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研究報告第四章 結構系統補強:RC剪力牆與開口牆(4/4);原PDF第76–80頁。
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- 文件性質:本件是內政部建築研究所民國105年12月協同研究報告及其所附耐震補強技術手冊稿,不是法規命令、部頒設計規範、施工綱要規範或現行強制手冊。
- 版本時點:CNS、混凝土設計、耐震設計、錨栓、鋼構、FRP、消能元件、分析模型及軟體均是105年前後研究背景;現行工程須另查今日有效法規、標準與主管機關程序。
- 數值使用:材料強度、鋼筋、植筋、剪力摩擦、錨定、塑性轉角、阻尼、勁度與強度折減等數值必須連同公式、假設、圖說及研究時點閱讀,不能脫離上下文作為通用強制值。
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¶ 建研所RC耐震補強研究|原檔第76頁
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鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬
剪力牆施工照片 【資料來源:本研究製作】
編號 說 編號說
4.2g 明 4.2h 明
牆面植
牆面鋼
筋拉拔
筋查驗
試驗
編號 說 編號說
4.2i 明 4.2j 明
既有台
牆面組 度牆及
模 柱表面
打毛
編號 說 編號說
台度牆、欄杆磁磚貼附工程。 4.2k 明 4.2l 明完工後現況。
4-12¶ 建研所RC耐震補強研究|原檔第77頁
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第四章 結構系統補強
六、RC 開口剪力牆補強
RC 開口剪力牆補強類似RC 填充牆補強,但補強工法若為滿足既有建築之通風採
光需求之同時,又期望補強構件能達到其補強效果,可規劃RC 開口剪力牆補強(李
有豐,2006; 黃世建,2003; 張庭瑜,2015)。
4.1.6.1 設計概要說明
(a) 開孔強度折減
對於具有開孔之RC 剪力牆,依(4.2)式計算所得之牆體剪力強度 Vsu 需乘以折減
因數η調整,其中η與開孔之長度有關,依下式計算
Li ∑ η=1 − (4.8)
Lw
= 開孔位置之長度總和。其中∑ iL
對於具端柱之RC 牆,若其開孔位置之長度總和大於牆寬Lw之一半 (η<0.5) 或
開孔之高度大於樓層高度0.6 倍時,則不應將RC 牆與端柱視為一體,而應視為具
翼牆之柱構材或RC 牆體僅單一端具有端構材之情況來計算相關強度。對於不具端
柱之RC 牆,若其開孔位置之長度總和大於牆寬Lw 之一半時(η<0.5),則應將原RC
牆視情況分段計算其強度,不應視為一體之情況計算其強度。
開孔之RC 牆體之強度折減公式,根據黃世建等人(2003)、建研所(2006)與國震
中心(2002)之開口RC 牆韌性、非韌性構架系列試驗結果,發現強度之折減與開孔
之長度較有關,與面積較無關連。故主要依據此些研究成果提出開孔RC 牆之相關
分析折減方式。
(b) 角隅補強鋼筋設計
斜向角隅鋼筋配置依照混凝土設計規範及解說中第7.4.7 節規定,牆內若有開窗
開孔者,開口四周須加置不少於2 根#5 以上之鋼筋,此等鋼筋須延伸至孔角外至少
60 cm,並不得小於伸展長度。然而此一規範於業界施作時,並不廣泛被遵守,因
此角隅鋼筋採用目前業界慣用「牆筋大一號數鋼筋」之配置邏輯,經預估計算全部
極限側力強度之後,取單邊構材自由體圖,先以混凝土開裂公式
⎛ N ⎞
Vc =.0 53 f c′ ⎜ 1 + ⎟bd 計算開裂強度,其中N 為軸力,b 為構件寬度,d 為構件之 ⎜ ⎟ 140 Ag ⎝ ⎠
有效深度;如側力強度大於牆體混凝土開裂強度,則假設改由牆體水平、垂直向鋼
4-13¶ 建研所RC耐震補強研究|原檔第78頁
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鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬
筋及柱混凝土剪力強度抗剪,將各個方向的力轉換為角隅鋼筋方向(斜向45 度角)
之後,不足抵抗側力的量即由角隅鋼筋承受。
(c) 水平向拉力鋼筋設計
根據ACI 318-11 第21.9.8.2 節中之建議開口牆體於開口周圍需配置足夠水平向
鋼筋,使開口兩側臨界斷面處對角剪力傳遞時,能在對角節點處有足夠的鋼筋能滿
足其對角力量傳遞所需要的力平衡。
圖4.7 為典型開口RC 牆鋼筋配置與開口鋼筋補強之示意參考圖說,另工程上常
見之開口角偶斜向鋼筋,若其不造成施工上之困難時,亦建議可額外增加此斜拉補
強筋。
RC牆周邊補強筋
