TW386120B - Method for reinforcing wall structure - Google Patents

Description

A7 __；_B7____ 五、發明說明（1 ) 發明背景 發明領域 本發明有關強化現有壁結構之方法，較佳可強化鋼筋 混凝土式墩。 習知技術說明 就強化現有鋼筋混凝土墩之方法，已知有鋼排列法及 混凝土排列法。此外，本申請人之日本專利公開案公告 JP — 9，209，580號已揭示如用鋼段之方法。 參考圖8 a及8 b說明利用鋼段之方法。此法使用： 多數P C鋼條3插入穿過現有壁式墩2之多數孔，順其厚 度方向，設於橋支柱1上；及多數鋼段4各成圓弧式截面 之圓柱，且一體具連接凸緣4 a於寬度向各圓形弧圓柱二 側；彼此偏向相鄰安排，係重疊分別凸緣4 a而垂直安排 於墩2壁面上。P C鋼條3可允許通過凸緣4 a中多數孔 及墩2之孔。然後P C鋼條3端部加螺紋，將鋼段4固定 至壁面。然後將混凝土 5放入鋼段4與壁面間圓弧形空間 ，將鋼段4整合至墩2壁面。P C鋼條3再受張力以提供 限制力至混凝土。 因多數鋼段分割於垂直及水平方向，本法可應用於任 何截面之墩。 相較於鋼線法及混凝土線法，分段法結構簡單，具較 大混凝土限定效果。提高防地震能力。分段法亦不須提供 混凝土線法所需形狀，爲節省人力之結構，並縮短工時。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -δ · 綠· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明說明（2 ) 圖8 a例中提供二件PC鋼條，用於各鋼段；圖8b 例中就各鋼段提供三件P C鋼條。 上述分段法中具以下技術問題。 施加於墩軸向，即壁面，之限制力因提供鋼段及P C 鋼條而變大，故壁面防地震性佳。但未處理位於軸向垂直 方向之墩側面（端面），但大振動作用墩側面，側面上包 覆混凝土因主強化扭曲而扭曲，乃生損害。因此，未僅減 少防地震力，亦破壞外觀。 · 此外，因鋼段於水平方向分割成多數，引入限制力有 限。欲重疊凸緣於彼此時益形困難，將分割鋼段帶於實際 組裝之起重操作亦然。 發明槪述 本發明有關使用鋼段之強化法’可解決以上問題’其 混凝土的提供強化現有壁結構之方法’防止端面扭曲’提 供限定力增加壁結構之防地震性’甚至對於壁端面亦然。 爲此，根據本發明’提供強化現有壁結構之方法包含 步驟爲. 聯接爲多數階之鋼段至現有壁結構之壁面上’各鋼段 形成圓柱狀，其連續截面爲圓弧形’並具連接用凸緣係一 體提供於寬度向各圓弧柱二側上’ 允許多數p c鋼條通過凸緣中多數孔及於厚度向穿過 現有壁結構之多數孔； 對已通過凸緣及現有壁結構之？ c鋼條端部螺固以固 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐1 "5" (請先閲婧背面之注意事項再填寫本頁) .¾ 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____ B7_ 五、發明說明（3 ) 定鋼段至壁面上；及 放置混凝土於鋼段與壁面間圓弧突出空間，以整合鋼 段於現有壁結構之壁面上，以上方法特徵另包含步驟爲： 提供強化體於現有壁結構端面上，在於垂直其壁面之 方向上；及 連接強化體至鋼段端部。 因此，即使對現有壁結構端面於其厚度向之垂直方向 ，可提供限定力，故提高壁結構之防地震性。 強化體可爲新構混凝土塊，亦可爲結構體，其中鋼段 二端部上提供之凸緣位於混凝土塊部分與壁面之表面高度 相同，P C鋼條允許通過凸緣及混凝土塊，並固結來固定 混凝土。另者，強化體可爲平鋼板，以焊接與鋼段端部一 體結合。此外，強化體可爲彎曲鋼板，以焊接與鋼段端部 一體而包圍現有壁結構端面，其結構中令混凝土放入彎曲 鋼板與現有壁結構端面間形成之突出部。 本發明方法中，放置混凝土並乾化後對P C鋼條拉張 ，提供主動限定效果。 鋼段可爲一單元包含多數側向安排之圓弧柱，並包含 凸緣將分別相鄰柱彼此連接而予以整合。如此可簡化鋼段 安排操作，減少以p C鋼條引入限定力之限制。 圖式簡要說明 圖1爲本發明第一例應用強化現有墩、之立體圖； 圖2爲第一例截面圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6- (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

