2024建筑物结构安全耐震能力评估

建筑结构耐震评估TEASPA3.1开口RC初評表格初評表格

初評表格初評表格 初評表格初評表格 注 章

柱强度柱面积墙强度墙面积设计地表加速度重量

V=

𝑊(耐震规范α𝑦:

V=

××

Vpi

(1.4)VSaD Ecapacity

Vpi

SaDIW初评理论—评估基

VpiE

SaD

EEE70,初评理论-SaDIW计算T与T

SaDIWSSaDA：楼地板面积W(kgf)=A×[wrf+(Nf-

wrfNf屋顶层wrf220kgf/m²SaDIWSaDIW初評表格：建築物全部靜載重初評表格：建築物全部靜載重W(kgf)=A×[wrf+(Nf-平均单位重量(89kgf/m)+木屋架单位重量(45kgf/m)+天花板单位重量(15kgf/m)+屋瓦投影面积此种型式屋顶之wrf屋顶层平均单位重量取W(kgf)=A×[wrf+(Nf-若评估案例为两层楼以上之木构造建筑物，依据「木造住宅の耐震诊断と补强方法」楼板之单位面积载重采计60kgf/m；依据3栋木构造建筑物案例求出半层墙平均单位重量(89kgf/m)，一般楼层之平均单位重经计算为（89×2+60）=238(kgf/m)，240(kgf/m)林森路75初评理论-E

VpiSVpi

Lwxi：XLwxi：Y←(2004)「木造住宅の耐震诊断と补强方法」表(厚度编竹夹泥墙编竹夹泥墙编竹夹泥墙(t其他 注:结构现况调整因子初評理論：調整因子初評理論：調整因子初評理論：調整因子初評理論：調整因子初評理論：調整因子初評理論：調整因子初評理論：調整因子初評理論：調整因子初评理论：耐震性能/IW=Min(Ex×Q,Ey×Q檐高：6 (一) (二)结构重量计 均單位重wrf為220(kgf/m²)。W(kgf)=A×[wrf+(Nf-(三)

(四)调整因子 (五)初评结 本初步评估表适用对象为以墙体为主要抵抗本计划时程紧凑，无法搜集大量木造建筑样竖向承重砖构件的总截面积来决定评估层之抗侧本研究搜集六栋砖造建筑物资料，以统计方 一般纯砖造建筑结构，屋顶型式包含钢筋混凝土 史建筑等砖构造建筑物，或加强砖造建筑等，不 主控构件

柱强度柱面积墙强度墙面积设计地表加速度重量

𝑊(耐震规范Wα𝑦:Fu:

**

Vpi

(1.4)VSaD Ecapacity

Vpi

SaDIW初评理论—评估基 VpiE

SaD

E×Q>=70,E×Q<70,结构现况调整因子Qq1q2初评理论- E

VpiSVpi

初評理論-初評理論-τf0=0.0337×fmc0.885=

fmc取100故求得每增加一层楼所得之△τfτf1τf02.22-1.980.24，得砖墙、柱单位断面积强度Twc(kgf/cm2)公式为𝑻𝑾𝑪=(𝟐.𝟐𝟐+𝟎.𝟐𝟒×(𝑵𝒇−一楼砖柱总断面积(cm2)系依建物实际情况填写各形式一楼砖墙总断面积(cm2)系依建物实际情况填写各形式初評理論初評理論-

