建 结构受震破坏与修补
一、 建 物受震破坏修补的重要性
人类有史以来,就与居住处所息息相关。自有巢氏 木为巢,穴居者凿洞穴以避风雨以来,续於地上起造茅屋、木屋、砖屋、石屋,直到今日钢筋混凝土造大楼林立,钢骨造摩天大楼耸立市中心,无一不是接着於土地上,甚至深入地内,而盘固於其基础者。然土地又是传递地震波的主要媒介,能够将地震波传播得很远。所以每每於地震时,常将附着於地上的建物震得摇晃不已,震後有的丝毫未损,有的略有破损,有的则墙裂柱断,有的更造成崩塌而剩下一堆瓦砾。可知人类对地震的畏惧,其由来有自,其久可能不短於人类生存史。
房屋的构造型态可能按人类文明的演进而依次出现的是:木造(包括竹造)、石造、土砖造、红砖造(包括空心砖造)、钢筋混凝土造及钢骨造等。到现在这几类房屋仍出现在地球上各个国家,所不同者仅为各型态与比例因地而异而已。就建物结构而言,则可将建物之单元分为结构单元及非结构单元。所谓结构单元就是扮演负担荷重的角色,而地震力则是荷重的一种,所以结构单元须负承受地震力之任务,例如梁、柱、承重墙或剪力墙及基础,无论如何均须承担垂直与水平载重;而非结构单元是建物中作为装修或其他功能的单元,例如天花板、内外饰板、屋面瓦、门窗等。非结构单元於地震时可能被震毁或受损,然对建物主体构造而言,并非致命伤。应担心的是结构单元的受损或破坏,因结构单元之对於建物有如骨架之对於人体。当结构单元受震而破坏,严重者可能使房屋不稳定.最终可引致崩塌;使房屋造成不稳定的常见情况是柱於上下端暴裂或折断,及承重墙倒塌等引致者。
钢筋混凝土结构物及砖造结构物多年来在国内一直都是建材的主流。早期由於资金的窘迫,加上技术之不足,因此不论在施工材料或是设计规 方面都无法满足现今标准。而当时所构 之建 物,目前仍存在国内各城市之中,有的较幸运的已在都市更新的过程中得以拆除重建,但有更多或因资金的问题,或因法令的限制而无法处理。这些建物有的已因历经沧桑出现了损坏现象,而也有的表面情况尚佳,却因耐震力不足而可能在下次地震或其他灾害中损伤。
事实上台湾己进入十分可能发生大地震的时程。在目前的状况下若发生强烈地震,可预期将会有极多数的建物受到不同程度的震害,其中有些将明显无法修复再供使用,有些则可以适当方式加以修复。我们应思考如何使这些受损建 物,能以最安全且最适当的工程方式尽早恢复机能,以减少损失及对社会的冲击。
二、 建 震害之型态与修补
(一)建 震害之类别与型态
地震害造成建 破坏之类别大致可分为二大类:建 结构之破坏、建 基础之破坏。
每一类别之破坏又可能因不同的原因而造成不同型态之破坏,详细分别如下表所示。
| 震害之类别 |
破坏之型态 |
| 建 结构之破坏 |
1.柱端的脆性破坏
2.短柱效应之剪力破坏
3.剪穿破坏
4.整层楼之破坏
5.顶层静物之固定支撑不良
6.不当之结构系统配置
7.邻屋互撞破坏
8.先前地震遗留之损害
9.柱轴力与侧移互制效应
10.附属物及非结构体之破坏
11.结构元件事先受到人为破坏
12.结构材料强度不足或材料老化
13.结构型式抗震性不良
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| 建 基础之破坏 |
1.山坡地之破坏
2.基础沉陷及土壤液化之破坏
3.断层错动之破坏
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(二)建 物震害之修复与补强
以下分别就建 受震害所造成破坏型态之可能原因,并个别就其可行之修复与补强方案,配合简图或照片来说明,下列所述破坏因素及补强例系以一般常见之情形为例,实际个案之破坏与补强皆需经工程人员分析後执行。开启新页阅读
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