| 摘要 |
1999 年集集大地震造成許多鋼筋混凝土建築結構嚴重傾倒破壞，其中一個重要原因為承載上部結構重量之底層結構柱發生破壞，因而致使整棟建築結構發生傾倒，本研究針對此種底層柱破壞模式，根據鋼筋混凝土柱構件實際施工細節來進行縮尺柱構件之試驗研究，探討其發生原因，並尋求經濟有效的補強方案以補強許多依相同施工細節建造之現存建築結構。
國內鋼筋混凝土建築之箍筋施作常採用九十度彎?，並不符合耐震設計規範之要求，於受力後易發生鬆脫而無法提供圍束力，主筋因失去側向圍束力而挫屈、柱內混凝土潰散，柱因此喪失承載強度。本研究針對國內建築使用最多但補強較困難的矩形斷面進行研究，採用於柱外包覆補強材料方式來增加側向圍束力，提升柱之強度與韌性能力。採用的包覆補強材料包括鋼板與碳纖維複合材料，包覆補強形狀包括常用的矩形、圓形及本研究所提出的八角形包覆補強斷面。
本研究共有十二組試體，由試驗結果顯示，未補強之標準試體其強度可達設計強度，但強度達最大值後，破壞迅速發生，強度亦快速衰減，與集集地震所見之破壞案例相類似。
所有補強試體於強度與韌性上均有提升，就補強形狀上，採用圓形補強斷面對強度提升最為顯著，八角形補強斷面亦能有效提升強度，矩形斷面因會產生面外拱出現象，即使採用較厚之鋼板仍無法避免，因此強度提升較有限。就補強材料上，採用鋼板補強之試體均有非常良好之韌性表現，於試驗停止時尚無明顯之破壞發生，而採用碳纖維複合材料補強試體其破壞發生為無韌性的脆性破壞，韌性表現較不理想。
採用八角形斷面補強之試體，不論採用鋼板或碳纖維材料，其表現均非常良好，証明此種補強方案確實為經濟且可行的補強方式。 |
中心技術報告