2018年2月9日 星期五

箍筋密度與工法都很重要!

箍筋密度與工法都很重要!橫向箍筋要彎角135度扣緊,間隔十到十五公分,縱向鋼筋不可太密,也不能太少,搭接處不但要錯開,更要用鋼筋續接器或將其焊好。
七星大橋的橋墩有大量箍筋,成功發揮(圍束作用),用外層剝落+柱心不壞,繼續發揮橋柱的作用,讚!
內政部營建署文件檔案: 鋼骨鋼筋混凝土構造施工規範https://www.cpami.gov.tw/filesys/file/chinese/publication/law/lawdata/10008054682.pdf
「較多的鋼筋是會提供多一些的韌性沒錯,也會提供一些承載力,但是那是在設計的容許外力之內才可,若是像921那樣的地震來時,外力超過1G(980gal),遠超過設計承載力時,不足補強的鋼筋因產生大變形,吸收了大部份的外來能量(力量*距離=功),在線性範圍內時(即鋼筋降伏前),從原點到降伏點的應力應變圖是成三角形,線以下的面積即是功(能量),而超過降伏點後鋼筋之應力只比降伏應力稍低(可視為近似水平直至破壞),而變形卻大幅增加,則此應力與應變所構成之矩形大面積即是功(即吸收之能量),當然我強調了----人命至上----所以寧願提供時間給人們預警逃跑,而不願瞬間屋倒人死。
簡單說,若房屋設計是抗0.33G是線性範圍內卻是不足補強,若多加鋼筋雖可承受至0.4或0.5G但卻是過量補強,則1G地震力來時不管加不加鋼筋房子都會破壞,但是不足補強的房屋會緩慢的倒,提供多一些時間給住的人逃跑,而過量補強會瞬間倒塌,連逃的時間也沒有,所以若一定要加鋼筋反而加箍筋更有用,而不要加主筋,所以ACI-CODE會希望最大鋼筋比是0.75倍的平衡鋼筋比,而實務上多以0.5倍平衡鋼筋比當設計鋼筋量。另外值得一提的是混凝土的抗壓力一般會用3000PSI(210KG/CM2),其抗拉力約是抗壓力之1/10,而鋼筋中拉約2800KG/CM2(抗拉及抗壓大約相同),高拉約4200KG/CM2,所以鋼筋之抗壓力也是混凝土之10餘至20倍,但是若鋼材之慣性力矩(I值)太小,則承受壓力時有挫曲之問題,當然價格也是問題之一,耐火性---鋼骨建築比RC建築要差,有一好沒二好,這只是取捨問題,就像有人會問----那為何不把設計耐震力提高,但提高耐震力的成本是否願意付出?當然像軍事設施或核電設施等因重要性高,較會願意付出高代價,而一般民房在安全與經濟之考量下,會把機率及成本做一個平衡。」
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這是爆料公社的圖,七星橋的橋墩外層混凝土崩落,身為「結構技師」,有必要以土木觀點闢謠,首先,這個橋墩的破壞方式是完全正確的,這不是「挫屈瞬間崩壞」,而是裡頭大量箍筋成功發揮(圍束作用),用外層剝落+柱心不壞,繼續發揮柱的作用,讓用路人可以有時間逃生,深的RC原理我不講,簡而言之,這個墩在地震時體現了(小震不壞,中震可修,大震不倒)的耐震設計邏輯。
(2/9補充)此部分橋墩,經過台灣世曦朋友跟TYLin網友告知,也給了另一向照片,屬於粗壯的壁式橋墩(本人看的照片看不出另一方向尺度,抱歉),目前是定位為(防落橋裝置)發揮到作用,拉著橋墩上方剪開,造成部分混凝土剝落,如此,橋墩本體大概未發生剪力破壞也沒發生圍束破壞,是好的設計撐過地震,而防落橋裝置在地震中成功發揮作用,功成身退了,因此,不該說這橋偷工減料,它按照設計者的想法渡過206地震。