博碩士論文 100322002 詳細資訊




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姓名 柯舜文(Shun-wen Ko)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系
論文名稱 不同跨度之T形梁在反覆荷載下有效版寬的研究
(The Influence of the Shear Span on the Effective Width under Cyclic Loading of T-Beams)
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摘要(中) 現今對於有翼版梁的設計案例中,大都以空構架來進行分析,工程師為了簡化設計,往往會忽略有效版寬內版筋的貢獻而低估梁在受負彎矩下的彎矩容量。在鄭智仁2012年的研究[8]發現,長跨度梁與短跨度梁在反覆荷載下的有效版寬有顯著差異。有效版寬內之版筋降伏時機亦會隨著版筋與梁腹的距離和層間變位角的關係而改變,如何計算有效版寬內版筋受拉時所貢獻的彎矩強度為本文探討的重點。
實驗結果顯示,獨立T形梁在初始受力階段,長梁(a/d>2.5)負向初始勁度,均高出正向初始勁度10%,版參與的貢獻較短梁(a/d<2.5)顯著,梁的跨度可能為影響版參與初始勁度比例的因素之一。
短跨度T形梁(a/d=2.44)受負彎矩下的有效版寬,一次澆置試體為1.4Ln,二次澆置的試體為2Ln,長跨度T形梁(a/d=3.33與a/d=5.51)的有效版寬則為試體全版寬,故T形梁的跨度確實是影響有效版寬的因素之一,以現今規範ACI 318-11正彎矩對獨立T形梁有效版寬規定(4bw),作為負彎矩之有效版寬明顯不保守。
摘要(英) The purpose of the experimental study is to investigate the relationship between effective width and the shear span under cyclic loading. When referring to slab participation in practical design, engineers usually ignored the effective width in negative moment.
According to the research [8] in 2012, the effective widths are different between short beams and slender beams. Furthermore, the slab participation is a drift-controlled problem, the effective width would increase with the drift ratio. To estimate the contribution of slab reinforcements in negative moment is the most important thing.
The test results indicate the initial stiffness of slender beams (a/d>2.5) in negative moment were higher than positive moment about 10%, and it was found that the slab participation in initial stiffness of slender beams were more obvious than the short beams (a/d<2.5). Probably, the shear span is one of the factors in slab participation in initial stiffness.
The effective width of short beams (a/d<2.5) with construction joint were wider than the beam without construction joint, and the effective width of slender beams were all full of the width. According to the effective width design of ACI 318-11 (4bw), it may not be conservative in negative moment.
關鍵字(中) ★ T形梁
★ 有效版寬
★ 耐震行為
關鍵字(英) ★ T-Beams
★ Shear Span
★ Effective Width
★ Cyclic Loading
論文目次 中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VIII
圖目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的及方法 1
第二章 文獻回顧 3
2.1 版效應下梁的撓曲行為 3
2.1.1 剪力強度 3
2.1.2 理論彎矩反曲點的偏移 3
2.1.3 曲率的特性 3
2.2 規範ACI 318-11對T形梁有效版寬之規定 4
2.3 規範ACI 352R-02對梁柱接頭有效版寬之規定 5
2.4 學者Aoyama對T形梁有效版寬之規定 6
2.5規範NZS 3101-06對T形梁有效版寬之規定 7
第三章 實驗規劃與步驟 9
3.1 試體規劃 9
3.2 材料試驗 9
3.2.1 混凝土圓柱抗壓試驗 9
3.2.2 鋼筋拉拔試驗 10
3.3 試體設計 10
3.3.1 T2跨深比3.33之長梁 11
3.3.2 T3跨深比5.51之長梁 11
3.4 試體製作 11
3.4.1 鋼筋應變測點設置 12
3.4.2 鋼筋籠製作 12
3.4.3 模板製作 13
3.4.4 預留管及鐵件埋設 13
3.4.5 試體澆置 14
3.4.6 試體養護與拆摸 14
3.5 實驗設置 15
3.5.1 施力系統 15
3.5.1.1 柱頭預力 15
3.5.1.2 反力鋼梁 16
3.5.1.3 千斤頂 17
3.5.2 量測系統 17
3.6 實驗方法與步驟 19
3.7 實驗數據處理 19
3.7.1 理論標稱載重Pn 19
3.7.2 量測降伏位移 20
3.7.3 梁實際加載位移之修正∆b 21
3.7.4 柱頭旋轉角造成之位移∆cb 22
3.7.5 梁固定端旋轉角造成之位移∆bf 22
3.7.6 梁腹混凝土應變量測之撓曲與剪力變形 22
3.7.7 層間變位角DR與位移韌性比μ∆ 23
第四章 實驗結果 25
4.1 試體整體行為 25
4.1.1 T2跨深比3.33之長梁 25
4.1.2 T3跨深比5.51之長梁 27
4.2 混凝土應變量測結果 29
4.3 試體版筋的貢獻 31
4.3.1 T2跨深比3.33之長梁 31
4.3.2 T3跨深比5.51之長梁 31
4.4 有效版寬對初始勁度的影響 32
4.5 有效版寬對降伏載重的影響 34
第五章 結論與建議 37
5.1 結論 37
5.2 建議 38
參考文獻 39
附錄A各試體標稱強度評估計算 96
參考文獻 參考文獻
[1] ACI Committee 318, Building Code Requirement for Structural
Concrete, ACI318-11 & Commentary, American Concrete Institute, 2011.
[2] ACI-ASCE Committee 352, “Recommendations for Design of Beam-Column Joints in Monolithic Reinforced Concrete Structures ,” American Concrete Institute, 2002, pp.3-5.
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[5] Paulay, T, and Priestley, M.J.N., Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonry Building, John Wiley & Sons, New York, 1992.
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[9] 徐嘉仁,「New RC之T形斷面梁澆鑄界面對耐震行為影響」,國
立中央大學,碩士論文,民國一百零二年。
[10] 許禎祐,「有鋼筋截斷之RC梁耐震行為探討」,國立中央大學,
碩士論文,民國一百零一年。
[11] 余成偉,「高強度鋼筋混凝土梁塑性鉸長度之探討」,國立中
央大學,碩士論文,民國一百零二年。
[12] 陸景文、詹穎雯、陳振川,「台灣地區混凝土抗壓強度與彈性模數特性研究」,中國土木水利工程學會學刊,第十四卷,第三期,第371-379頁,民國九十三年。
[13] EIwood, K.J. and Moehle, J.P., “Drift Capacity of Reinforced Concrete Columns with Light Transverse Reinforcement , ” Earthquake Spectra, Vol. 21, No. 1,pp. 71-89, 2005.
指導教授 王勇智(Yung-Chih Wang) 審核日期 2013-9-24
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