ΣVX=柱强度×柱面积+X向墙强度×ΣVY柱强度×Y向墙强度×初评理论- SaD

SaD：工址设计水平谱加速度系数 ：建筑物全部静载重用途系数I:依据建筑物耐震设计规范2.2节(2-2)式,

(SaD 0.52SaD ;0.3<SaD 0.7

初評理論初評理論-

SaDIW本研究假设砖造结构韧性R值为

SaDIW

SaDIW初評理論初評理論-SaDSaDSDSSD1

初評理論-初評理論-SaDIWSaDIWW(kgf)=1210×(A2f+A3f)+wrf wrf：屋顶层平均单位重(kgf/m)A2f：二楼楼地板面积(m)A3f：三楼楼地板面积(m)Arf(m)初評理論-初評理論-SaDIWSaDIWW(kgf)=1210×(A2f+A3f)+wrf 一楼上半层墙重量+过梁或圈梁重量(依各案例实际现况wrfwrf屋頂層平均單位重(kgf/m)wrf=45+屋瓦15+参考台中市文化资产处(2014)台中市市定古迹「原台中刑务所典狱官舍、原台中刑务所浴场」调查研究及修复水平夹撑、屋面板等)取45kgf/m²，天花版单位面积重量以15kgf/m²wrfwrf屋頂層平均單位重(kgf/m)wrf=45屋瓦15国北教大附小行政大楼拯民国小红瓦教室(左侧wrfwrf屋頂層平均單位重(kgf/m)wrf=45屋瓦15

木-木-wrfwrf屋頂層平均單位重(kgf/m)(A)木屋架+屋瓦+天花板+半层墙wrf45屋瓦15403.43600屋顶层平均单位重 保守采计其屋顶层平均单位重为wrfwrf屋頂層平均單位重(kgf/m)wrf=900保守采计此类形屋顶层平均单位重为900(kg/m²)SaDIW初评理论SaDIW建筑物总重W(kgf)=1210×(A2f+A3f)+wrf wrf：屋顶层平均单位重(kgf/m)600木屋架+屋瓦+天花板+900混凝土板+半层墙A2f：二楼楼地板面积(m)A3f：三楼楼地板面积(m)Arf(m)(照片來源(照片來源:王貞富,q1q3q4檐高(照片來源:(照片來源:關華山,(照片來源:林宜君,q6Qq1q2E×Q70,E×Q70,

EQ

SaDIW

Q耐震指标=MinExQEyQ

(一)校舍基本资 本案例Nf=2，计算得Twc=2.22+0.24×(2-1)=2.46(kgf/m) (二)结构重量计 Ｗ=1,210×(1,514.7+0)+600×1,514.7=2,741,607 (三)耐震能力评 X向评估结 Y向评估结 调整因子 檐高8862016

20181法)以SAP2000V20软件为例，设定轴力-弯矩非线性铰(PMMHinge)，进行3个案例分析。

以静载重+1/2

12(0.7Ec12(0.7EcIg)/12(0.35EcIg)/

P-MMn(InitialAxialP-MMn(InitialAxialForceΔy

2M

Moment(kgf-

Vb

P0静载重+1/2轴力-弯矩影响曲线(P-MP-MP-M AxialForceAxialForce

2M

程序要求P-MCurve为平滑P-MCurve上的弯矩值调整非线性铰参数BTEASPA12(0.7Ec12(0.7EcIg)/12(0.35EcIg)/ΔyTEASPA12(0.7EcIg)/12(0.35EcIg)/

Δy

利用PMCurve上的轴力及弯矩12(0.7EcIg)/12(0.35EcIg)/ΔyΔs

4

Af

Δa

100tan

1

AfstytAf

tanP-MAxialAxialForce

Moment(kgf-SAP2000ETABS2016民国6地面423.15m14.050.24高度高度RoofDisplacementRoofDisplacementRoofDisplacement

+X向容量曲线与性能曲 -X向容量曲线与性能曲P-MMP-MMP-MHingeMHingeBaseShearBaseShearBaseShearPeakPeakGroundAcceleration

RoofDisplacementP-MP-MHingeMHinge

PeakPeakGroundAcceleration

RoofDisplacementP-MP-MHingeMHinge

+Y向容量曲线与性能曲 -Y向容量曲线与性能曲P-MHingeMHingeP-MP-MHingeMHingeP-MHingeMHingeBaseShearBaseShearBaseShearPeakPeakGroundAcceleration

RoofDisplacementP-MP-MHingeMHinge

PeakPeakGroundAcceleration

RoofDisplacementP-MP-MHingeMHingeSeismicCapacityusingP-MControlStepBaseShearMonitoredDisplacementIDRmaxSeismicCapacitySeismicCapacityusingMControlStepBaseShearMonitoredDisplacementIDRmaxSeismicCapacity最大基底剪力状态P-M M P-MStatusInteractingCurveMn(InitialP)0.0E+005.0E+05P-MStatusInteractingCurveMn(InitialP)0.0E+005.0E+051.0E+061.5E+06

