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圖 3 33 3- -- -3 33 3- -- -24 24 24 24 安裝質量塊 安裝質量塊 安裝質量塊 安裝質量塊
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(資料來源 資料來源 資料來源: 資料來源 : :本研究 : 本研究 本研究 本研究) ) ) )
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圖 3 33 3- -- -3 33 3- -- -25 25 25 在圓管上瑣螺絲以固定 25 在圓管上瑣螺絲以固定 在圓管上瑣螺絲以固定 在圓管上瑣螺絲以固定 質量塊
質量塊 質量塊 質量塊
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(資料來源 資料來源 資料來源: 資料來源 : :本研究 : 本研究 本研究 本研究) ) ) )
第四節 第四節 第四節
第四節 實驗裝置 實驗裝置 實驗裝置 實驗裝置
足尺實驗裝置如圖 3-4-1 所示。整架試體的柱材利用方形中空斷面的型鋼連接至 I 型鋼,再利用螺栓將工字梁鎖在強力樓版上。在施力方面則利用位移控制,施予往覆水 平力(Cyclic lateral force)。千斤頂衝程為 700mm,最大出力為 300KN,施力在第一 穿的位置。另外,我們在架扇上裝設一個衝程為 600mm 的變位計,以該點位移當作參考 點來控制千斤頂的出力方向。在位移控制的時歷方面,千斤頂依次施加 1/200、1/100、
1/60、1/40、1/30、1/20 及 1/15 變位的往覆載重,每一個位移程度有三個 cycle,位移 控制的時歷資料如圖 3-4-2 所示。
250
圖 圖 圖
圖 3 33 3- -- -4 44 4- -- -2 2 2 2 千斤頂施力位移時歷記錄 千斤頂施力位移時歷記錄 千斤頂施力位移時歷記錄 千斤頂施力位移時歷記錄
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另外,為了確保架扇不會因為變形而產生面外傾斜或崩塌,實驗架亦包括了面外的 支撐(圖 3-4-3)。為了避免面外的支撐影響到整個架扇的實驗結果,在面外支撐與架 扇接觸的地方設置了滾輪(如圖 3-4-4),以確保架扇不會有移動上的困難。另外,由 於前面文獻回顧的結果顯示,屋頂載重對於整個架扇的勁度與強度會有很大的影響,因 此我們將屋頂的載重考慮進去。在實際量測該建築物名間與次間的面積後,利用 150kg/m2來估算屋頂重量,決定在每一個桁條的位置掛上重量約 200kg 的質量塊(如圖 3-4-5),並且利用直徑為 120mm 的鋼管來代替桁條(如圖 3-4-6)。另外,在架扇基礎 方面,我們利用厚度 50mm 的鋼板固定兩工字梁來模擬柱礎,並在鋼板中間挖一 5×5cm
-0.09 -0.06 -0.03 0 0.03 0.06 0.09
Relative Displacement (rad.)
另外,為了比較架扇的側向變位與接點的變位是否吻合,亦即整個架扇是否做同步 運動,乃針對整體架扇及各個接點進行變位量測。各個接點的旋轉量測乃利用兩個變位 計,其變位角可利用下式表示:
J H
2
1 δ
θ =δ − (2-2)
式中δ1、δ2分別為上部與下部兩個變位計所量測到的變位(mm),而 H 為變位計之 間的間距(mm)。
圖 圖 圖
圖 3 33 3- -- -4 44 4- -- -3 3 3 實驗架的面外支撐 3 實驗架的面外支撐 實驗架的面外支撐 實驗架的面外支撐
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(資料來源 資料來源 資料來源: 資料來源 : : :本研究 本研究 本研究 本研究) ) ) )
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圖 3 33 3- -- -4 44 4- -- -4 4 4 4 滾輪減少支撐與架扇的摩 滾輪減少支撐與架扇的摩 滾輪減少支撐與架扇的摩 滾輪減少支撐與架扇的摩 擦力 擦力
擦力 擦力
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圖 圖 3 33 3- -- -4 44 4- -- -7 7 7 模擬柱腳的鐵塊 7 模擬柱腳的鐵塊 模擬柱腳的鐵塊 模擬柱腳的鐵塊
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圖 3 33 3- -- -4 44 4- -- -8 8 8 8 柱礎的榫眼 柱礎的榫眼 柱礎的榫眼 柱礎的榫眼
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(資料來源 資料來源 資料來源: 資料來源 : :本研究 : 本研究 本研究 本研究) ) ) )
控制點 旋轉A
旋轉B 旋轉D
旋轉E 旋轉C
旋轉F
位移A 位移B
位移C
圖 圖 圖
圖 3 33 3- -- -4 44 4- -- -9 9 9 9 變位計量測位置 變位計量測位置 變位計量測位置 變位計量測位置
第五節
在木堵版牆的修復方面,由於前面章節說明因為工序的關係,使得匠師在製作木堵 版牆體的時候會使木堵版與上方的堵框留有約 0.5cm 的空隙,因此本研究擬利用這個空 隙來進行補強。由於堵框內有一凹槽來固定並避免木堵版的面外變形,因此在修復時匠 師首先將堵框的凹槽局部挖除,再將堵版的上方與下方各墊一層柚木條以確保堵框與堵 版之間的密和度。接著匠師再將原本挖除的堵框利用杉木材料重新修補,以確保屆時堵 版不會產生面外掉落的情形,如圖 3-5-2 所示。
第一穿 第二穿
上堵框
線框
腰堵框 抱柱
落柱
木堵 版壁
木堵 版壁
柚木條
柚木條 修補木條
修補木條
硬木補強,則需要 4.5 倍木拴直徑作為端距與 3.5 倍木栓直徑邊距才有辦法達到最大的 強度,而如果採用軟木作為補強的材料,則僅需要 1.5 倍直徑就夠了,因此我們為了使 接點可以有最大的強度,本研究的端距設定在木栓直徑的 3 倍,也就是約 54mm。整個 補強的示意圖如圖 3-5-3 所示。
彎插
楔子 筒仔
抱柱 籐箍
楔子