·1111111 ^ « — — — — — III A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 ) 圖3 a及3 b說明對鋼段施對一力垂直於墩軸向時鋼 段變形，其中圖3 a爲本發明鋼段變形，圖3 b爲習知鋼 段變形； 圖4爲本發明第二例應用於現有墩之立體圖； 圖5爲第二例截面圖； 圖6爲本發明第三例應用於現有墩之立體圖； 圖7爲第三例截面圖；及 圖8爲以習知強化法強化墩之立體圖。 主要元件對照表 1 :橋支柱 3 : P C鋼條 4 a :凸緣 1 0 :鋼段 1 0 b :凸緣 1 4 : P C鋼條 2〇b :凸緣 2 2 :鋼板 2 0，3 0 :鋼段 3 0 b :凸緣 3 4 :焊接 較佳實施例詳細說明 參考附圖說明本發明實施例。圖1及2爲本發明第一 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 了_ '~~ (請先閲讀背面之生意事項再填寫本頁) r: 2 :墩 4 :鋼段 5 :混凝土 1 0 a :柱 1 2 :混凝土塊 2 〇 a :柱 2 〇 c :摺部 2 4 :焊接 3 0 a :柱 3 2 :鋼板 3 6 :混凝土 0 . .線. A7 B7 五、發明說明（5 ) 例應用於現有壁式墩。注意各例中，對應習知技術之部分 以相同數字表示，僅用不同數字指出不同部分或新添部分 〇 本例強化法所用鋼段1 〇具如此單元，其包含三圓弧 柱1 0 a側向安排及以凸緣1 0 b —體連接分別相鄰柱。 此單元垂直地以三階安排於現有墩2各端面上。安排於相 對位置之鋼段1 0凸緣1 0 b彼此連接，利用P C鋼條3 通過凸緣1 0 b之孔及穿過墩2之孔而成。 P C鋼條3提供於二點，即各凸緣1 0 b上下側，不 似圖8 a習知技術。 作爲強化體之混凝土塊1 2係事先一體形成於墩2二 側面上（端面）於其軸向之垂直方向。 組合鋼段1 0時，凸緣1 0 b端接至混凝土塊1 2與 墩2各端壁面同表面高度之部分。P C鋼條1 4可通過穿 透混凝土塊1 2之孔，P C鋼條1 4二端接至凸緣1 0 b 於鋼段1 0端部處。 上述強化結構之基本建構程序如下： (1 )以切花令墩2之混凝土體表面粗化。 (2 )墩2側面上安裝形體，混凝土新置入形體。此 時，供P C鋼條1 4通過之孔可由形體事先形成，稍後再 穿孔。· (3 )當放置混凝土時，使用特定節距隧道鑽穿透墩 2壁面，接著以超音波鑽孔，於墩2厚度方向形成通孔。 (4 )以油脂處理墩2之穿孔，防止黏附。然後將 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --ϋ ϋ 1 ϋ 1«-*-r«J· 1 ϋ I in n Ml I .. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（6) PC鋼條3插入墩2之穿孔。 (5 )新置入混凝土所得混凝土塊乾化後，除去形體 ，將P C鋼條插入混凝土塊1 2之穿孔。然後，鋼段1 〇 聯接至墩2壁面2側上，由凸緣1 0 b突出之P C鋼條3 及1 4端部以螺帽固定，將P C鋼條接至鋼段1 〇。 以起重機將各鋼段1 0依序由下側升起，完成鋼段 1 0安排。相較習知方法.，本法較簡單，因本發明鋼段 1 〇所構成單元中，個別鋼段係一體安排而側向彼此連接 〇 (6 )混凝土 5放入鋼段1 0與墩2壁面間突出部， 再乾化。 (7)以螺帽固定PC鋼條3及14，並對PC鋼條 提供後張力，取得主動限定效果。 如此強化之墩2形狀中，側向安排圓弧圓柱於墩2前 後面，因此外觀呈現新設計。 以圖2箭頭顯示限定力方向。如圖中所示，藉安裝混 凝土塊1 2，甚至對墩2側面提供限定力。此乃因提供後 張力至墩2端部處P C鋼條1 4，提供撓曲剛性至混凝土 塊12,以防止墩2端面扭曲。 圖3.a及3 b顯示有關外力，本發明一體式段1 〇相 較習知技術之變形程度，其中鋼段4爲水平分割成個別段 ’以凸緣4 a彼此重疊。 根據習知凸緣重疊式段，當如圖3 b箭頭所示對其施 加拉力於墩2軸向之垂直方向，隨對P C鋼條3距離，相 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -9 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) n ϋ if ϋ n n ai·· I iai I /- A7 B7 五、發明說明（7〉 鄰段4間偏離變大。因此隨對P C鋼條距離限定力變小， 並於P C鋼條3中心部最小。 反之，根據本發明凸緣整合式段，完全消除上述偏離 ，保持根據凸緣剛性之限定力，可降低限定力損失。 因爲上述，習知鋼段中，習知鋼條置於各凸緣三點如 圖8 b所示垂直方向，以補償限定力損失；然而根據本發 明，即使P C鋼條僅置二點，即各凸緣上下側，可得足夠 限定效果。 圖4及5爲本發明第二例，如圖中，鋼段2 0所構成 之單元中，三圓弧柱2 0 a側向安排，以凸緣2 0 b —體 連接分別相鄰圓柱於彼此。 此外，單元二側部褶於現有墩2二側面。位於墩2二 側面之褶部以焊接一體接合（如數字2 4表示）至作爲強 化體之平鋼板2 2於墩2二側面上。 墩2各壁面上垂直安排單元爲三階。相對鋼段2 0之 凸緣2 0 b以通過墩2中穿孔之P C鋼條3彼此連接。 P C鋼條3置於二點，即各凸緣2 0 b上下側，不似圖 8 a習知技術。 