CompressionSide/P-P-MStatusInteractingP-MStatusInteractingCurveMn(InitialP)0.0E+005.0E+051.0E+061.5E+06AxialForceAxialForceAxialForce P-MStatusInteractingP-MStatusInteractingCurveMn(InitialP)0.0E+005.0E+051.0E+061.5E+06

Moment(kgf-TensionSide/

P-MStatusInteractingP-MStatusInteractingCurveMn(InitialP)0.0E+005.0E+051.0E+061.5E+06

Moment(kgf-CompressionSide/AxialForceAxialForceAxialForce

Moment(kgf-

Moment(kgf-高度高度77民國89地面7長17.9m，寬耐震基準(現行+X向容量曲线与性能曲 -X向容量曲线与性能曲+Y向容量曲线与性能曲 -Y向容量曲线与性能曲SeismicCapacityusingP-MControlStepBaseShearMonitoredDisplacementIDRmaxSeismicCapacitySeismicCapacityusingMControlStepBaseShearMonitoredDisplacementIDRmaxSeismicCapacity

最大基底剪力状态P-M P-MMTensionSide/P-TensionSide/

CompressionSide/P-CompressionSide/民國民國83地面12長14.38m，寬耐震基準(現行0.32高度高度RoofRoofDisplacementRoofDisplacementBaseBaseShear

+X向容量曲线与性能曲 -X向容量曲线与性能曲P-MHingeMHingeP-MP-MHingeMHingeP-MHingeMHingeBaseBaseShearPeakPeakGroundAcceleration

RoofDisplacementP-MP-MHingeMHinge

PeakPeakGroundAcceleration

RoofDisplacementP-MP-MHingeMHinge RoofDisplacementRoofDisplacementBaseBaseShear

+YP-MP-MHingeMHinge RoofDisplacement

BaseBaseShear

-YP-MP-MHingeMHinge RoofDisplacementP-MHingeMHingeP-MHingeMHingePeakP-MHingeMHingeP-MHingeMHingePeakGroundAccelerationPeakGroundAcceleration SeismicCapacityusingP-MControlStepBaseShearMonitoredDisplacementIDRmaxSeismicCapacitySeismicCapacityusingMControlStepBaseShearMonitoredDisplacementIDRmaxSeismicCapacity123243P-MP-M

M MomentMoment(kgf-Moment(kgf-TensionSide/P-P-MStatusInteractingP-MStatusInteractingCurveMn(Initial

CompressionSide/P-P-MStatusInteractingP-MStatusInteractingCurveMn(Initial

AxialAxialForce

AxialAxialForceP-MStatusInteractingP-MStatusInteractingCurveMn(Initial

Moment(kgf-TensionSide/

P-MP-MInteractingCurveMn(InitialP)

Moment(kgf-CompressionSide/

AxialAxialForce

AxialAxialForce

Sap2000v20高度高度CC民國77地面4耐震基準(現行0.22BaseBaseShear

P-M-MHingeMHingeP-M-MP-M-MHingeMHingeP-M-MHingeMHingeBaseBaseShearPeakGroundAcceleration PeakGroundAcceleration

RoofRoofDisplacement RoofDisplacement PeakPeakGroundAcceleration

RoofDisplacement RoofDisplacementBaseBaseShear

P-M-MHingeMHinge P-M-MHingeMHinge RoofDisplacementPeakGroundAcceleration

BaseBaseShearPeakPeakGroundAcceleration

P-M-MHingeMHinge P-M-MHingeMHingeRoofDisplacement RoofDisplacementSeismicCapacityusingP-M-MControlStepBaseShearMonitoredDisplacement--IDRmaxSeismicCapacitySeismicCapacityusingMControlStepBaseShearMonitoredDisplacement--IDRmaxSeismicCapacityP-M-MP-M-M8080最大基底剪力状态M高度高度BB民國64地上7長36.1m，寬耐震基準(現行BaseBaseShear

