做好結構補強

當房子本身的建築結構問題(梁、柱、牆)平時比較少去注意,但往往在天災(例如:地震、颱風)來臨時,才是真正考驗房子結構的時候,如果住家有需要敲除或是舊屋翻新,請一定要請建築相關的專業師傅諮詢。

 
當房子建築物由於一開始的設計裝潢、施工或使用管理的不當,而造成結構受損,如設計裝潢不當產生短樑、短柱行為,保護層不足夠,造成混凝土剝落及鋼筋銹蝕,設計裝潢不當產生不均勻沉陷,造成樑、柱、牆的龜裂,混凝土品質管理不佳造成混凝土強度不足等等,都會造成對建築物本身結構構件的傷害。

 
由於國內對於建築物耐震規範研究起步較晚,因此在民國六十三年以前建築技術規章裡面沒有所謂的耐震設計規定,所建造起來的房屋結構的耐震能力較差。而在六十三年的建築技術規章構造篇頒布後有地震力的規定,興建者雖然有了耐震設計的基本要求,但仍與現在的規範比較起來還是有一定的差距,加上以往施工品質管理的不善,種種影響了建築物本身的韌性及耐震能力。因此對既有建築物經過耐震能力評估後,如果判定為耐震能力不足的建築結構,基於人民生命安全的考量,則必須儘快進行修復或補強。

 
基本上修復房子是以維持建築物本身結構原有強度,防止繼續劣化,如混凝土的剝落、鋼筋的侵蝕腐鏽以及樑柱的龜裂等等。而補強 則是以提高建築物的構件韌性、強度及結構耐震能力為主要目標。

 
主要結構補強有三種材料來做補強:
(1)碳纖維補強
(2)混凝土裂縫補強
(3)鋼鈑樑補強

 
修復補強基本上是以復原建築物構件之原有功能,常見的工法說明如下:
(1)打除剝落及鬆動之混凝土,以樹脂砂漿修補,如鋼筋已腐鏽,則需清除鐵鏽,做好防鏽處理後再修補樹脂砂漿。
(2)裂縫處灌注環氧樹脂。
(3)局部的結構構件打除重作。
(4)陰極防鏽,如果鋼筋的腐鏽一直不斷惡化中,則需進行陰極防鏽處理。

 
補強工程依據應用方式之不同,可分成以下三種類別:


第一類:結構材料之補強
依據結構材料不足的地方進行補強,例如樑跟柱之剪力強度不足、撓曲強度不足或圍束不足,則可以使用鋼板、碳纖維或玻璃纖維, 進行貼片或包覆性的方式以補足原本應有的強度或韌性。甚至可以直接增打鋼筋混凝土方式補強。


第二類:結構系統之改善
當原有結構系統有些不合理配置或是強度不足,此時就必須對結構系統進行改善。


第三類:降低地震帶來的作用力改善措施
此工法主要係以減輕結構物承載之重量或是利用現代先進的科技技術加設一些特殊設備來降低在地震來臨時加上速度作用力下結構物所承受的側向力。


根據以上修復補強工法中必須用到的修補材料,目前工程師傅最常用的修補材料大致上可分成下列三類:


第一類:填補用材料
目前工程師傅針對裂縫部分常用之修補材料為低黏滯性之環氧樹脂材料(Epoxy),而針對大塊混凝土或保護層剝落部分之修補材料為樹脂砂漿材料,樹脂砂漿一般可分環氧樹脂系砂漿(Epoxy-Based Mortar)及壓克力樹脂系砂漿(Acrylic-Based Mortar)。

 
第二類:黏結用材料
在鋼筋混凝土結構補強中,常用到包覆鋼鈑或碳纖等工法,因此需要用到黏結性材料來結合原有結構與補強合為一體。

 
第三類:補強元件
當原有結構或構件強度不足時,則必須以補強元件搭配黏結材料進行補強工程。現在新建工程中所用的材料都可採用,如鋼鈑、H型鋼、角鋼、槽鋼、鋼筋混凝土構件以及纖維複合材料等。

 
參考來源:李錫霖,〈房屋結構之耐震評估與補強〉。

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