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施工架常年使用安全性評估及強度折減研究 102藍S315

為了解決膨脹錨栓的問題，作者張智奇,黃奕叡 這樣論述：

　　近年來因施工架所造成之職業災害頻傳，依行政院勞工委員會職業災害統計資料顯示，營造業重大職災在全產業之比率一直偏高，死亡人數比例幾乎占全產業之一半，其中又以施工架相關的災害占最大的比率。究其原因，以施工架材料長期使用構件有缺陷，或因錨定裝置強度不足造成倒塌事故。 　　由於壁連座或繫牆桿等錨定裝置是固定施工架與結構最關鍵部分，若施作人員一些技術上的疏失，對整體施工架結構的安全性造成一定的威脅。 　　本研究針對新品及存放於室外一年但未使用過的施工架構件，進行承載力測試，對其單元構件及多層施工架之整體做一比較，以掌握該構件的性能及一年承載力的折減。由研究結果顯示，施工架單元

構件一年折減率平均約10%。而在多層施工架方面，三層架整體平均折減率為13%，四層架整體平均折減率為7%。此外，研究並針對後裝式錨定構件進行性能評估與實驗測試，以有效掌握後裝式繫牆桿錨定端之強度。由於後裝式錨定裝置較易受現場混凝土品質及組裝因素影響，本研究參考國家標準並酌予增加安全係數2，建議錨栓之破壞強度為2000kgf。由實驗結果顯示，一般市面上較常使用的錨栓，包括3/8吋及1/4吋膨脹錨栓平均破壞強度未達2000kgf，而M10化學錨栓平均則超過2000kgf。以符合歐盟規範之錨栓測試結果顯示，M10、M8擴切式膨脹錨栓，及M10化學錨栓平均強度均可符合本研究之建議強度。 　　本研究提

出之施工架常年使用缺失之災害要因及性能評估，可提供現場施工人員做為災害預防的參考；施工架構件及多層架的新舊品試驗，可提供設計單位評估其強度折減因素及承載力折減模式，並可提供業者對常年使用構件之汰換標準，以有效掌握施工架舊品的使用安全。本研究編訂之施工架後裝式錨定構件安裝指引，可作為業者設計規劃及施工單位於作業時有標準可依循，相關錨定構件及研究結果可提供相關工程人員於進行施工安全評估或查核時之參考，期能有效提昇整體施工架之安全及品質。

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EOTA與ACI混凝土用機械式緊固件評估準則之比較－以新型植筋錨栓為例

為了解決膨脹錨栓的問題，作者葉進誠 這樣論述：

混凝土用緊固件(錨栓)常應用於結構物聯結與補強工程，這類工程其通常具備30年至50年或較長之使用年限，為確保其於使用期間之安全性，除需仰賴良好設計與施工外，緊固件本身於生命週期間品質保證亦為確保其安全性不可缺少之要項，因此近年來歐洲與美洲地區工程組織均已建置完整錨栓特性評估制度，以確保其工程品質。我國新型螺紋植筋錨栓發明之目的為應用於混凝土結構補強用途，因此為推廣應用此新型錨栓有必要先執行與現今已廣泛應用於結構補強之化學植筋特性比較分析，與執行其基本工程特性評估。本研究分別採用歐盟EOTA EAD及美國ACI 355評估準則，針對我國新型專利螺紋植筋錨栓執行與化學植筋錨栓黏結強度比較分析與該

錨栓EOTA及ACI性能評估。本研究現階段範圍僅執行錨栓參考性評估試驗，研究試驗螺紋植筋錨栓為以磨擦焊接技術將碳鋼螺紋錨栓與鋼筋熔接為一體之施工元件，錨栓標稱直徑與植入深度分別為12 mm與150 mm，其螺紋段長度為109 mm，鋼筋段為#4鋼筋(直徑為12.7 mm)；化學植筋鋼筋段採用抗張強度為420 MPa之#4鋼筋，化學植筋黏結材採用國產環氧樹酯植筋膠，混凝土試驗構件標稱抗壓強度包括C20/25 (20.6 MPa)低強度及C50/60 (54.9 MPa)高強度混凝土。試驗範圍亦包括非開裂與開裂混凝土兩種條件，黏結性能評估以侷限抗張試驗為主，評估採用EOTA EAD 330499評