P-M-MP-M-MHingeMHingeBaseBaseShear

P-M-MHingeMHingeP-M-MHingeMHinge

-

-

-

-

-

-

-

-

- RoofDisplacement

PeakPeakGroundAcceleration

RoofDisplacementPeakGroundAccelerationPeakGroundAcceleration

-

-

-

-

-

-

-

-

-RoofDisplacementBaseBaseShear

+Y

P-M-MP-M-MHingeMHingeBaseBaseShear

-YP-M-MHingeMHingeP-M-MHingeMHinge

-

-

-

-

-

-

-

-

-RoofDisplacementRoofDisplacement RoofDisplacementPeakGroundPeakGroundAccelerationPeakGroundAcceleration

-

-

-

-

-

-

-

-

-RoofDisplacementSeismicCapacityusingP-M-MControlStepBaseShearMonitoredDisplacement--IDRmaxSeismicCapacitySeismicCapacityusingMControlStepBaseShearMonitoredDisplacement--IDRmaxSeismicCapacity155167最大基底剪力状态P-M-MP-M-MM 民国79耐震基准(现行面積面積 BaseBaseShear

+X向容量曲线与性能曲 -X向容量曲线与性能曲P-M-MHingeMHingeP-M-MP-M-MHingeMHingeP-M-MHingeMHingeBaseBaseShear

RoofDisplacement

RoofDisplacementPeakGroundAccelerationPeakGroundAccelerationPeakGroundAcceleration

RoofDisplacement

RoofDisplacementBaseBaseShear

+Y向容量曲线与性能曲 -Y向容量曲线与性能曲P-M-MHingeMHingeP-M-MP-M-MHingeMHingeP-M-MHingeMHingeBaseBaseShear

RoofDisplacement RoofDisplacement

RoofDisplacement

RoofDisplacementPeakGroundPeakGroundAccelerationPeakGroundAcceleration RoofDisplacementSeismicCapacityusingP-M-MControlStepBaseShearMonitoredDisplacement--IDRmaxSeismicCapacitySeismicCapacityusingMControlStepBaseShearMonitoredDisplacement--IDRmaxSeismicCapacityP-M-M451451MM

SAP2000

PMHingeM3

SAP2000SAP2000

PMHingeM3

大，且构件破坏模式差异较大，以TEASPA3.1版建议之轴力-弯以ETABS2016及SAP2000V20P-MP-M-MTEASPA3.12018TEASPA3.1适用于RC造或加强砖造之平面规则建物，提供建筑师、技师及相关专业TEASPA3.1RC柱采用P-M塑铰模拟，能反映轴力变化对塑铰性质之影响，经营建署结构分析：ETABS程序执行：MATLABRuntimeR2016b(9.1)(官网免费下载)TEASPAV3.1TEASPAV3.1TEASPAV3.1TEASPAV3.1读取P-M互制资料、计算RC计算RC墙、RCRCRC*SDsection=SectionDesignerSectionin使用者不须在S建立矩形柱与圆形柱之断面性质，但对于特殊形状断面，使用者必须利用S的etneiger建立断面性质，SCCS将初始模型汇出为Model.e2k，并将Model.e2k、Input.xlsxSecGen.exe，程序将Input.xlsx之材料与断面性质写入原始在ETABS选择Step2所产生的ModelSec.e2k，按下”开启(O绘制RC在欲考虑塑铰的RC柱构件上设定AutoP-M2-M3塑铰(于构件在ETABS选择Define/SectionProperties/Frame/WallNonlinearHinge勾选ShowGeneratedProps按下”ConvertAutoToUserProp”键，将所有Auto塑铰逐一转换成UserDefined塑铰。在ETABS将模型汇出为ModelSec.e2k将鼠标游标移至树状选单上的Tables，点选ModifyOptions在oadCa区块中单独选择静载重加/活载重的载重案件，在oadCombnaton区块中选择on，在Mlt-tputput区块中选择atSt，按下”K”，再按下”K”，储存档案为Famlt.xlx。 TABLE:ColumnUniqueLoad--------------------------------------------将ModelSec.e2k、Input.xlsx、FrameResult.xlsx及FrameInfo.exe，程序会将断面名称存在Input.xlsx中且有设编辑Input.xlsx中之工作表Frame.Info，输入构件有效长度LEff，同时确认轴力PL,LEff,P,于同一资料夹内，执行HingeProp.exe，程序将根据使用者输入的材料、断面及构件信息计算塑铰性质，并写入模型后 剪力模数等材料性质，ecGe辅助程序将参考TAB内建不同抗压强度之标准混凝土材料性质，再根据使用者输入之抗压强度内插计算。MatCoc2800与4200gc之2种钢筋材料即可。輸入檔定義(TEASPA輸入檔定義(TEASPAV3.0RC$$Section(s)...(s)...$Axial $$Column $$Column V3.1(RC手动(txt Mn,2(kgf-Mn,2(kgf----------Mn,3(kgf----------L,LEff,P, 读取P-M互制资料、计算RCV3.1(RC :Bmph.exe,Bwph.exe,Swph.exe,PGA.exe :PGA.exe 补强方案：阶段性补强 补强方案：阶段性补强6其中115人(98.3%)之死亡乃肇因于「维冠金 因工意

