校舍隔間磚牆增設複合柱補強效益之推垮分析及試驗驗證

九二一集集地震造成數以萬棟之樓房損毀，其中以中小學校舍損壞最為嚴重，因此，校舍結構耐震補強乃當務之急。耐震補強方法除了成本效益外，尚須考慮其對校舍功能之衝擊。有鑑於此，本研究提出隔間磚牆增設複合柱之補強工法，增設之複合柱分為兩部分，配以橫向鋼筋，於兩側夾住隔間磚牆。增設之複合柱本身對耐震容量有所貢獻外，並可降低隔間磚牆之有效寬度，同時增加隔間磚牆之面外強度及承載能力。隔間磚牆之補強工程不必拆除門窗，因而省工、省時、省錢又環保，且對原有校舍功能之衝擊降至最低。本研究參考台南市後甲國中德育樓單元教室之隔間磚牆構架，設計含樓板之單層單跨足尺寸試體。由試驗結果顯示，隔間磚牆增設複合柱之補強效益顯著，補強後之強度提高一倍。當層間位移比高達15.0%時，依舊保持良好之殘留強度，且與未補強前之最大強度相若。最後，本研究使用ETABS進行非線性推垮分析，比較試驗及數值模擬之結果，顯示非線性推垮分析能掌握校舍結構於補強前後之耐震行為。