TWI328066B - - Google Patents

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1328066 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種補強方法，特別是關於一種應用於 古蹟與歷史建築物木構造體之補強方法。 【先前技術】 心2與ΐ史ί築「定義於文化資產保存法(簡稱文資法) 第3條之一及六項.古蹟」為指依本法指定、公止 建築物、傳統料、古市街，考古遺址及其他歷史文化 遺蹟。「歷史建築」指未被指定為古蹟，但具有歷 化價值之古建築物、傳統聚落、古市街及其他歷史文化 遺蹟。因古蹟與歷史建築為國家重要文化資 史作見證，也代表民族傳統文化之表徵，其重要 多數進步國家所認可。但古蹟與歷线築物會因不 響因素遭受毁損，也可能因過去抑時代的？、積及時間 不斷的轉換流逝，而造成建築體逐漸老化。如何 護古蹟與歷史絲物H續它為油及後代述說歷史 的生命，實為文化資產保存的重要課題。「古蹟保存 重視的是傳統空間形態、技術、材料、工法的保留^ 承，因此如何達到建築本身的「原樣修復」，是保存工 的核心課題。「歷史建築保存」是「地域性的修景」， 即以保護、復原、修補、補強、局部改建'加建等方法， 以促成地域風格的效果。總而言之，歷史建筚的彳左 ‘點在於能夠活用，較關注居民的曰常生活及風 整體效果。 國内近年來投入相當的經費進行古蹟與歷史建築的 修復保存工作，但是這些修復補強後的古蹟與歷^建 築，是否能達到耐久與耐震的效果引發許多質疑:九二 一地震時，許多歷史建物也有不同程度的損壞，古蹟保 5 存的相關研究受聰多學者的重視。在這些古蹟盘 f ί :遵主體為木結構者佔了最多的比例(約六成以i， 灣Ϊ有的建築中，木結構的比例偏低，因此對於 木建4的基礎研究甚少。以往_對於古蹟的研究多偏 重於歷史與藝術層Φ，對於結構主體 限，但修復補強的工程仍持續進行中。子丁為所知有 ^法施行細則第四十六條：「古蹟修護，應依 原則為之.一、保存原有之色彩、形貌。二、 或相近之材料。三、使㈣統之技術及方法。四、^ 必要不得解體重建」。且基於文資法第二十一條： ί，及工法’如因故毀損’而主要構造與ΐ 採取適虽之修復或_財式」。在更 ，「的文 = 第三十條增列了保存科學二：:; 斑：法，以:上/^晝之提出’必要時得採用現代科技 與工法，以增加其防震、P方災、防虹等機 ^ Ϊ認為f内文化資產保存修復實務引用現代科技、C 法，以達到保存目的，為必然之趨勢。 技，、工 台灣氣候潮濕多雨，加上木材為一種生物 1會受到生物性因子與非生物性因子的ί k成木材腐朽、蟲蛀、斷面積減少等 物易於傾倒、毀壞。另—方面加上 ^築 ===，基於維護傳統歷史建f物二’ ;代=研方=容木緩狀力學行為、木材劣化、： 大部ίϊίϊίϊ，之古^與歷史建築，木襟承擔- 用太=旦 1°在台灣南溫高濕氣候下，木材^存 原本不易，加上蟲害侵蝕，雙重 存 失去其抵抗能力。當地震來臨化=的：t 本發明之主要目的在於提供應用於古蹟木構造體之 補強方法。 本發明係揭露一種木造結構體之補強方法，首先木造 結構體於一預定方向被施予貫穿一貫穿孔；接著一貫穿構 件貝穿上述貫穿孔；最後二個結合帽分別結合於上之 穿構件之兩相對末端。 —綜上所述，本發明係透過現代科技與材料之結合來進 ，木造結構體之補強，對於政府極為重視的古蹟與歷史建 y保存實務以及921災後古蹟與歷史建築的修護極具意 義，同時透過補強措施，可減少拆除古蹟與歷史建築木造 結構體’保存更多的文化資產及提昇災後修復工程^質， 另外，可使得木材此一生態資源不至於浪費，進一 護地球生態環境。 ” 【實施方式】 上述先射景巾所述，目前古蹟或是老式的木 ^建f中，其木造結構體隨著時間及環境因素而劣化， ίίίϊ為地震或是其他时造成木造賴之枬塌。本 發月係希望揭露一木造結構構件之補強方法，希望可以 同時^到劣化補強、耐震補強與強度補強等之目的。