未补 补强

VViCDRKiKi存在軟弱層現象階段性補強階段性補強(Base(Base(Base(Base第1

*VViCDRKiKi存在軟弱層現象補強後的整幢結構在A作用下，不會有任一垂直承載構件發生軸向破壞或完全喪失側向強度之虞。APVViKiKiVViKiKiVVVViCDRKiKi 工址回归期475年之设计地震地表加速度乘以用途系数(I)。其地表加速度(AP)，需达目标地震地表加速度(0.4SDS*I)。(Base(Base(I0.80VDT(IDT(I0.85VDT基底剪力0.80V位于容量曲线上升段，并为最大值 )的0.80倍(Base(Base

位于容量曲线下降段，并为最大值(Vmax)0.85垂直承载构件发生轴向破坏系指各侧推分析步中有任一柱构件之非线性变形到达a VViVViKiKiVViKiKiVViCDRKiKi强度与其设计层剪力Vi+1：目标层上一层之极限

层剪力强度与其设计依据建筑物耐震设计规范与解说力强度与其设计层剪力的比值不低

Ki

目标层其上一层之侧VVViKiKiVViKiKiVViKiKiViKi

目标层以下之各层其目标层其上一层之极目标层其上一层之侧

VVViKiKiVViKiKiVViKiKiViKi

目标层以下之各层其目标层其上一层之极目标层其上一层之侧簡易設計法勁度：K簡易設計法勁度：K

*V*VViCDRKiKi 階段性補強阶段性补强階段性補強补强后的整幢结构在A作用下，不会有任一垂直承载构件发生轴向破坏或完全丧失侧向强度之虞。存在软弱层现 无软弱层现(Base(Base(I(I(I 构件之非线性变形到达a。 4549.52各层混凝土取样数量为3颗。(1FL取样6颗••ARC

第nVi22

0.905.5

0.759

0.555

2Vi0.9522

0.809

0.655

第1Vi0.8522

0.805.5

9

0.805Vi0.7022

0.555.5

9

第nVi30Arcwi0.905.5Abwi0.9020Aci0.7010

第2 XXXXXX17781795 X原 模拟方式：等值墙墩(以Y3构架为例原 补强 BaseBaseShearDispl.

Vmax=3,053,242 现 Displ.

StoryDrift(x10-StoryDrift(x10-补强 Displ.T0.61V

0.7

yF Hi WiHiV1F=3053242 3053.2V2F=3573455kgf=3573.5Vc

3053.2 d

82.02

>80%,Vc

3573.5

2

F2FK2F

82449331.525418131

>70%,K2FK3F

54181315438369

99.6

>70%, 补强工程经费：2,088,254 271,682元4549.52平均单价：3,697m2751元／m2(总楼地板面积)4549.52561

约1F~2F：3.6m；1F：1F：531.442F~5F：531.446F：537.42本案距米仑断层约200(1fc'＝210kgf/cm²(2fy＝2800kgf/cm²。砂浆单轴抗压强度采用**VViCDRKiKi存在軟弱層現象補強後的整幢結構在A作用下，不會有任一垂直承載構件發生軸向破壞或完全喪失側向強度之虞。APVVVViCDRKiKiVViKiKiVViKiKi Vc,1F=842625Vc,2F=1221653 ElevationWeight186075279314001949806F156067158610476741605F12606900658694819004F9606900656624624003F6606900654554429002F3606953662503317601F41899404685588100V