牆筋 開口補
強筋
錨錠螺栓 補強筋(四周)
圖4.7a 典型開口RC 牆鋼筋配置圖
【資料來源:本研究製作】
開口補強筋4D19
補強筋D13@20
牆筋
接合筋
圖4.7b RC 牆開口處補強筋配置圖【資料來源:本研究製作】
4-14¶ 建研所RC耐震補強研究|原檔第79頁
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第四章 結構系統補強
4.1.6.2 開口牆施工概要說明
1. 保護層混凝土塊打除
待切線完畢之後即可進行保護層打除的動作,須打除等牆寬之保護層厚度直至
看到箍筋為止,意即梁、柱接觸牆體的部分需打除約4 公分,基礎接觸牆體的部分
需打除約5 公分,此一動作可以確保植筋能確實植在混凝土圍束區內,可將植筋之
效益發揮到最大,另透過打除保護層之動作,可以同時達到混凝土表面打毛處理之
效果,透過對既有混凝土打毛可以增加混凝土表面粗糙度,使之與新澆置之混凝土
接合更良好。 (照片4.3a)
2. 植筋鑽孔
鋼筋混凝土開口剪力牆補強工法採用植筋進行新舊混凝土界面連結,而對於補強
工法,植筋品質的好壞將會深深影響界面力量傳達有效與否,繼而影響整體補強效
果之優劣。植筋一般採用後置式化學錨栓進行錨固,選用注射式植筋藥劑,錨定材
料常為#3 及#4 之竹節鋼筋。
於植筋前應依照設計圖先以墨斗標示欲鑽孔之位置,再進行鑽孔,在鑽孔過程
中,若未達埋置深度即遇到既有鋼筋,不可將鋼筋鑽斷,應將此孔予以廢棄,並以
植筋藥劑填滿廢孔,再調整鑽孔位置重新鑽孔。鑽孔完畢後依據所使用化學藥劑搭
配之標準程序進行化學錨栓安裝,首先使用最低壓力高於6 bar 之氣槍對孔洞吹淨
規定次數後,再以等孔徑的刷具來回刷淨規定次數,確實清除孔內碎石,最後再吹
淨規定次數清除刷具刮下的粉塵,徹底將孔內灰屑清除乾淨,接著將植筋藥劑注入
孔內,依注射頭之刻度邊注入邊退出孔洞,約注入六分滿後,再將鋼筋緩慢旋入孔
內直至底部,不可直接插入,此舉容易導致鋼筋竹節與孔壁間殘留空隙。待鋼筋完
全旋入後,須見植筋藥劑溢出於表面,由此可確保孔洞內植筋藥劑確實填滿,接著
將溢出來的植筋藥劑擦拭,保持平面清潔。植筋施作後之硬化過程中應避免碰觸,
且不得矯正鋼筋,待硬化完成後,始可進行後續之施工,且需注意植筋完成後,不
得再對植筋鋼筋進行彎折等加工程序。(照片4.3b)
3.牆鋼筋及角隅鋼筋綁紮
所有的鋼筋依照設計圖加工後再運送至施作場地進行綁紮,且需檢查是否符合
4-15¶ 建研所RC耐震補強研究|原檔第80頁
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鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬 規範之彎轉半徑要求。並依據植筋位置,將牆鋼筋續接置至預定位置後固定。於開 口周圍須放置135 度彎鉤箍筋。待牆鋼筋及箍筋放置完畢後,於指示位置放置斜向 角隅鋼筋並固定。(照片4.3c) 4. 剪力牆模板組立 在組立模板之前須將先前打除之溝槽內部雜物清理乾淨,於打除混凝土塊邊緣 斷面處,以鐵釘固定模板,再以角鋼及螺桿將模板加以固定,以防止模板撐開導致 灌漿失敗。於牆體頂部處,同樣以2 公分厚之清水模板製作一突出牆體20 公分、 往上延伸至梁頂之模板喇叭口。整體模板施作完畢後,於梁中央底部打一條直徑約 2 公分之小溝槽,並在牆體模板上每50 公分高處鑽若干個直徑1 公分的小孔,確保 混凝土澆置時每個高層能確時觀察到漿體填充狀況。(照片4.3d) 5. 剪力牆混凝土澆置 剪力牆澆置由梁側面喇叭口處為澆置口,澆置混凝土,模板外側需以手提式外 模振動機振動,並同時利用橡膠槌敲打,使混凝土能均勻分布至各角落,避免產生 蜂窩。灌漿時施作時,須同時觀察先前於模板外側鑽的小孔漿體之露出情況,確保 漿體在各個高程有確實填充,最後澆置置喇叭口頂時,須透過振動確保漿體由梁中 央預先打除的2 公分小溝槽中流出,此能確保梁底漿體能確實填滿溝槽。同時,根 據不同預拌混凝土車分別取樣,製作標準混凝土圓柱試體,以供混凝土強度驗收之 用,並在一樣的情況下進行養護。 待混凝土達到7 天齡期,確實硬化後,即可進行模板拆除的動作。模板拆除後, 需對先前預留喇叭口突出之混凝土塊進行打除至與牆等平面為止,使牆體整體美觀 及避免遭逢地震時額外突出的混凝土塊掉落。(照片4.3e-4.3f)。 開口RC 牆照片[資料來源: 參考書目3]: 4-16
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來源:內政部建築研究所《鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬》,民國105年12月。依建研所網站資料開放宣告註明出處;本站分章呈現並另加歷史與適用註記,不代表發布機關認可。查核日期:2026年8月30日。