估準則，試驗編號為R1及R2，植筋錨栓性能評估試驗以非侷限抗張試驗為主，於EOTA EAD 330232評估準則試驗編號為A1~A4；最後並執行EOTA EAD330232 F12最小邊距評估項目，除執行試驗比較分析外，本研究中並建置試驗所需開裂與非開裂混凝土設備與反力系統及試驗構件。試驗結果顯示，植筋錨栓熔接處抗張強度大於鋼筋材料之抗張強度，應用於結構補強時應不致為補強材之最弱點。執行化學植筋錨栓與螺紋植筋錨栓侷限抗張黏結特性試驗比較分析結果顯示，侷限抗張試驗中螺紋植筋錨栓於C20/25及C50/60非開裂混凝土抗張強度分別為74.746 kN與84.818 kN；化學植筋錨栓於C20/25

非開裂混凝土，有效埋入深度88.9 mm (7倍直徑)及108.5 mm抗張強度分別為83.836 kN與86.837 kN；然於C50/60非開裂混凝土，有效埋入深度88.9 mm 抗張強度為83.403 kN。植筋錨栓執行非侷限抗張試驗於C20/25非開裂混凝土及開裂混凝土平均強度分別為86.236 kN與60.723 kN，大部分試件呈現混凝土破壞加拉出破壞模式為主；於C50/60非開裂混凝土及開裂混凝土平均強度分別為88.391 kN與77.847 kN，前者破壞模式為鋼筋拉斷，後者因有裂紋的產生，試件呈現混凝土破壞加拉出破壞模式為主。螺紋植筋錨栓之侷限抗張試驗錨固強度雖然略低於化學錨

栓，然在發生拉出破壞之試件，螺牙將孔壁之混凝土刮出，而螺牙本身皆無破損情形，可推斷此螺紋植筋錨栓之螺牙設計與鋼材強度有足夠的承載力。現階段研究顯示此植筋錨栓最小安裝邊距為125 mm。由錨栓性能評估分析可知，EOTA與ACI規範均係經由90 %信度評估強度計算得初期特性強度，再依試驗混凝土抗壓強度經正規化分析程序以推算錨栓特性強度，並依有效面積推算特性黏結強度。由C20/25非開裂混凝土侷限抗張試驗，採EOTA及ACI準則評估化學錨栓與螺紋植筋錨栓於有效埋入深度為88.9 mm條件下，其特性黏結強度分別為21.176 N/mm2與21.574 N/mm2及11.257 N/mm2與11.745

N/mm2，採此兩種規範計算之特性黏結強度值對此兩種錨栓雖差異不大，且均大於規範需求強度10 N/mm2，但化學植筋黏結強度遠大於植筋錨栓，顯示此新型錨栓螺牙與混凝土雖咬合強度符合規範需求，但螺牙設計相對化學錨栓性能仍有改進空間。採EOTA及ACI評估準則評估螺紋植筋錨栓於C20/25混凝土執行非侷限抗張試驗，所得非開裂與開裂混凝土特性抗張強度分別為51.520 kN與64.401 kN及31.312 kN與44.722 kN；C50/60混凝土試驗組對應EOTA及ACI評估準則於開裂與非開裂混凝土特性抗張強度分別為64.442 kN與80.567 kN及41.565 kN與59.167 k

N；分析結果顯示，如預期特性強度會隨混凝土抗壓強度增加而增加；EOTA評估準則分析數據較ACI準則所得數據為保守；當混凝土產生裂紋，錨栓之抗張能力將下降為非開裂情況的60～70 %，此下降情形採EOTA規範評估數值會折減約40 %，而採ACI規範評估數值會折減約30 %。並根據ACI規範計算此螺紋植筋錨栓有效力k值，於C20/25低強度混凝土非開裂與開裂條件下，分析之k值分別為10.40與7.29，均介於規範非開裂與開裂混凝土條件下規範數值範圍內，表示此新型錨栓應用於低強度混凝土(17～28 MPa)結構物工程時符合規範需求；然由C50/60試驗組結果顯示均發生鋼筋拉斷破壞模式，其於非開裂與開

裂混凝土條件下分析之k值分別為8.05與5.87，未符合C50/60高強度混凝土規範需求k值範圍內，顯示此螺紋植筋錨栓如需應用於高強度混凝土(50～60 MPa)結構物工程時，需改進其螺牙設計及製作時需採用高強度鋼筋製作。