醫院為地震救災活動中扮演最重要的角色,除了保護原有病人的安危外,對於震後大量湧入的新病患,其醫療救災功能仍需正常運作。 我國於921地震中,中部許多災區的大型醫院之非結構構件與設備因遭受破壞,而導致災區的醫療能力衰減,影響整個救災行動。 蒐集文獻內容範圍,包括國內外醫院震災調查文獻、國外醫院抗震法案、重要醫療空間與非結構耐震評估項目之相關研究、醫院非結構物相關耐震評估與修復規範與準則,以及非結構防震措施文獻與圖說等。
並依據振動台試驗之結果與現行規範比較,比較結果發現AF值3.0對於三種機櫃X方向低頻之反應為一保守值,對於Y方向低頻反應容易產生不保守之情形,而且高頻反應之峰值遠大於AF值3.0估算之峰值,若高頻反應會導致盤內設備物損壞,則AF值3.0有不保守之疑慮。 本研究利用有限元素分析軟體建立機櫃簡化數值模型,並與振動台試驗結果進行比對,結果發現若能掌握機櫃隨地表運動強度增加所造成機櫃動力性質之變化,簡化模型能精準地模擬機櫃盤內低頻部分之受震反應,若配合機櫃內部面板模型,則可改進簡化模型對機櫃盤內高頻反應之預測誤差。 地震發生時,對於人民生命及財產構成很大威脅,隨著建築技術進步,結構耐震設計方法也不斷改善與提升,對於結構物本身抗震能力有很大的提升。
反覆載重試驗: 營建土木工程
火害後鋼筋混凝土柱試體之降伏勁度及強度,均隨著火害延時及軸壓越大而降低,強度下降約10%、降伏勁度折減約40%。 (10)點擊計算機屏幕主頁面,按照試驗要求緩慢擰開送油閥進行試驗,直至試樣破壞(可以從載荷顯示欄或顯示曲線看到載荷突然下降至很小值,也可能會聽到試樣破壞的聲響),即刻關閉油泵關、送油閥,打開回油閥,使活動台降回至初始位置。 (8)將試樣合適的放置於試驗機壓縮空間活動台上承墊的中心處,按下移動橫樑控制盒的上行或下行開關,使上壓頭承墊距試樣上端面1mm左右。 試驗以一定的頻率往復壓縮試樣,可以設定次數,量測經往復壓縮後的厚度和硬度等特性。 為了安全,必須斤斤計較每個檢測數字的0.0001,為了結構,每個步驟都要全心全意不能馬虎!
將被測試樣置於上下壓盤之間,經由偏心輪傳動,以一定之頻率往復壓縮試樣,到達所設定的次數,自動停機,取出試樣, 量測經往復壓縮後的厚度和硬度。 設計單片石材重量116.72,最大垂直地震力116.72,最小抗剪力應達233.44kg。 每批料(柱牆為一批、樑板為一批)進場前至加工廠作爐號比對及無輻射檢測並當場作鋼筋取樣,取回至實驗室做試驗。 2608之規定,進行重驗,如重驗結果符合規定時,該批續接組件視為合格。 二、高頻的振動端點或其他週期性反覆高應力區域,以肉眼或放大鏡用目視檢查檢測,振動區域可能導致開裂危險區。 (二)腐蝕疲勞 是一種裂紋在週期負載和腐蝕共同作用下擴展的疲勞裂紋形式、裂紋常常在如表面凹坑等應力集中部位形成,裂紋也可在多個部位同時形成。
反覆載重試驗: 反覆壓縮試驗往復壓縮試驗機的維護保養
