鋼筋網水泥砂漿補強牆體

鋼筋網水泥砂漿補強牆體為於磚牆表面去除粉刷層，一般於兩面加設 鋼筋網或鋼絲網，再以噴凝土或灌置水泥砂漿之方式補強，以增加既有 磚造之側向強度與韌性。補強之施作方式如圖3.23所示。

(a) 結構細節

(1) 採用鋼筋網水泥砂漿補強，補強厚度宜為 4cm~8cm，鋼筋保護層厚 度不小於1.5 cm。

(2) 鋼筋網以 4mm~#3 之鋼筋為宜，網格需為方格或菱形，鋼筋間距不 小於50cm 及不大於 10cm。

(3) 水泥砂漿強度不小於 210 kg/cm²。

(4) 鋼筋網需以#2~#3 號穿牆拉接鋼筋固定，或於兩端設置端柱錨錠，

穿牆拉接鋼筋之間距不小於80cm。

原加強柱 錨錠鋼筋

銲接

水泥砂漿

#4以上主筋

原磚牆 鋼筋網

鋼筋網

原磚牆 水泥砂漿

拉接鋼筋

圖23 鋼筋網水泥砂漿補強磚牆 (b) 補強後整體磚牆之側向強度與韌性容量

採用鋼筋網水泥砂漿補強牆體之側向強度為原磚造結構強度與補強 鋼筋網牆強度1/2 之和，若符合本手冊施工細節及鋼筋網牆提供強度高 於原牆體者，其容許韌性容量可取為2.5，反之其容許韌性容量取為 1.5。

低層含磚牆建築物耐震補強手冊研究

3.5.5 碳纖維貼覆補強 (a) 結構細節

(i) 表面處理：為確保碳纖維貼片與牆面間有良好之黏著性，必須進行 表面處理。表面若有凸出物則以砂輪機磨平，若有凹洞則以環氧樹脂補 土填補，達到表面真正平整。上底漆時，應讓底漆滲入細縫中，待底漆 乾後（大於24 小時）再進行貼片貼佈。

(ii) 碳纖維貼片貼佈：需於牆面先塗抹一層環氧樹脂積層樹脂，再將 CFRP 貼片依設計方向貼上。採多層碳纖維貼片時，應先貼完一層貼片 後，再於貼片表面刷上一層積層樹脂，待樹脂略乾後，再貼上另一層貼 片，最後須再刷一層積層樹脂作為保護膜。

(iii) 端部錨定設計:使用 CFRP 貼片補強是需要足夠的端部錨定才能提 供有效之補強效果，端部錨定位置需位於不會產生明顯結構破壞處，端 部錨定所需提供之正向力錨錠力N 依下式計算

ts E T

N =1.67 =0.0034 _f (3.21) 式中s 為貼片寬度，若為兩層貼片則 s 需加倍計算，t 為單層設計厚度，

E 為 CFRP 之彈性模數(附錄 A)。端部錨定可使用化學錨栓或以螺桿對f

鎖施加預力來補足。

(b) 補強後整體磚牆之側向強度與韌性容量

磚造結構補強採用碳纖維貼片方式補強後，其整體側向強度為原磚 造結構強度與碳纖維貼片提供強度1/2 的總和，若符合本手冊施工細節 及貼片提供強度高於原牆體者，其容許韌性容量可取為2.5，反之容許 韌性容量取為1.5。

[說明] 磚牆本身重量大，韌性低，修復補強重點在維持其整體性並適度提高其面 內、面外強度以及韌性。目前磚牆常用之修復補強方法可分成下列三大類:

(1).注射修復補強

對於老舊磚牆遭到地震力破壞所產生的裂縫或是原先施工缺失所造成的空隙，注 射適當材料進入牆體內部，使牆體達到適當強度是相當常見的方式。但這些材料必

第三章 構材與構架之補強設計

須符合下列三項條件：

(1).流動性佳且顆粒必須相當小。

(2).乾縮程度相當小，若是注射砂漿，則應避免其料粒分離。

(3).與舊有磚牆交界面有良好的握裹效果。

注射補強的材料大致可分為兩種，即注射水泥膠補強及注射環氧樹脂補強。這兩 種材料中，環氧樹脂強度較一般砂漿強度高，但砂漿材料之力學性質與舊有磚強的 力學性質相容性較佳。兩種材料適用範圍如表 C3.1 所示。

