关于建筑RC构架之补强的探讨

摘要：当前建筑工程中的R.C.构造已经广泛使用，然而使用中会受到天然、人为因素或时空关系的影响，导致耐震性能不足。在无法重建且可达到新制耐震标准30%的情形下，补强是必然的选择。本文作者从实际工作出发对建筑RC构架之补强进行了分析阐述。 
　　关键词：建筑 RC 构架 补强 
　　一、R-PFH试体以R.C增设梁柱托肩、扩大柱头补强 
　　1. 裂缝分布之评估比较：补强前PFH试体试验产生的裂缝集中于柱底呈水平走向、于梁柱接头致使混凝土压碎，两处均为塑铰区，属柱底弯矩破坏与梁柱结点破坏；而补强后R-PFH试体试验产生的裂缝，并未发现于柱底与梁柱接头，几乎均布于左右柱中段，随之转化塑铰于两柱中段下端交界面，试体破坏情况较严重，破坏模式变为单一柱弯矩破坏。 
　　2.消散能量之评估比较：补强后R-PFH试体之迟滞回圈相较于补强前PFH试体为饱满，其消散能量提升为1.87倍，显现消能能力较佳。 
　　3.强度与变形能力之评估比较：补强后R-PFH试体，于柱底与梁柱接头能够提供有效的抗弯强度，提升强度耐震性能约为1.68倍，且其强度在尖峰值之后，衰减速度较之补强前PFH试体为慢，韧性比提升为2.01倍，而变形能力反降为0.78倍，属于强度抵抗型补强。 
　　二、 R-PFL试体以钢钣增设托肩、围封柱头补强 
　　1.裂缝分布之评估比较：补强前PFL试体试验产生的裂缝、破坏模式均与PFH试体类同；而补强后R-PFL试体试验产生的裂缝，主要沿着左右柱中段上下端与钢钣交界处围绕，两柱中段同时布满斜向裂缝。破坏行为由左右柱头围封钢钣底座EPOXY接着剂受弯先行拉裂，固定锚栓继而被拔引起滑移。破坏模式变为单一柱头基座弯矩破坏。 
　　2.消散能量之评估比较：补强后R-PFL试体之迟滞回圈相较于补强前PFL试体饱满，其消散能量提升为3.43倍，显现消能能力较佳。 
　　3.强度与变形能力之评估比较：补强后PFL试体，于柱底与梁柱接头，同样能提供有效的抗弯强度，强度耐震性能提升为2.7倍。当水平变位Δ≧98.54mm时，柱头围封钢钣底座固定锚栓明显滑移，因此渐失抗弯效用，强度缓慢持平即停止加载，后续可能会因固定锚栓整支被拔起强度急剧下降。就变形能力而言提升为1.18倍，韧性比提升为2.05倍，属强度与韧性抵抗型补强。 
　　以R.C.或钢钣增设托肩、围封柱头补强效果之差异纯梁柱构架以钢钣增设托肩、围封柱头补强措施，在耐震强度提升为2.7倍，比较以R.C.补强措施之1.68倍，约计高出1.6倍数。其他耐震韧性比、变形及消能能力均高出R.C.补强的倍数，验证以钢钣材料补强方案较佳且确实可行，值得继续加以研究推广。 
　　三、养老院内含整片窗台矮墙之构架 
　　3.1 R-LFWL试体以R.C.增设翼墙并切割隔离缝补强 
　　1.裂缝分布之评估比较：补强前LFWL试体试验产生的裂缝主要集中于柱与窗台顶交接处，呈交叉X型分布，属短柱剪力破坏；而补强后R-LFWL试体试验产生的裂缝，由于切割隔离缝的关系，并未发现于窗台墙，几乎沿翼墙垂向植筋锚于既有窗台墙顶处成35 斜向分布，并布满左右柱整支构材成水平向或单一略斜走向。破坏行为由翼墙垂向植筋于窗台墙顶混凝土先行爆裂，再沿此处弯坏左右两柱。破坏模式为翼墙弯剪破坏，若能避免于植筋锚锭处先行破坏，使翼墙充分发挥应有强度，应属较具韧性的弯矩破坏。 
　　2.消散能量之评估比较：补强后R-LFWL试体之迟滞回圈相较于补强前LFWL试体饱满，其消散能量提升为2.66倍，显现消能能力较佳。 
　　3.强度与变形能力之评估比较：补强后R-LFWL试体之翼墙与梁、柱连结一体，并于翼墙与窗台界面切割隔离缝，使之长柱化，不但耐震强度性能提升为2.07倍，韧性比与变形能力亦分别提升为1.43倍、1.17倍，属强度与韧性抵抗型补强。