一般建築工程之鋼筋續接器,可能自訂檢驗頻率及合格標準,若設計者有特別要求耐震結構用之SA級鋼筋續接器,設計圖說可能引用前述舊有規範,如無特別要求SA級,可能僅依內政部頒版混凝土結構設計規範或ACI 318規範,只執行鋼筋續接組件之基本拉伸試驗,要求續接處抗拉強度至少達鋼筋規定降伏強度下限值之1.25倍(1.25⯑⯑)。 雖然我國混凝土結構設計規範第5.15.3節解說,提到機械式續接器續接除其強度規定外,應考慮滑動量、延展性、伸長率、實測強度、續接位置、續接器間距、保護層厚度等對構材之強度、裂縫寬度、延展性、耐久性等之影響。 但也因為鋼筋之機械式續接器無國家標準,故未規定性能合格要求,僅指出結構工程學會訂定之「鋼筋續接器續接規範與解說」可供參考。 醫院為地震救災活動中扮演最重要的角色,除了對震後大量湧入的新病患提供緊急醫療,同時必須保護院內病患與醫護人員的安危,但在美國北嶺地震與台灣921地震經驗當中,醫院非結構構件與設備損害,均造成災區醫療能力大幅損失。 為提升嘉南地區某大型醫院二期新建工程建築的耐震能力,本研究結合院方、設計單位與施工單位之努力,於現有設計施工審查流程下,納入非結構耐震設計與施工等程序。
醫院之消防撒水系統即屬於非結構系統的一類,假若撒水系統故障導致漏水甚至停止運作,將會造成更多的人員傷亡及損失。 本研究以嘉南地區某醫院進行案例分析,藉由各式地震歷時與補強措施得知建築物之耐震需求,其中試驗結果得知,裝設耐震斜撐及螺紋式可撓性管件之補強措施有最佳效果,使用斜撐可有效抑制主管位移,撓性管件則使消防撒水系統漏水之情形改善,並藉由振動台試驗結果得知撓性管件之耐震容量進行元件測試,作為數值分析輸入之依據。 反覆載重試驗 最後本研究利用數值分析軟體【SAP2000】建立消防撒水系統之數值模型,並進行動力歷時分析,將分析結果與試驗數據擬合比較,期望作為往後建築物非結構系統補強之參考。 反覆載重試驗 反覆載重試驗 火災與地震多年來一直是都市建築物(包含鋼筋混凝土建築及鋼構建築)損壞與破壞的主要原因,近年來,內政部建築研究所已針對鋼筋混凝土造建築與鋼構造建築之構件與構架有系統地進行火害中的實驗與研究,並已獲致豐碩之成果,但是,國內外研究尚缺少探討受到火災高溫影響後的建築物,其火害後的結構耐震性能評估。
反覆載重試驗: 4 試驗設置
我國緊急醫療救護法明定,急救責任醫院必須全天候提供緊急傷病患醫療照護。 然而國內外重要建築抗震經驗顯示,消防撒水管線系統一旦於某處輕微震損而發生洩漏,隨即因工作水壓導致消防水持續外流,釀成淹水等二次傷害,迫使醫院等重要建築中斷正常醫療機能。 其中,消防撒水系統末端之一英吋管徑螺牙式接頭因抗彎或抗剪容量不足而在強震中受損,為我國消防撒水管線經常發生的破壞模式。 為提升管線系統耐震性能,本研究提出以消防系統常見之機械式續接接頭取代螺牙式接頭,並假設螺牙式管線接頭為彎矩破壞機制,執行靜態單向與反覆載重等抗彎實驗,探討其耐震行為及容量,並以靜力與動力分析結果進行評估。
