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建筑结构之破坏

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建筑结构之破坏_第1页
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建築結構之破壞,柱端的脆性破壞 短柱效應之剪力破壞 剪穿破壞 整層樓之破壞 頂層靜物之固定支撐不良 不當之結構系統配置 鄰屋互撞破壞,先前地震遺留之損害 柱軸力與側移互制效應 附屬物及非結構體之破壞 結構元件事先受到人為破壞 結構材料強度不足或材料老化 結構型式抗震性不良,建築基礎之破壞,1.山坡地之破壞 2.基礎沉陷及土壤液化之破壞 3.斷層錯動之破壞,回首頁,柱端的脆性破壞,鋼筋混凝土柱於其上下端承受到的彎矩最大,所以需要足量的箍筋以箍緊主筋及混凝土, 若該處箍筋太少或間距過大,無法達到箍緊主筋及混凝土的功能,可能造成柱端的脆性破壞 若同一層樓有不少此類似狀況時,可能使建物於該樓榻崩之,這類倒塌可能發生在任何一層樓,如右圖所示(嘉義瑞里震害1998)回首頁,,,柱端的脆性破壞,修復補強例: 柱圍封鋼板補強工法(如右圖所示) 1.敲除鋼筋混凝土柱粉刷層及鬆動之混凝土 2.安裝組立圍封鋼板(焊接密封) 3.鋼板與混凝土介面灌注環氧脂或不乾縮水泥沙漿 4.鋼板表面防銹處理,回首頁,,,柱端的脆性破壞,回首頁,,,短柱效應之剪力破壞,針對與柱相連結之牆面,將其連結部分挖 除,產生新增之切縫,以解除柱之束縛,使其受震行為符合原設計要求,新增之切縫可以可壓縮之防水建材填充之。

回首頁,,,剪穿破壞,樓版或梁因地震引致超過其承載能力之剪力,使版於(尤以平版)柱冠四週或梁端造成剪穿破壞可使樓層之橫膈剪力傳遞作用喪失,而使結構主體不穩定亦可使支柱之有效長度增長而減弱柱之承擔能力,甚致造成其他如作用於柱子上之軸力與側移互制效應及挫屈情況而致主體結構不穩定或崩塌,如圖所示(嘉義瑞里震害1998)修復補強例: 梁擴大斷面補強工法 板加設鋼小梁補強工法,回首頁,,,剪穿破壞,梁擴大斷面補強工法 (如圖所示) 1.敲除原RC 柱之粉刷層及鬆動部分保護層 2.依需要位置鑽孔並配置鋼筋 3.封模(若採噴砂漿或噴凝土則不需封模) 4.砂漿或混凝土施工(澆置或噴漿) 5.養生,回首頁,,,剪穿破壞,鋼板加設鋼小梁補強工法(如圖所示) 1.敲除鋼筋混凝土樓板粉刷層及鬆動混凝土 2.樓板及邊梁鑽孔以埋設螺栓 3.鋼小梁及兩端固定鋼板架設 4.螺栓鎖定及焊接施工 5.鋼小梁與混凝土介面間灌注環氧樹脂 6.鋼小梁表面防銹處理,回首頁,,,不當之結構系統配置,大樓底層常須有較高或較多之開口,其牆體或結構體佈置若為非對稱,地震來臨時,可能產生較大的扭轉而使位於角落的結構體承受較大的地震力當牆體之佈置以二樓以上為主,而於底樓卻急遽減少,成為弱勁度的底樓,強勁度的上層樓。

如此,則破壞易集中於底樓,導致柱斷裂,甚至底樓發生崩塌;當磚牆未砌得牢固、或加勁不良、或錨著不良,則易使磚牆破壞或崩塌,而使結構喪失其對稱性,引致額外扭矩,加大主構造破毀之可能性,如圖所示(日本阪神震害1995)修復補強例: 加設翼牆補強工法 加設中間柱補強工法,回首頁,不當之結構系統配置,決定增設鋼筋混凝土翼牆的樓層位置及尺寸之後,若原有磚牆存在時,必須先行敲除 然後將與剪力牆相接梁柱部分的粉刷層移除乾淨後,依所需之鋼筋量植筋,待鋼筋及模板組立完成後灌漿即可,如圖所示回首頁,,,,,柱軸力與側移互制效應,因軸力與側移引致之額外彎矩,會增加柱端的負擔,嚴重者使之挫屈或斷裂,最後導致整層崩塌,如圖所示(嘉義瑞里震害1998)柱擴大斷面主筋貫穿直通補強工法 (如圖所示) 1.敲除鋼筋混凝土柱粉刷層及鬆動混凝土 2.鋼筋混凝土柱上層及柱下層樓板鑽孔或打除 3.配置補強主筋及箍筋 4.封模澆灌混凝土 5.拆模養護,回首頁,,,附屬物及非結構體之破壞,附屬物如水箱、電視、電梯機房及非結構體如帷幕牆、室內隔間牆及樓梯等,由於地震引致過大的側移而使之破壞;此等物體之破壞,尤其是樓梯之斷裂以及隔間牆的崩塌,均可能造成生命的傷害,如圖所示(嘉義瑞里震害1998)。

加設輕隔間牆補強工法 附屬物須確實固定之而隔間牆可利用輕質鋼材牆,確定欲增加輕隔間牆之位置及樓 層之後,若原有磚牆存在時,必須將磚牆先行敲除然後將原有梁柱部分與輕隔間牆相接,如圖所示回首頁,,,結構元件事先受到人為破壞,結構元件事先受到人為破壞: 結構元件遭受到一些非結構單元之配設方便而導致局部破壞例如,排水管埋入柱中,減少柱有效橫斷面,管壁若有破裂,則造成水分經年累月侵蝕柱中混凝土及鋼筋;另外又如為設置空氣調節之風管常穿過大梁端部,致使大梁抗彎及抗剪能力顯著地降低;又如為埋設電源線或電訊線,而使樓板有效深度減小,發生龜裂現象如此為求非結構單元配設之便,而傷害結構單元之完整性,削弱建物抗震之能力強烈地震來襲時,易由該結構單元先行發生破壞,嚴重時也可能使建物失去穩定而倒塌,如右圖所示(嘉義瑞里震害1998) 修復補強例: 可針對結構構件損壞之部位:梁、柱或樓板,分別採用前述3 所建議之修補方法回首頁,,,結構材料強度不足或材料老化,混凝土、鋼筋或鋼骨若強度不足或施工時偷工減料;或年久失修或環境使然而老化而失去強度很可能因而造成上述1-11 項之情況,而致使建物破壞或倒塌,如右圖所示(日本阪神震害1995)。

修復補強例: 可針對結構桿件損壞之部位:梁、柱或樓板,分別採用前述項所建議之修補方法回首頁,,,結構型式抗震性不良,一般中小學舊式建築結構的形式,就其短方向而言,通常為單跨度的結構形式,而其二樓以上的走廊則為懸臂式突出於主體結構之外一旦發生地震,此種結構形式在長方向亦造成如2 項所述之短柱破壞效 應,在短方向則將很難抵抗由地震所引致之剪力,進而造成建築物之崩塌,造成重大傷亡,如圖所示針對建物的短方向,就其原有懸臂突出部分,加設支撐的柱,並改善該增建柱下之基礎,使結構形式由單跨度調整為兩跨度,大幅提高建築物在短方向的抗剪能力,如右圖所示回首頁,,,。

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