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研究生: 劉羿慶
Yi-Ching Liu
論文名稱: 鋼絞線主筋柱之反覆載重行為
Cyclic Behavior of Concrete Columns with Unstressed Seven-wire Strands as Longitudinal Reinforcement
指導教授: 邱建國
Chien-Kuo Chiu
歐昱辰
Yu-Chen Ou
口試委員: 邱建國
Chien-Kuo Chiu
歐昱辰
Yu-Chen Ou
鄭敏元
Min-Yuan Cheng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 274
中文關鍵詞: 鋼筋混凝土矩形柱軸壓試驗反覆載重長柱螺旋箍筋
外文關鍵詞: Reinforced concrete columns, ,rectangular RC column, cyclic loading test, long columns, 5-spirals, strength
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鋼筋混凝土為國內現今最普遍使用的建築材料,擁有成本低、耐久性高、防火性佳、隔音優良及易於維護等優點。配合潤弘精密所研發之「五螺箍」,「五螺箍」是由一個中心大螺箍與四個角落小螺箍共同交織而成。四個角落小螺箍不僅僅對矩形RC柱之四個角落的混凝土提供圍束,亦可對大螺箍提供有效的側向束制以減緩其外擴現象;此外,小螺箍也能固定角落主筋並提供其側向支撐。
本研究係針對於鋼絞線主筋鋼筋混凝土柱進行探討,為延續歐昱辰教授高強度混凝土柱及接續林光奕、王柄雄年年發箍筋柱之研究,試體設計係採規範限制之最小箍筋體積比,共六組大型試體進行反覆載重側推分析,分別為兩組傳統方箍筋與四組五螺箍;混凝土設計抗壓強度為分別為35、70 MPa;縱向主筋皆採用鋼絞線其設計強度為1860 MPa、剪力(橫向)鋼筋降伏強度設計皆為420 MPa,測試為採用不同軸力比,藉由不同之軸力比比較之間之行為差異性,其中也會穿插Ou、林光奕之試體進行比較,以便日後工程學界之應用與分析。


Reinforced Concrete is used for most building in Taiwan. This is due to the advantage on fire resistance, high durability, low-cost and easy maintenance.The 5-spiral cage is made of a big spiral at the center with four small spirals at each corner interwoven together. The four small spirals not only can provide confinement to the concrete at the four corners of the rectangular RC column but also can provide effective lateral confinement to the big spiral. Additionally, these small spirals can also provide lateral support to the longitudinal bars at the corners.
In this study, an experimental testing was conducted as the continuation of previous study (Ou and Lin; Ou et. al). Six half-scale double curvature columns were constructed and tested under the combination of cyclic loading and constant axial compression. The specified concrete compressive strength is 35、70 MPa.Longitudinal reinforced is seven-wired strand (1860MPa) and transverse (SD 420) reinforcement having specified yield strength 420 MPa were used,respectively.The key parameters considered in the experimental program were varian of axial compression and amount of shear reinforcement.Based on the experimental result, a set of high-strength reinforced concrete column are proposed.

目 次 摘 要 I ABSTRACT II 誌 謝 III 目 次 V 表 次 IX 圖 次 XI 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.1.1 高強度鋼筋混凝土結構介紹 1 1.1.2 高強度混凝土鋼絞線設計問題 1 1.2 研究目的 1 1.3 研究方法 2 1.4 研究架構 2 第二章 文獻回顧 5 2.1 高強度鋼筋混凝土柱 5 2.2 五螺箍之特性 9 2.3 五螺箍矩形RC柱之試驗 9 2.3.1 林光奕[8]五螺箍矩形RC柱之反復載重試驗與耐震性能 9 2.3.2 張國鎮、尹衍樑、王瑞禎及王柄雄[7] [11] 螺旋箍筋於矩形柱應用之試驗研究 13 2.4 混凝土模擬模型-MANDER(1988)[12] 16 2.5 鋼絞線模擬模型-CALTRANS(2013) [13] 19 2.6 設計規範 20 2.6.1 ACI318-09 [9]箍筋之體積比相關規定 20 2.6.2 軸壓構件剪力強度計算 21 2.6.3 受壓構材之軸向最大設計 22 第三章 試體規劃 25 3.1 試體設計 25 3.2 初步設計強度檢覈 26 3.3 強度模擬 26 3.3.1 混凝土模型 26 3.3.2 鋼絞線模型(Caltrans,2013)[13] 28 3.3.3 Xtract模型建立 29 3.3.4 檢覈裂縫寬度 30 3.4 柱試體設計檢核 30 3.4.1 檢核材料強度 31 3.4.2 設計柱斷面 31 3.5 細部設計 32 3.5.1 錨頭設計 32 3.5.2 圍束區箍筋設計 34 3.5.3 本研究之試體規劃表 37 3.6 柱斷面設計圖 39 3.7 試體製作 40 3.7.1 鋼筋進場 40 3.7.2 底板定平及尺寸放樣 41 3.7.3 鋼筋綁紮 41 3.7.4 黏貼應變計 42 3.7.5 應變計收線 45 3.8 試體材料試驗 46 3.8.1 混凝土 46 3.8.2 鋼筋、鋼絞線 47 3.9 反覆載重試驗 49 3.10 試驗程序 53 第四章 實驗結果與分析討論 55 4.1 遲滯迴圈 55 4.2 各試體試驗結果觀察 56 4.2.1 試體RH1 56 4.2.2 試體RH2 58 4.2.3 試體Y1 60 4.2.4 試體Y2 63 4.2.5 試體Y3 65 4.2.6 試體Y4 67 4.3 各試體試驗結果比較 69 4.4 能量消散及曲率、剪應變 71 4.4.1 能量消散 71 4.4.2 位移組成 73 4.5 試體側力強度分析 78 4.6 耐震性能分析 79 4.6.1 降伏位移與降伏強度 79 4.6.2 極限位移與極限強度 80 4.6.3 韌性與塑性轉角 80 4.6.4 耐震性能指標 81 第五章 結論與建議 83 參考文獻 85 附錄A.1 試體 Y-1 87 附錄A.2 試體 Y-2 98 附錄A.3 試體 Y-3 109 附錄A.4 試體 Y-4 120 附錄A.5 試體 RH-1 131 附錄A.6 試體 RH-2 140 附錄B.1 試體 Y-1 149 附錄B.2 試體 Y-2 170 附錄B.3 試體 Y-3 187 附錄B.4 試體 Y-4 208 附錄B.5 試體 RH-1 225 附錄B.6 試體 RH-2 242