受火害鋼柱試體之反覆載重實驗結果顯示,材質為SN490B之RH250250914鋼柱試體在受到900°C高溫火害後空氣冷卻到常溫,在承受20%軸壓載重比作用,其最大側向剪力強度(耐震強度)較未受火害的鋼柱試體平均降低23.5%。 若以80%的鋼柱試體標稱剪力強度來判定,其層間位移角容量為4%,符合我國耐震規範梁柱接頭層間位移角4%的規定,但若以較嚴格之90%的鋼柱試體標稱剪力強度來判定,其層間位移角容量將減少為3%,值得吾人注意。 曲率方面,未腐蝕之各試體曲率較為接近,有腐蝕之試體其有較大之極限曲率值且皆位於柱底端附近。 剪應變部分,高度腐蝕狀態會導致試體變形易於集中構件某部,則試體柱底有較大之剪應變極值,此外高軸力情況亦會有較大之剪應變值。 位移貢獻方面,各試體之位移量主要為撓曲變形所控制,其次為鋼筋滑移影響,最後則為剪切變形。
反覆載重試驗: 反覆壓縮試驗振幅調節
但對於結構物內部屬於非結構部份,如重要機關內通訊設備、醫院內部醫療設備及維生管線、具精密儀器之電子廠房等等,卻未受到如結構體耐震般的重視。 使得許多建築物經地震過後,許多建築物本身結構體並無受到嚴重損害,而內部設備、管線以及部份非結構構件卻受到嚴重之損傷,導致建築物於震後無法立即發揮其原有之設計機能。 因此目前美、日及國內將現行耐震設計規範中引入性能設計法之概念,希望建築物之結構體及非結構構件,於震後均能繼續運作,以提高建築物整體耐震性能。
主要標準上已述明該設備的設計條件包括傳熱條件、內存物及其物性值內容,是否因設備直徑、長度的尺度、人孔、管口的安裝位置會因操作條件上發生極高冷熱交換、振動或反覆負載現象,而造成有疲勞之疑虞。 鋼筋混凝土建築受到火災侵襲後,其構件與梁柱接頭之混凝土與鋼筋,常因火場的高溫造成材質與握裹能力之變化,以致構件與接頭之強度折減,使得鋼筋混凝土建築整體結構耐震能力下降,吾人可透過未受火害與受火害之鋼筋混凝土構架屋的大型振動台實驗,藉以研究火害後鋼筋混凝土構架屋之結構耐震性能。 當試樣承壓軸向壓縮時,隨着軸向變形繼續施加,試樣兩端面的橫向變形受到試驗機承墊間的摩擦力影響,使試樣變形後呈“鼓形”,這種摩擦力的影響,使試樣抗壓能力增強,並且試樣越短,其影響越顯著。 若在試樣端面塗以潤滑劑(如機油),可以減小摩擦力,則試樣的抗壓能力將更符合於實際。
反覆載重試驗: 鋼筋廠驗及實驗室試驗
由於鋼筋續接器是機械的組合,因此試驗的重點就落在受力之後的永久「位移」。 混凝土對承受拉力是很弱的,有了永久位移,產生裂縫,水氣就滲入混凝土內造成鋼筋鏽蝕膨脹,最後構件損壞,建築物就…。 近年來,中國在實驗設備也有顯著提升,筆者在2013及2014年曾訪問福州大學與同濟大學,暸解多振動台實驗技術與執行現況。
模擬結果顯示,振動台試驗受損之螺牙式接頭雖與現地破壞位置不同,但是破壞應為撓曲破壞。 分析的結果與振動台實驗一致,故建議水平管線系統之動力分析,應以實驗求取輕鋼架天花板對撒水頭之側向勁度,且結合天花板系統之動力效應,方能反應消防撒水系統末端管路之實際耐震需求。 近年來隨著建築法規以及施工技術的發展逐漸成熟,眾多結構物皆已具備了抵抗地震侵擾的能力,大多的破壞趨勢也從結構物的全面破壞轉移到非結構物的局部破壞,而在非結構物設備之中,醫院消防撒水系統在震後是否能保持功能則對於救災工作尤為重要,不論是管線斷裂或是因為撒水頭碰撞而使天花板粉塵掉落,都可能嚴重影響到救護機能,甚至會對患者造成二次傷害。 反覆載重試驗 故為了能有效提升醫院消防撒水管線系統之耐震能力,本研究即針對國內某醫院之消防撒水管線系統進行相關實驗與探討,而其大致上可分為振動台試驗以及數值模型兩部分。