yF Hi WiHi

=0.653<6F5F4F3F2F

=0.288<本建筑物存在软层

=0.653<

=0.288< X Vc,1F=1824551 Vc,2F=1221653 ElevationWeight186075279314001949806F156067158610476741605F12606900658694819004F9606900656624624003F6606900654554429002F3606953662503317601F41899404685588100V

yF Hi WiHi

=1.414>1203.369436F1182.03315F1186.239624F1187.648463F1240.694792F4854.36893

=3.91>

=1.414>

=3.91>XXOK Vc,1F=1,925,285 Vc,2F=2,247,253ElevationWeight186075279314001949806F156067158610476741605F12606900658694819004F9606900656624624003F6606900654554429002F3606953662503317601F41899404685588100V

yF Hi WiHi

=0.811>0.38360.07126F0.31240.07325F0.23920.07234F0.16690.07053F0.09640.06542F𝐾2

1529.05=2.11>

=0.811>

=2.11>YYOK 平均单价：2,883m2480元／m2(总楼地板面积) 补强

加载规 N=N=N=0.1f'ρ

N= 墙筋配筋规 ρvρh

C50迟滞循

DriftRatio- - - -

-----

- - - - C50平台下降段起点(DriftRatio C50W6迟滞循 西柱X C50W6極限強度點(DriftRatio C50W6平台段起點(DriftRatio C50W6平台段終點(DriftRatio C35W6遲滯迴 C35W6極限強度點(DriftRatio C35W6平台段起點(DriftRatio C35W6C35W6平台段起點(DriftRatio C35W6(DriftRatio C20W6迟滞循 C20W6极限强度点(DriftRatio=0.5% C20W6试验终止(DriftRatio 不能将建筑物内所有RC ACI&SSTVcolVcol/

hc/

2VcVw

d

/

d

=

ф=tan–1(H

lh

sn

EAcos2A

－> =Ec

cos2

试体编

3550 StepStep StepStepStepStep

Step9 StepStepStepStep Step Step

Step6等值宽 •等效斜撑(等效面积

•等效斜撑(等效面积

StepStepStepStepStepStepStepStep Step

Step8 •填充墙等值

现行模式

开口RC 大 前 柱、壁量比=柱、壁量比=一樓(%)校舍街 校舍街二層 三層 柱 柱 比 校舍街 校舍街二 三

Reference(2015)「低矮型钢筋混凝土住宅 前 前 RC提出开口RC提出开口RC 前 塑 既有方法RC

开口RC墙评估模 (侧力位移曲线开口RC

开口RC墙补✃工 280双层水平、垂直墙筋#3SD280W@2024 FLW-FLW-FLD-

開門試體配筋圖 #3、2800kgf/cm2 開門試體配筋圖 #3、2800kgf/cm2 位移历 5.05.0Displacement3cyclesforeach4.02.03.01.50.125%0.25%0.375%0.5%0.751.0符合ACIT1.1R-01 DriftRatioDriftRatio 開窗補✃試體(FLW- Drift Max.Force=1692.80 開窗補✃試體(FLW- DriftRatio=1.0缝生 開窗補✃試體(FLW- 開門補✃試體 Max.Force=2362 開門補✃試體 DriftRatio 补✃前后比 側力(側力( -----

FLD-

- - - 最大✃度(✃度點位移97.3020.8132.46崩塌點位移138.0164.7696.27 小 非对称开口RC墙补✃之比 FLD-

开口RC 开口RC墙补✃工法施工要 涂耀贤锺立来开口RC墙补✃施工范围内原有结构体表面打毛至6mm粗糙度:(1(23敲除若造成大于0.3mm之裂缝，需以EPOXY浇置完成后敲除喇叭口附近混凝土，以