 中環境劣化潛勢 重環境劣化潛勢 無任何被覆之

使用年限 □屋齡 10 年以下 □屋齡 10~45 年 □屋齡 45 年以上 水泥砂漿被覆之

使用年限 ■屋齡 45 年以下 □屋齡 45~100 年 □屋齡 100 年以上 樹脂材料被覆、

瓷磚被覆、

水泥板材被覆之 使用年限

□屋齡 100 年以下 □屋齡 100 年以上

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(5) 初步診斷綜合評定表

本實例於構件劣化程度判定時,結果為「重度」,故可直接進入 詳細性能診斷階段,評定結果如圖 5-3 所示。

構件劣化 □健全 □輕度 □中度 ■重度 □嚴重損壞

評定標準值

(詳細診斷) 1 2 3 4 5

環境影響因子 □低劣化潛勢 ■中劣化潛勢 □高劣化潛勢

評定係數

(詳細診斷) 1.0 1.1 1.2

外牆被覆劣化與環境條件 環境條件

外牆被覆劣化 低環境劣化潛勢 ■中環境劣化潛勢 高環境劣化潛勢

■健全

□輕度

□中度

□重度

□嚴重損壞

使用條件 □完好 □普通 □不良 ■極差

圖 5- 3 初步診斷綜合評定

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117/210=0.56 B1F-2 169 169/210=0.80 5

142/210=0.68 1F-2 164 164/210=0.78 5

155/210=0.74 2F-2 97 97/210=0.46 5

133/210=0.63 3F-2 120 120/210=0.57 5

94/210=0.45 4F-2 88 88/210=0.42 5

126

本研究選定構件劣化最嚴重之樓層,並針對梁構件進行鑽心取樣,

取樣位置為地下室,共四顆試體,將其試體進行抗壓強度檢測,其試 驗值如表 5-10 所示。

表 5- 10 抗壓強度試驗表(2) 樓層 取樣位

取樣強度 (kgf/cm2)

平均強度

(kgf/cm2) Kbm K bt 評定標準值

B1F

B1F-1 165

152 152 210

0.72

0.79

B1F-2 150 0.71* 5

B1F-3 154 0.73

B1F-4 139 0.66

備註

備註 *代表為該樓層抗壓強度之最小值,取其最小值為K 與bt K 進行評定。 bt

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(4) 腐蝕電位檢測與評定

本實例腐蝕電位檢測測點如圖 5-4 所示,共取點 66 個,進行檢 測作業,其結果如圖 5-5、5-6、5-7 所示。其中柱劣化度重度(C10)腐 蝕電位平均值為 410(mV)、柱劣化中度(C9)腐蝕電位平均值為

245(mV)、柱劣化輕度(C6)腐蝕電位平均值為 190(mV)。依據鋼筋鏽 蝕電位評定標準,其腐蝕電位評定標準值取 4。

A

H G F E D C B

K J I

1 2 3 4 5 6 某高中科學樓-混凝土電阻係數量測編號

圖5- 4 腐蝕電位檢測測點

130 0 ~-200(mV)

腐蝕電位值

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表 5- 17 柱(C6)電阻率 測點 電阻

(Ω) 測點 電阻 (Ω) A1 20000 E1 13000 A2 14000 E2 14000 A3 15000 E3 10000 B1 15000 F1 28000 B2 11000 F2 32000 B3 13000 F3 25000 C1 15000 G1 42000 C2 19000 G2 28000 C3 13000 G3 34000 D1 10000

D2 12000

D3 15000 平均值 19000

評定標準值 2

(資料來源 本研究整理)

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由表 5-18 可知各樓層柱、梁構件之評定標準值,取其最嚴重程 度為其樓層之評定標準值。

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(7) 混凝土表面損傷評定值

依表5-19耐久性能初步診斷之構件劣化度評定可知,本實例之混 凝土表面損傷評定值為”重度”,其表面損傷評定值為4。

表 5- 19 表面損傷係數 構件劣化等級 表面損傷評定值

□健全 1

□輕度 2

□中度 3

■重度 4

□嚴重損壞 5

(8) 環境影響係數

本實例採用耐久性能初步診斷中環境影響潛勢結果,如表5-20以 決定本項次之影響係數,環境影響係數為”中劣化潛勢”,其環境影響 評定值1.1。

表 5- 20 環境影響係數對照表

環境影響潛勢 環境影響係數

□低劣化潛勢 1.0

■中劣化潛勢 1.1

□高劣化潛勢 1.2

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0.08 0.18 0.21 0.54 3.53

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貳、實例二

1. 建築結構使用現況概述:

本實例之建築物為台北市某小學忠孝樓,為地上四層地下一層之 鋼筋混凝土建築物,興建於民國 78 年,平面尺度為長方形,常邊為 33 公尺,短向寬度 12.5 公尺,該樓層校舍資料詳下表 5-22,圖 5-9 為實例二檢測校舍配置圖:

表 5- 22 忠孝樓校舍基本資料

名稱 忠孝樓

構造種類 鋼筋混凝土造

基礎形式 單層筏式基礎

屋齡 約 31 年

樓層數 地下一層、地上四層

平面配置 長方形

X 向 40.5m

Y 向 18m

總樓地板面積 3815.15 m2

現況用途 防空避難室(地下室)、教室、辦公室、活動中心

138

2. 建築概要調查表建立:

由於尚未進行與使用者訪談,因此關於建築物資料、記錄並未詳 細得知,僅透過該建築物之詳細耐震能力評估報告獲得基本資料,如 圖 5-9 所示。

圖 5- 9 建築物概要調查表

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3. 耐久性能初步診斷

(1) 主要構件劣化度判定

由於該檢測校舍之地下室因施工因素,因此並無進行初步診斷。

依實際勘查結果,柱、梁、版及 RC 結構牆檢測結果如表 5-23 所示。

7. 其他補充事項

7. 其他補充事項

7. 其他補充事項

140

表 5- 23 忠孝樓一樓構件劣化記錄表

建築物名稱 忠孝樓-1F

柱構件

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-2 Cd3 4.0 mm

裂縫由柱底往柱頂沿著邊緣開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-3 Cd3 1.3 mm

氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-4 Cd3 0.55 mm

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氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-6 Cd3 2.75 mm

氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-7 Cd3 3.60 mm

氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-8 Cd3 2.75 mm

142

氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

劣化度 發生機率 累積發生機率

□ 嚴重損壞 0/26 0

■ 重度 6/26 6 0.23 0.1

26

 

□ 中度 0/26 -

□ 輕度 0/26 -

□ 建全 20/26 -

梁構件

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

CD-8.9 Bf2 因外力造成之裂縫,無法判定

CD-7.8 Bf2 因外力造成之裂縫,無法判定

DE-1.2 Bf2 因外力造成之裂縫,無法判定

DE-4.5 Bf2 因外力造成之裂縫,無法判定

剪力裂縫,不均勻下陷或地震時承受剪力 所造成斜方向的裂縫。

劣化度 發生機率 累積發生機率

□ 嚴重損壞 0/12 0

□ 重度 0/12 0

□ 中度 0/12 0

□ 輕度 0/12 0

■ 建全 12/12 -

鋼筋混凝土建築物耐久性能診斷方法研擬

143

(資料來源 本研究整理)

版構件

劣化度 發生機率 累積發生機率

□ 嚴重損壞 0/16 0

□ 重度 0/16 0

□ 中度 0/16 0

□ 輕度 0/16 0

■ 建全 16/16 -

RC 結構牆

劣化度 ■ 健全 □ 輕度 □ 中度 □ 重度 □嚴重損壞

144

表 5- 24 忠孝樓二樓構件劣化記錄表

建築物名稱 忠孝樓-2F

柱構件

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-1 Cd3 2.25 mm

裂縫由柱底往柱頂沿著邊緣開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-2 Cd3 1.3 mm

裂縫由柱底往柱頂沿著邊緣開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-3 Cd3 3.5 mm

氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-4 Cd3 3.5 mm

鋼筋混凝土建築物耐久性能診斷方法研擬

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氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-5 Cd3 1.9 mm

氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-6 Cd3 4.8 mm

氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-7 Cd3 0.55 mm

氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

146

C-8 Cd3 0.95 mm

氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-17 Cd3 0.4 mm

構件編號 裂縫形式編號 輕度 中度 重度 嚴重損壞

C-18 Cd3 0.5 mm

氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

氯離子過高,裂縫沿主筋開裂

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