反覆載重試驗: 測試報告 Test Results
在振動台試驗中,本研究搭建了兩間相連病房的全尺度管線系統試體,其中包含了管線系統本身,以及天花板、隔間牆等邊界建材,之後以不同的方式對整體管線系統進行耐震補強,並以涵括不同震動內涵的樓板歷時作為輸入波,進行一系列的振動台試驗。 從實驗結果可以發現於主管增設耐震斜撐能最有效地減少管線與隔間牆之間的碰撞情形,進而提升整體管線之耐震能力,而在支管、撒水頭安裝耐震鋼線的主要功用則在於抑制撒水頭之位移,減少天花板擴孔行為之發生,對於管線耐震性能的提升則僅有間接之幫助。 此外,本研究也利用數值分析軟體建立管線系統本身以及各補強方案的數值模型並進行非線性動力分析,再將數值分析與現場試驗的結果作相互比較。 而從比較結果可以發現數值模型的模擬結果能大致符合振動台試驗之趨勢,僅在峰值的部分會有微小的落差,另外不同的阻尼比設定也會使模擬有不一樣的結果。
載重試驗之部分, 在施加 10% 軸力情形中試體主筋挫屈行為並不明顯,而 20%軸力作用下 主筋挫屈情形則較為顯著,此將導致試體強度急速下降。 續接性能試驗之試體,須與工地現場採用同一規格之材料及施工方法製作,具備材料證明並符合CNS 15560相關規定。 例如具有公母螺紋接頭之機械式續接所需之鎖固扭矩值、壓合式續接套管之油壓機具規格、砂漿填充式續接器或續接套管所需之充填砂漿強度及工作度等。 近年來台灣鋼筋用量,年均約為500至600萬公噸,鋼筋續接器用量,推估約為每年2400至3000萬個,用於土木工程及建築工程,大約各半,鋼筋續接器之品質良窳,攸關公眾生命財產安全,需要嚴格的品質檢驗。
反覆載重試驗: 混凝土澆置
續接器主宰著鋼筋與鋼筋間的連接,依照性能分成SA、FA及B等三個等級,SA級續接器不僅不易發生螺牙斷裂、脫牙破損等結構性缺失,接力也較一般鋼筋強,灌漿時可完全緊密、強化鋼筋結構。 縱使SA續接器成本高昂,城揚依舊堅持與高鐵、101等重大工程同步採用。 每一棟城揚建築,在柱牆鋼筋組立完成時,均須經結構技師查驗主要樑、柱配筋及箍筋、彎勾接頭結構與施工正確後,才得以封模,並經土木技師、建築師查驗後,才可灌漿。
- 近年來隨著建築法規以及施工技術的發展逐漸成熟,眾多結構物皆已具備了抵抗地震侵擾的能力,大多的破壞趨勢也從結構物的全面破壞轉移到非結構物的局部破壞,而在非結構物設備之中,醫院消防撒水系統在震後是否能保持功能則對於救災工作尤為重要,不論是管線斷裂或是因為撒水頭碰撞而使天花板粉塵掉落,都可能嚴重影響到救護機能,甚至會對患者造成二次傷害。
- 一、利用非破壞檢驗方法可用來檢測已知應力集中表面區上的疲勞裂紋,如材料為不銹鋼材質者以液滲檢測法檢測表面裂紋缺陷,如材料為碳鋼者以磁粒檢測法檢測表面及次表面裂紋缺陷,但須注意,材料的表面裂紋常非常緊密,不太容易檢測表面的瑕疵缺陷;另外如檢查材料內部裂紋缺陷者以橫束超音波檢測法檢測。
- 一般機電設備為了避免運轉時,將振動傳至樓版,往往在基座加裝彈簧避振器,以降低振動造成的噪音振動影響,然而在地震力作用下,加裝彈簧避振器的發電機卻比以螺栓錨定的固接方式更容易發生傾覆、失穩情況。
