震損建物結構之修復與補強作業,一般均需現況勘查、檢測、結 構分析評估、規劃合宜補強方案及確認補強效果等步驟。茲將各階段 工作之應注意事項分述如下:
一、現況勘查
此階段應能充分了解觀察結構物之受損表徵,並初步研判造 成損傷的可能原因,再據以規劃合宜的檢測調查項目,切不可僅 以粗略的照相記錄損傷外觀敷衍了事。
二、結構材料檢驗
結構材料檢驗的方法極多,一般針對鋼筋混凝土構造物的檢 驗,可概分為混凝土強度(鑽心試驗、試錘)、混凝土耐久性(氯 離子、中性化)、鋼筋強度(拉拔試驗)、鋼筋耐久性(腐蝕速 率…..)及總體性檢測(載重試驗、振動檢測…)等檢驗項目。
由不同檢驗方法所得的資料代表其可靠度均不相同。故在規劃檢 測項目及引用檢測結果時,應特別注意切不可隨意檢測就據以推 論(如僅以試錘敲擊即推論混凝土強度等),否則可能造成嚴重 偏差之後果。
三、現有建物結構安全分析與耐震能力評估
經由檢測調查的結果(注意引用資料的可靠度),應確實依可 靠的結構力學理論加以分析及評估,以了解現有結構物之結構安 全與耐震能力,並提供作為擬定修復補強策略參考依據,否則可 能使補強方案極不具效益甚或有害。
四、修復補強方案規劃
由結構分析評估的結果,可得知既有結構物的安全性,若有 不足則可據以擬定修復補強策略。由於目前常見的修復與補強材 料及工法極多,其成效各有不同。其中部分修復補強工法已有理
論或學術實驗證實有效,而亦有部分補強工法仍停留在僅憑工程 直覺判斷而不一定有效,故在選用修復補強工法時,應儘量選用 較為可靠的補強工法方屬合宜。
此外,修復補強後建物其耐震能力是否符於現有或相關規範 要求標準,仍應按正統結構分析流程進行檢視,以確認其整體設 計成效。
五、確認補強效果
修復補強的材料與工法種類繁多,惟施工完成後大部分尚無 確切可靠的檢驗方法,可證實施工確實有效,故結構工程師在設 計修復補強工法時,亦應同時考量施工過程中及施工完成後的檢 驗工作,以確保結構補強的效果。
綜合上述,結構物修復補強的工作,主要有檢測調查、分析評估 與補強設計等項目。結構工程師在執行修復補強作業時,應能慎選檢 測調查的方法並嚴謹選用檢測調查的成果,再以真正具代表性的檢測 成果進行結構安全分析評估,最後再根據分析評估的結果擬定最佳的 修復補強策略。切忌以不當、粗略的檢測鑑定方法,隨意推論出不具 統計代表性之結構參數,再以粗淺的直覺進行補強設計,終將得到不 具實際補強效益的成果。茲就一般結構補強設計流程圖示說明如下:
圖 4.2 一般結構補強設計流程圖 修復補強後
建物結構安全分析與 耐震能力評估
構材補強設計 結構系統補強設計
重作結構分析 重作結構分析
確定所有梁、柱配筋皆合格 確定所有梁、柱配筋皆合格
結構補強設計定案
OK
NG
NG NG
少 多
OK 現有建物 結構安全分析與
耐震能力評估 現況勘查
結構材料檢測與試驗
結構安全 檢核樑、柱配筋
強度不足構件數目