結構補強的方式 - 土木

關於結構補強之觀念及工法，目前全世界並沒有統一的設計與施工方法。
主要是因為結構需要進行補強的情況大多不盡相同。
例如有：新建物即產生之施工瑕疵或變更設計時需進行改修補強；
地震受損後之緊急維修及補強；結構物老劣化後也要維修及補強；
亦或是變更使用目的後，也要進行補強之評估。

國內目前常用之補強工法：依據中國土木水利工程學會出版之
『既有混凝土結構物維修及補強技術手冊(土木405-94)』之分類
可分成下列數種工法:
1. 混凝土構材置換工法
2. 斷面增厚工法
3. 混凝土斷面包覆工法
4. 增設縱桁工法
5. 支承工法
6. 鋼板貼附工法
7. FRP貼附工法
8. 鋼板捲覆工法
9. FRP捲覆工法
10. 施加預力工法
11. 結構鋼筋植入工法
………等!

而國外也有一些其他工法
如使用纖維加勁混凝土(Fiber-Reinforced Concrete)或活性粉混凝土(RPC)補強
或使用Stitching method (國內好像沒有類似工法，所以我自己把他翻成縫紉工法，
他是用類似用騎馬釘的東西，將2個材料勾住)
………等!
但因為國內少用，所以土木水利工程學會並未將這些納入手冊

其中比較值得注意的是活性粉混凝土(RPC)
他最主要是改善了混凝土拉力強度差的缺點，
而且壓力強度要做到20000psi以上，也是很容易的事，
所以在法國已有用純RPC做的橋梁，而完全無配置鋼筋的結構物出現
國內目前在台大及台科大都有老師做這方面的研究
我個人認為這是比較高技術的部份，其他拉里拉雜的工法，並沒有什麼難度
每個營造商都可以做的事，你要做的比別人好並不容易。

以上最主要是從力學改善觀點提出之工法
另有針對構件提出之補強工法，如：
加設剪力牆補強工法、結構系統加設消能隔振裝置補強工法……等。
但因為這些工法主要是加設構件，所以跟新建工程之特性較為相近，
這留待以後我有空，或有其他版友是對這方面有熟悉再來補充說明。

基本上做補強只要掌握2個主要的特色，大致上就不太會失敗!
(這是指施工方面，關於補強的設計，國內目前都是跟耐震設計做結合
以容量震譜法跟側推分析法去做補強前後之評估與設計!
這方面資料，國家地震中心很多，請自行上網參閱)

第一個要考慮的是如何確保既有結構物與新加入的補強材料能結合為一體，
而最終的破壞是破壞在材料本身(因為可以分析)，而非交界處。
這個工作事實上並沒有什麼可靠的準則，所以執行上是有點難度!
大部份都是靠經驗法則，所以補強工作切記要交給有經驗的人做

第二個要考慮的是補強材料大多不同於傳統建材，
比如：Epoxy、FRP等
要發揮這些材料的特色，需要用到一些化學知識，
可是土木、化工向來是漢賊不兩立 !!
Just a kidding ! 我是指土木人的化學知識一向很兩光
So, 你在使用這些材料上，是否能如預期發揮效果就不得而知
譬如：不同的溫度會影響到Epoxy的黏結強度，
你對epoxy的分類又瞭解多少 !???
千萬別隨便找家建材行買個AB膠回來!
運氣不好，輕則要敲掉重做，倒霉的話，還會造成人員的損傷!

以上是我的經驗分享，若有謬誤
歡迎其他有經驗的高手不吝指正


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