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國立台灣海洋大學 河海工程學系 結構耐震評估與補強 2011.02. 21 (一)

國立台灣海洋大學 河海工程學系 結構耐震評估與補強 2011.02. 21 (一). 校舍結構耐震能力之初步評估 ( 一 ). 鍾立來. 簡單 快速 經濟 有效 具鑑別力 客觀. 結構耐震能力初步評估. 典型校舍結構. 典型校舍結構. 校舍. 磚牆. 走廊. 弱向. 校舍結構之震害最為嚴重 結構系統類似 沿走廊為弱向 一樓弱層 弱柱強梁 混凝土強度偏低. 校舍結構之特性. 校舍結構之耐震能力 取決於一樓之柱、牆. 簡易調查. 初步評估. 詳細評估與補強設計. 審查. 施工. 監造. 完工. 校舍結構耐震能力提升之策略.

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國立台灣海洋大學 河海工程學系 結構耐震評估與補強 2011.02. 21 (一)

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  1. 國立台灣海洋大學河海工程學系結構耐震評估與補強2011.02.21 (一) 校舍結構耐震能力之初步評估(一) 鍾立來

  2. 簡單 快速 經濟 有效 具鑑別力 客觀 結構耐震能力初步評估

  3. 典型校舍結構

  4. 典型校舍結構 校舍 磚牆 走廊 弱向

  5. 校舍結構之震害最為嚴重 • 結構系統類似 • 沿走廊為弱向 • 一樓弱層 • 弱柱強梁 • 混凝土強度偏低 校舍結構之特性 校舍結構之耐震能力取決於一樓之柱、牆

  6. 簡易調查 初步評估 詳細評估與補強設計 審查 施工 監造 完工 校舍結構耐震能力提升之策略

  7. 混凝土抗壓強度 校舍之材料強度 根據統計分析 鋼筋降伏強度

  8. 極限基底剪力強度 Vbs 極限基底剪力強度 β：側向強度折減係數 Q：結構現況調整因子 Vvm：垂直構件之側向強度和

  9. 校舍之垂直構件 鋼筋混凝土柱 鋼筋混凝土牆 四面圍束磚牆 三面圍束磚牆

  10. 垂直構件之側向強度和 Vvm 垂直構件之側向強度和 τC ：鋼筋混凝土柱單位斷面積之側向強度 AC ：一樓鋼筋混凝土柱之斷面積和 τRCW ：鋼筋混凝土牆單位斷面積之側向強度 ARCW ：一樓鋼筋混凝土牆之斷面積和 τBW4 ：四面圍束磚牆單位斷面積之側向強度 ABW4 ：一樓四面圍束磚牆之斷面積和 τBW3 ：三面圍束磚牆單位斷面積之側向強度 ABW3 ：一樓三面圍束磚牆之斷面積和

  11. 垂直構件單位斷面積之側向強度 鋼筋混凝土柱 教室柱 走廊柱 隔間柱 NF：樓層數 鋼筋混凝土牆 四面圍束磚牆 三面圍束磚牆

  12. 側向強度折減係數 所有垂直構件未必會同時達到其極限側向強度，故折減其側向強度和。 側向強度折減係數β

  13. 結構現況調整因子 依結構系統及其現況，調整其側向強度和。 調整因子 平面及立面對稱性 q1 軟弱層顯著性 q2 裂縫銹蝕滲水等程度 q3 變形程度 q4 平面耐震性 q5 短柱嚴重性 q6

  14. 調整因子：平面及立面對稱性 q1 若超過凹角部分於兩水平方向之結構尺寸同時大於沿該方向結構總長之15%以上者，具有凹角性，則 q1 = 0.95。 耐設規範 節1.6表1.2圖C1.2 若超過凹角部分於任一方向之結構尺寸不足沿該方向結構總長之15%，且無其他立面不規則之情況，則 q1 =1.0 。 若該結構不具任何凹角，且無其他平面及立面不規則之情況，則q1 = 1.05 。

  15. 調整因子：軟弱層顯著性 q2 若2/3以上之牆體於下一樓層中斷，則 q2 = 0.8。 若1/3至2/3之牆體於下一樓層中斷，則 q2 = 0.9。 若1/3以下之牆體於下一樓層中斷，則 q2 = 1.0 。 耐設規範 表1.2

  16. 調整因子：裂縫銹蝕滲水等程度 q3 若裂縫銹蝕滲水等情形較為嚴重，則 q3 = 0.9。 若稍有裂縫銹蝕滲水等情形，則 q3 = 0.95。 若無，不折減其耐震能力，則 q3 = 1.0。