請參考圖二，係為一較佳實施例中，本發明所揭露 木造結構體之觀方法實施絲_，請—併參考圖三A 其係為以本發明所揭露之補強方法進行結構補 強 木迨結構體例示。圖二中包含了以下步驟： 予(S1G1):木造結構體1於—預定方向被施 ， G，貫穿孔1G係貫穿木造結構體1之兩 al及a2，在此實施例中預定方向係為χ向（χ A中^示）。實施貫穿孔的預定方向取決於 方向’以承受整體結構之抗-力矩’ 处娃规不於此貝穿方向進行任何之限制’另外’貫穿木诰 、。構體的方式亦不加以限制，對較大型的木造結構體，可 ^電動鑽頭進行鑽孔，而對於較小型的木造結構體，可以 入工手動鑽孔即可。 步驟102 (S102): —貫穿構件2貫穿前述之貫穿孔1〇。 2步驟103 (S103):二個結合帽3分別結合於貫穿構件 兩1 目對末端。結合帽3係以機械錨合之型式與貫穿構 人以是任何型式的卡合或是以螺紋的方式鎖 i螺^實施例中，貫穿構件2可為—具有螺紋之表面 彳干，而結合帽可為配合該螺桿之螺帽。 方法由’可看出本發明所揭露之木造結構體之補強 播杜命希望提供木造結構體一補強之結構，以上述之貫穿 強ί可;^提高木聽構體整體之 復地符合文貝法巾.......保存原有形貌修 更因可逆性的實施工法不僅簡易方便， 性0 /、可反覆抽換，亦符合保存科學的應用技術之可替代 貫穿露之木造結構體之顯方法，並沒有限定 ‘ 穌造繼之狀 揭的數量穿構件的實施以進行有效的補強。同 亦需财聽構叙大小以及 一求改變之’同樣不於此進行限制。請進 體G二二〜圖四B ’係為本發明所揭露之木造結構 ΤίΪΪΪ錢於砰木聽難之實簡樣。圖四A 帽42進^造|構體4係以二貫穿構件41及配合之結合 :;關四B中之圓柱型木造結構體5係以 j·貝穿構件51及她合之結合帽52 部份，貫穿構件位置亦可任意。 謂強配口腐朽 尨體實施二r行 3明所揭露之木造結構體補強方 小不需要符合不同木構件之斷面大小 f件，可透過加入墊片的補強來提高ΐί:: 局部之木構件斷面中。 避充應力集中於 措霞?ΐζ轉相五，係料-雛*_巾本發明所 ί ΐ匕ί實施流程簡圖，請-併參考圖六Α〜圖二 ^為關五巾所揭露之觀方法進行結構補 i^K。’在此實酬巾，貫雜件為—具有螺紋之表 予貫ϊ驟=(随）：木造結構體6於—預定方向被施 ’貫穿孔6〇係貫穿木造結構體6之兩 子，面bl及b2，在此實施例中預定方向係為χ向（χ 疋義如圖六Α中所述）。如同前述實施例貫穿孔的方 ^決於該木造結繼之受力額，财受整體結構之抗 •考力矩，本發明不於此針對貫穿方向進行任何限制。 步驟602 (S602):螺桿7貫穿前述之貫穿孔6〇。 步驟603 (S603):二個墊片8分別貫穿螺桿7 相對末端。 步驟604 (S604):二個結合帽9分別結合於螺桿7 之兩相對末端並分別將二個墊片8固定於木造結構體6與 結合帽9之間。結合帽9係以機械鋪合之型式與螺桿7結 合’在此實施例中結合帽9為配合螺桿7之螺帽，以鎖合 的方式與螺桿結合。 而上述不同實施例中，貫穿構件所使用之材料係可為 纖維尚分子複合材料（FIBER REINFORCED PLASTIC， FRP) ’在較佳實施例中’可為俗稱塑鋼材料的玻璃纖維複 合材料（GLASS FffiER REINFORCED PLASTIC，GFRP )， 或是碳纖維複合材料（CARBON FIBER REINFORCED PLASTIC，CFRP)。