- 本試驗係於鑽孔內約數倍孔徑之長度範圍內施加壓力,使孔壁在平面應變狀況下造成均勻之徑向變形,假設岩體為一均勻之彈性體,經由壓力與變形關係即可推求岩體之變形特性。
- 第一年至第二年計畫工作內容,為整合近年來國內外已成熟之醫院結構與非結構耐震相關研究成果,並探討應補足醫院結構與重要非結構之耐震評估補強等技術尚未成熟的研究領域。
- 壓縮試樣兩端面應加工的儘可能光滑,其粗糙度一般為1.6~0.8,以減小摩擦力的影響。
“鋼筋腐蝕對於鋼筋混凝土建築構件耐震性能與生命週期之影響-含腐蝕橫向鋼筋的梁構件,” 內政部建築研究所協同研究報告. “鋼筋腐蝕對於鋼筋混凝土建築構件耐震性能與生命週期之影響,” 內政部建築研究所協同研究報告. “鋼筋腐蝕 對於鋼筋混凝土建築構件耐震性能與生命週期之影響-含腐蝕橫向鋼 筋的梁構件,” 內政部建築研究所協同研究報告. “利用電化學沉積法探討鋼筋混凝土修補成效之研究,” 碩士論文,國立台灣海洋大學河海工程所, 台灣基隆.
反覆載重試驗: 研究成果
除非是外在的因素,例如設備與配管安裝時,因配管設置方位不當,若勉強凸緣螺栓接合,造成設備的插管銲接處,會產生較高內應力,雖然此為低頻震幅循環操作環境製程流體流通,但經反覆循環負載作用下,管台與設備連接處即會發生疲勞事件。 決定設備元件可抗疲勞能力的主要關鍵因素,是設備的幾何形狀、應力高低、循環次數和材料特質,其材料特質可分為金屬的強度、硬度及微觀組織可驗證金屬呈現疲勞的風險性,一般來說,若經常的檢驗及檢查設備,皆無發生疲勞破壞的跡象,但設備卻產生迅速斷裂時,才得知是因疲勞損傷機制所發生。 乃由混凝土壓送車將混凝土由柱底往上壓送,如照片 3.3 所示,此一灌 漿方式可以使混凝土可飽滿填充試體交會區避免於接頭區有空洞現象 產生。 灌漿時以振動棒適當搗實混凝土,以避免鋼管柱試體內部出現骨 材分佈不均現象,爾後等試體強度達設計強度之三分之二,於試體實驗 反覆載重試驗 場地國家地震工程研究中心進行試驗組裝,試體吊裝、油壓致動器與資 料收集器之操作皆由地震中心工作人員擔任。
反覆載重試驗: 第1368期- 談 混凝土-坍度養護和抗壓強度
如將兩座標值分別除以試樣的原截面積和原高度,即可轉換成壓縮時的應力-應變曲線。 Pp為比例極限載荷,P0.2為條件屈服極限載荷,P b為破壞載荷。 試樣越短影響越大,為減少摩擦力的影響,一般規定試樣的長度與直徑的比為1~3,同時降低試樣的表面粗糙度,塗以潤滑油脂或墊上一層薄的聚四氟乙烯等材料。 卓奕杉 “RC 梁鋼筋腐蝕之剪力行為評估與縱向鋼筋腐蝕之耐 震行為” 碩士論文,國立台灣科技大學營建工程系. 本研究沿襲先前試驗之韋昀孜腐蝕鋼筋混凝土柱試體,綜合各試驗之結果顯示,所有鋼筋腐蝕率皆較標稱名義值為小,箍筋整體腐蝕率則全數超標,其可解釋為通電過程中電流轉移現象與互制行為。 具腐蝕之試體其裂縫較集中於腐蝕區域且裂縫寬度較大;反之,未腐蝕之試體其裂縫則較為分散及均勻。
反覆載重試驗: 第四章 實驗結果與討論