表 C3.1 裂縫填縫材料適用範圍

使用材料 裂縫寬度(mm) 低黏度 0.1〜0.5 中黏度 0.3〜1.5 環氧樹脂

高黏度 0.5〜2.0(5.0) 超微粒子 0.1〜0.2 水泥膠 一般 1.0〜30.0

對於牆體發生微小裂縫時，可用高壓灌注環氧樹脂，但此時應特別注意環氧樹脂 的濃稠度，一般而言環氧樹脂濃稠度須隨裂縫寬度提高，裂縫寬度在 5mm 以上者不 適用環氧樹脂，裂縫需改以水泥膠來修復。在修補裂縫時，除了灌注填縫材，亦可 加鐵件、RC 等，針對裂縫位置來做補強。

(2). 披覆補強

當磚牆極限強度小於外力作用或地震引起的應力時，可在磚牆外部披覆一層補強 材 料 是 相 當 常 見 的 作 法 。 這 些 披 覆 補 強 材 料 大 致 可 分 為 混 凝 土 、 含 鐵 水 泥

（Ferrocement）與 FRP 三種。三種材料中，混凝土已被廣泛使用，但在修復後會 增加建築物本身的重量，且增加牆體厚度。利用含鐵水泥與 FRP 則在修復後對於原 建築物的室內空間、建築物重量較不會發生影響。上述三者經過實驗後證實，對於 磚造建築物的補強與修復效果皆相當明顯。

就含鐵水泥而言，自 1986 年來 Prawel 便針對磚牆在使用含鐵水泥補強後受到週 次載重與動態載重下的行為進行一系列的研究，結果顯示含鐵水泥為一有效的補強 方式。對於利用噴漿混凝土做為修復磚牆的方法，相關研究結果建議如下：

使用噴漿混凝土可大幅提昇牆體面內強度以及承受返復地震力的能力，此外並提

低層含磚牆建築物耐震補強手冊研究

高了非彈性變形的能力。雖然噴漿前磚牆表面不論是乾燥或是潮濕都不影響磚牆的 極限強度，但是仍建議在進行噴漿前應將磚牆充分潤濕。至於預埋的鋼筋方面，雖 然不影響磚牆的極限強度，但是為了避免新的混凝土層與舊有磚牆分離，仍建議在 磚牆內埋設鋼筋，以便與新的混凝土層能有較佳的結合作用。磚牆經過噴漿處理 後，其所承受的地震力將大部份由新的噴漿混凝土承擔。

(3).增設構件或構架

除了上述兩種方法外，在建築物本體增設構件或構架亦是相當常用的補強方式，

這些構件或構架依其所用材料，大致可分為鋼筋混凝土與鋼構兩種；就所增設的構 件形式來分，則有斜撐、框架、扶壁、牆體、繫樑、擴大柱子與桁架等。另外，針 對磚造結構之韌性改善以及強度改善，也常在既有牆體上包覆鋼鈑、鋼絲網、碳纖 布，其中包覆鋼鈑及鋼絲網時，須配合無收縮水泥砂漿來施工。

磚造建築物開口部大小會影響牆體的水平抵抗力，因此在修復設計中，如果情況 允許，可在建築物內部增設剪力牆或是在不影響使用狀況的前提下將開窗部位砌滿 磚牆。若是內部機能不允許，則可在建築物外部增設鋼筋混凝土扶壁。上述三種方 式皆可提高建築物剛度，增加建築物水平抵抗力。除此之外，尚可在磚柱外圍增設 一層混凝土，使柱子的面積擴大。上述幾種補強方式在設計時必須特別注意建築物 原有基礎之承載能力，必要時應將基礎之基腳擴大，或以適當方式同時補強基礎。

上述方式雖然提高的建築物的剛度，但相對的也增加了建築物的重量，使建築物 在地震下所承受的地震力相對提高。因此，除了上述方式外，尚可在既有建築物內 部增設鋼斜撐。鋼斜撐補強乃利用鋼材本身的高強度/重量比的材料特性，因此補 強後對空間及建築物重量影響較 RC 小，另外，考慮開口部通風採光及人員進出動 線時，將鋼製斜撐做適當的安排，因此不論牆體是否有開口，均能有效的予以利用 與補強。