圖5箭頭顯示限定力方向。以平鋼板2 2取得加至墩 2側面之限定力。此力略小於第一例，因平鋼板2 2平面 耐於防止擠出覆蓋混凝土，本例中可減少P C鋼條3數及 穿孔對應數。此外，因單元僅以焊接置於側面上，本例優 點可簡化強化結構，有利建構。 圖6及7爲本發明第三例，圖中鋼段3 0所構成單元 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----I--訂·！ •線 / 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 經濟部智慧財產局員工消脅合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 __B7_____ 五、發明說明（8 ) 中’三圓弧柱3 0 a係側向安排，以凸緣一體連接分別相 鄰柱於彼此。 此外，置於單元二側之柱3 0 a經焊接3 4 —體接合 至作爲彎曲鋼板3 2二側部上而於現有墩2二側面上。 單元係以三階垂直安排於墩2各壁面上。相對鋼段 3 0之凸緣3 0 b以通過墩2中穿孔之P C鋼條3彼此連 接。P C鋼條3置於二點，即各凸緣3 0 b上下側，不似 圖8 a習知技術。 雖然圖6中係垂直安排與鋼段3 0相同數字，即三階 彎曲鋼板3 2，可異於第二例，安排一階。 此外，混凝土 3 6塡入彎曲鋼板3 2與墩2側面所包 圍之突出空間’恰如混凝土 5放入鋼段3 0與墩2壁面間 突出空間。 本例以彎曲鋼板3 2及其內所塡混凝土 3 6取得加至 墩2側面之限定力。此限定力極大，如圖7箭頭，此係以 彎曲面之幾何結構所得。相較於第一例，因p C鋼條3數 與對應穿孔減少，本例優點可簡化強化結構，有利其建構 〇 各例中注意’ P C鋼條3及3 4可固定與否。若P C 鋼條3及1 4固定，可提供主動限定力，若p c壁結構未 固定，則提供被動限定力。 所討論各側係以強化法用於一墩，本發明當然可爲強 化橋支柱及其他一般自持現有壁結構。 上述例中’因限定力甚至提供至壁結構端面，本發明 -------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1¾------I 丨訂----------線， A7 B7 五、發明說明（9 ) 強化現有壁結構之方法可有效防止壁結構之端面扭曲，提 高防地震性。 本發明亦有效於簡化安排鋼段之操作，以p c鋼條減 少引入限定力之限制，因此減少P C鋼條數及對應穿孔。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -is 1 im I ϋ 一SJ· n 1 ϋ ϋ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種強化壁結構之方法，包含步驟： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 聯接爲多數階之鋼段至現有壁結構之壁面上’各鋼雙_ 形成圓柱狀，其連續截面爲圓弧形，並具連接用西緣係一 籲提供於寬度向..各圓弧柱二側上； /允許多數p c鋼條通.過凸緣中多數孔及於厚度向穿過 現有壁結構之多數孔-，並對已通過凸緣及現有壁結構之 /P C鋼條端部螺.固:以固定鋼段至壁面上；及 放置混凝土於鋼段與.壁面間、圓弧突出.空間，以整合鋼 段於現有壁結構之壁面上，特徵在於 / 提供強化j體於現有壁結構端面上，在於垂直其壁面之 方向上；及 連接強化體至鋼段端部。 2 .如申請專利範圍第1項之強化壁結構之方法，其 中 強化體係新構混凝土塊； 位於鋼段二端部之凸緣置於混凝土塊部.分與壁面爲相 同表面高度；及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 P C鋼條可通過端側凸緣及混凝土塊，並經固結以固 定混凝土塊至端側凸緣。 3 ·如申請專利範圍第1項之強化壁結構之方法，其 中強化體爲平鋼板，以焊接與鋼段之端部整合。 4.如申請專利範圍第1項之強化壁結構之方法，其 中強化體包含： 彎曲鋼板’以焊接與鋼段之端部整合，乃包圍現有壁 ~13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公褒） Α8 Β8 C8 D8 々、申請專利範圍 結構之端面；及 混凝土放入彎曲鋼板與現有壁結構端面間形成之突出 部。 5 ·ν如申請夢利範圍第1至4項任一項之強化壁結構 之方法，其中p C鋼條於放置混凝土並乾化後拉張。 6 .如申請專利範圍第1至4項任一項之強化壁結構 之方法，其中各鋼段爲一單元，單元包含： 多-數圓弧柱成側向安排；及 凸緣，供連接分別相鄰拉至彼此。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 、1Τ .il 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）