冷卻設備為避免運轉中,將振動傳至樓版,往往在基座加裝彈簧避振器,以降低振動造成的噪音振動影響。 然而在地震力作用下,加裝彈簧避振器之冷卻水塔設備物卻比以螺栓錨定之固接方式更容易發生傾覆、失穩情況。 本文針對重要建築物常使用之冷卻水塔設備進行試驗,探討冷卻水塔設備之力學行為和破壞方式。 本文試驗共可分為兩部分,擬靜態反覆載重試驗與動態振動台試驗;反覆載重試驗目的為,觀察彈簧避振器在不同階段之力學行為,與破壞模式;動態振動台試驗則探討冷卻水塔隔振系統在地震歷時中各項動態反應,依據試驗結果,得到冷卻水塔系統基本動態特性,例如自然振動頻率、阻尼比、模態、動態放大係數等,最後根據其破壞模式,進一步提出耐震能力改善建議。 反覆載重試驗 後置式膨脹錨栓因施工方便、調整度高,藉由膨脹擴座產生錨定力以抵抗拉力,已廣泛被工程界應用於多種不同的非結構物與連著物之固定。
但對無可充分保證其安全性之計算式之部分,依CNS9788之6.4.2或依CNS9788之4.2規定,以檢定水壓試驗求取最高使用壓力。 本計畫於三年期間內,逐年提供衛生福利部、醫院與工程界參考使用之醫院耐震評估補強準則,提供院方可行之具體技術內容,據以進行耐震評估與補強。 第一年至第二年計畫工作內容,為整合近年來國內外已成熟之醫院結構與非結構耐震相關研究成果,並探討應補足醫院結構與重要非結構之耐震評估補強等技術尚未成熟的研究領域。 第三年工作內容,依據醫院提供之結構圖說與設備基本特性等資料建立耐震評估補強示範例,探討本準則於國內急救責任醫院之適用性與可行性。 試樣破壞時的最大壓縮載荷除以試樣的橫截面積,稱為壓縮強度極限或抗壓強度。 對於塑性材料,無法測出壓縮強度極限,但可以測量出彈性模量、比例極限和屈服強度等。
本研究將以國內中央研究院歷史文物庫房內之機櫃設備作為研究對象,在考慮機櫃設備本身既有之規格與動力特性後,利用安裝多軸連接滾動式隔震平台進行振動台試驗,以探討其對於歷史文物保存設備之抗震效益,研究成果亦可作為未來針對非結構設備防震研究之參考。 研究內容分別包含歐美、日本、紐西蘭及中國大陸等近年來國際上所發生的重大震災經驗及其對地震工程的啟示、世界各國耐震規範近來的修訂方向與內容、台灣建築物耐震設計規範的修訂策略等三大主題,據以研擬建築物耐震設計規範條文與解說修訂草案。 綜合上述背景,現況建築工程鋼筋機械續接之合格要求,從嚴檢驗者會要求SA級性能,須執行單向拉伸、滑動量以及高塑性拉壓反復負載試驗,即前述舊版規範要求;從寬檢驗者只執行基本拉伸試驗,要求續接組件抗拉強度至少1.25⯑⯑,忽視機械續接處滑動量,對於構件裂紋控制及耐震性能之影響。 台灣絕大多數人口居住於鋼筋混凝土造建築物內,氣候潮濕,若混凝土構件裂紋過大,容易使水汽接觸鋼筋,導致鋼筋銹蝕影響耐久性,加上全島位於強震區,所有建築物均需要抵抗地震,鋼筋機械續接有必要嚴格檢驗,確保其使用性及耐震性能。 在民間建築工程方面,一般由建築師向業主承攬設計及監造業務,實務上建築師通常只做重點監造,至於鋼筋及續接器施工品質,往往不能嚴格把關,許多業主自辦營造的工地,並不查驗鋼筋機械式續接之施工品質,即使有查驗,所依據之合格標準,亦不若公共工程來得嚴謹。