纖維高分子複合材料之特色為：⑴对 G受2?:=钱乂可成為永久性之構材;(2)高強度-搬運及;^ )重量輕—約為鋼材1/4重量，方便 時蚕且二。玻璃維與碳纖維強化高分子材料，即是同 相春；η強度面及耐腐料優點之纖維高分子材料， @ 用於本發明所揭露之補強方法裡之貫穿構件。 ^月所使用之貝牙構件材料。在反覆的測試中更發 ^ 以塑鋼材質之貫穿構件搭配上丙稀腈—丁二稀一苯 共聚合物（ACRYLQNITRI]LE_BUTADffiOT 佳材質或鋼材之結合帽，可得到張力強度最 至小所述，本發_揭露之木造舰構之補強方法， ^具有如下之優點： 具有可逆性之優點’符合文資法所要求之 「必要時得採用現代科技與工法，以增加 其防震、防災、防蛀等機能」。當曰後發展 出張力更佳之材質，可將現有之貫穿構件 取出進行抽換，更可呼應保存科學的應用 技術之可替代性。 本發明係透過現代科技與材料之結合來進 行木造結構體之補強，對於政府極為重視 的古蹟與歷史建築保存實務以及921災後 古蹟與歷史建築的修護極具意義，同時透 過補強措施，可減少拆除古蹟與歷史建築 木構造’保存更多的文化資產及提昇災後 修復工程品質。 透過本發明之補強方法可使得木材生態資 源不至於浪費，進一步可保護地球生態環 境。 〜 本發明所揭露之補強方法相較於傳統抽換 1328066 【主要元件符號說明】 S101〜S103各流程步驟 S601〜S604各流程步驟 1木造結構體 - al木造結構體1之斷面 - a2木造結構體1之另一斷面 10貫穿孔 φ 2貫穿構件 3結合帽 4木造結構體 41貫穿構件 - 42結合帽 . 5木造結構體 51貫穿構件 • 52結合帽 6木造結構體 bl木造結構體6之斷面 b2木造結構體6之另一斷面 60貫穿孔 7螺桿 8墊片 13

Claims (1)

1328066 7/年 f 月 、申請專利範圍：~ 1. 一種木造結構體之補強方法，係包含： 該木造結構體於一預定方向被施予貫穿一貫穿孔； -貝穿構件貫穿該貫穿孔，該貫穿構 複合材料所製； 一個、、’σ σ巾目分別結合於該貫穿構件之兩相對末端。 木造結構體之騰法，其中該 3.如請求項2所述之木造結構體之補強方法，其中該 結合帽係為相應於該兩相對末端螺紋之螺帽。/、 、4二如請求項卜斤述之木造結構體之補強方法，其中該 纖、、隹间刀子複δ材料係為玻璃纖維複合材料 REINFORCED PLASTIC, GFRP)〇 …5二如請求項卜斤述之木造結構體之補強方法，其中該 纖、准向刀子複合材料係為碳纖維複合材料拙on fiber REINFORCED PLASTIC, CFRP)〇 ^如請求項i所述之木造結構體之補強方法，該結合 帽係為丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚合物 (ACRYLONITRILE-BUTADIENE-STYRENE，ABS)所製。 7.如請求項1所述之木造結構體之補強方法，該結合 帽係為鋼材質所製。 ° 8.如請求項1所述之木造結構體之補強方法，該貫穿 構件與該結合帽之二結合處更分別包含—墊片貫穿該貫穿 15 構件，在髓合帽與該貫穿構件結合咖定於 體與該結合帽間。 稱 9.如請求項8所述之木造結構體之補強方法，雜 之尺寸係賊木造結構體沿_定方向之賴面積㈣ 化。 、 10. 如請求項1所述之木造結構體之補強方法，其中 該結合巾自係以機械錯合型式與該貫穿構件結合。 11. 一種木造結構體之補強方法，係包含： 該木造結構體於-預定方向被施予貫穿一貫穿孔，· 一貫穿構件貫穿該貫穿孔 複合材料所製； ’該貫穿構件為纖維高分子 -個墊片分別貫穿該貫穿構件之兩相對末端； 舰ί個結合帽分別結合於該貫穿構件之_對末端並分 | : 個塾制&於該木造結構體與該結合帽間。 1328066