[1] J. C. Institute, Technical Committee Report on Structural Performance of High--Strength Concrete Structures. 2006.7.
[2] 青山博之, "鉄筋コンクリート造建築物の超軽量化 超高層化技術の開発," 建築研究報告, vol. 139, pp. 75-77, 2001.
[3] H. A. Yu-Chen Ou, Zachary B. Haber, and Hung-Jen Lee "Cyclic behavior of precast high-strength reinforced concrete columns," 2015.
[4] 梁展瑜, "高強度鋼筋混凝土柱最小剪力鋼筋量與剪力行為研究," 2015.
[5] N. V. B. NGUYEN, "Seismic Shear Behavior of High-Strength Reinforced Concrete Columns," 2017.
[6] 竹中工務店. (2010). Park City Musashikosugi Mid Sky Tower. Available: http://www.takenaka.co.jp/takenaka_e/about/news/2014/m1001_06.html
[7] 王柄雄, "新矩形混凝土柱圍束型式之研究," 土木工程學研究所, 臺灣大學, 2004年, 2004.
[8] 林光奕 and 翁正強, "五螺箍矩形 RC 柱之反復載重試驗與耐震性能," 2007.
[9] A. Committee, A. C. Institute, and I. O. f. Standardization, "Building code requirements for structural concrete (ACI 318-08) and commentary," 2008: American Concrete Institute.
[10] G. Chang and J. B. Mander, "Seismic energy based fatigue damage analysis of bridge columns: part 1-evaluation of seismic capacity," 1994.
[11] 張國鎮, 尹衍樑, and 王瑞禎, "螺旋箍筋于矩形柱應用之試驗研究," 結構工程, vol. 78, no. 3, pp. 101-124, 2005.
[12] J. B. Mander, M. J. Priestley, and R. Park, "Theoretical stress-strain model for confined concrete," Journal of structural engineering, vol. 114, no. 8, pp. 1804-1826, 1988.
[13] S. Caltrans, "Caltrans seismic design criteria version 1.7," California Department of Transportation, Sacramento, 2013.
[14] F. Richart, "Reinforced concrete columns investigation tentative. Final report of committee 105," ACI Structural Journal, vol. 27, pp. 275-84, 1933.
[15] 張國鎮, 營建自動化橋梁墩柱工法之研究, 1 ed. 交通部台灣區國道新建工程局, 2013, p. 105.
[16] 中國土木水利工程學會, 〈土木 404-96〉混凝土工程設計規範之應用. 科技圖書, 2007.
[17] P. Gergely and L. A. Lutz, "Maximum crack width in reinforced concrete flexural members," Special Publication, vol. 20, pp. 87-117, 1968.
[18] 內政部, "建築物耐震設計規範及解說," 台北, 營建雜誌社, 1999.
[19] A. Committee, A. C. Institute, and I. O. f. Standardization, "Building code requirements for structural concrete (ACI 318-08) and commentary," 2014: American Concrete Institute.
[20] L. AASHTO, "Bridge design specifications," ed: American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC, 2012.
[21] V. Chin, "玻璃纖維包覆螺紋管圍束鋼筋混凝土圓柱剪力設計與實驗驗證," 2016.
[22] A.S.o.C. Engineers, "Seismic rehabilitation of existing buildings," 2007: American Society of civil engineers.

無法下載圖示 全文公開日期 2023/08/25 (校內網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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