  17. 調整因子：變形程度 q4 若有明顯的變形程度，即目視有明顯的變形及相對應之裂縫，則q4 = 0.9 。 若無，則 q4 = 1.0。

  18. 柱 牆 走 廊 教室、樓梯、廁所 其他用途 教室、樓梯、廁所 其他用途 教室、樓梯、廁所 其他用途 走 廊 教室、樓梯、廁所 其他用途 走 廊 調整因子：平面耐震性 q5 走廊外無柱或其他，其 q5 = 1.0。 單走廊且廊外有柱或中間走廊，其 q5 = 1.1。 雙走廊且廊外有柱，其 q5 = 1.2。 中間走廊 雙走廊且廊外有柱

  19. 調整因子：短柱嚴重性 q6 若校舍因窗台或氣窗造成短柱現象之柱根數達到全部柱根數之50%以上，則 q6 = 0.9。 若不足50% ，則 q6 = 1.0。 因短柱具有方向性，在一方向為短柱，在另一方向未必為短柱。

  20. 典型校舍 側面 正面

  21. 平立面圖

  22. 平面圖

  23. 樓層數 教室柱之側向強度和 教室柱單位斷面積之側向強度 教室柱之斷面尺寸 教室柱之根數 教室柱之側向強度和

  24. 樓層數 走廊柱之側向強度和 走廊柱單位斷面積之側向強度 走廊柱之斷面尺寸 走廊柱之根數 走廊柱之側向強度和

  25. 樓層數 隔間柱之側向強度和 隔間柱單位斷面積之側向強度 隔間柱之斷面尺寸 隔間柱之根數 隔間柱之側向強度和

  26. 垂直構件之側向強度和 Vvm 垂直構件之側向強度和

  27. 調整因子 平面及立面對稱性 q1 樓梯間之屋突位於教室頂樓之後方，立面稍不規則，故平面及立面對稱性尚可。 軟弱層顯著性 q2 沒有牆體於下一樓層中斷，故屬1/3以下牆體中斷。 裂縫鏽蝕滲水等程度 q3 沒有裂縫鏽蝕滲水等情形。

  28. 調整因子 變形程度 q4 沒有明顯之變形及相對應之裂縫。 平面耐震性 q5 走廊外側僅有二根柱子，故視為廊外無柱。 短柱嚴重性 q3 短柱根數與柱全部根數之比值在50%以下。 調整因子 Q

  29. 極限基底剪力強度 極限基底剪力強度 側向強度折減係數 調整因子 垂直構件之側向強度和

  30. 桃園縣楊梅鎮瑞埔國小校舍 正側面 後側面

  31. 平面圖

  32. 立面圖

  33. 靜態單向推垮試驗

  34. 空構架試體

  35. 教室柱之側向強度和 樓層數 教室柱單位斷面積之側向強度 教室柱之斷面尺寸 教室柱之根數 教室柱之側向強度和

  36. 隔間柱之側向強度和 樓層數 隔間柱單位斷面積之側向強度 隔間柱之斷面尺寸 隔間柱之根數 隔間柱之側向強度和

  37. 垂直構件之側向強度和 垂直構件之側向強度和 Vvm

  38. 調整因子 平面及立面對稱性 q1 平面及立面對稱。 軟弱層顯著性 q2 沒有牆體於下一樓層中斷，故屬1/3以下牆體中斷。 裂縫鏽蝕滲水等程度 q3 沒有裂縫鏽蝕滲水等情形。

  39. 調整因子 變形程度 q4 沒有明顯之變形及相對應之裂縫。 平面耐震性 q5 廊外無柱。 短柱嚴重性 q3 全部17根柱，短柱11根，短柱根數與柱全部根數之比值在50%以上。 調整因子 Q

  40. 極限基底剪力強度 極限基底剪力強度 側向強度折減係數 調整因子 垂直構件之側向強度和

  41. 作業 2.12011.3.14 關廟國小校舍座落台南縣關廟鄉， 假設為第二類地盤。 二層樓高 二樓高程 3.5m，頂樓高程 7.3m。

  42. 作業 2.12011.3.14 一、二樓平面圖

  43. 作業 2.12011.3.14 立面圖

  44. 作業 2.12011.3.14 柱尺寸表

  45. 作業 2.12011.3.14 • 求沿走廊方向，極限基底剪力強度 Vbs。 • 求垂直走廊方向，極限基底剪力強度 Vbs。

  46. 作業 2.22011.3.14 柱尺寸表 混凝土規定抗壓強度 鋼筋之規定降伏強度

  47. 作業 2.22011.3.14 求柱 C1、C2、C3、C4 及 C5 之計算剪力強度Vn。

  48. 作業 作業檔為 .doc 或 .pdf 電子檔於 0313 (日) 前寄出 紙本於 0314 (一) 繳交

  49. 簡報 簡報檔為 .doc、 .pdf 或 .ppt 請於 0306 (日) 前寄出

  50. 學期報告 校舍結構耐震能力之簡易調查鍾立來、簡文郁、葉勇凱、黃世建、佘健維 (2005)，「國民中小學典型校舍耐震能力之簡易調查」，國家地震工程研究中心，研究報告NCREE-05-007。

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