指導教授：廖文正臺灣大學：土木工程學研究所王俊傑Wang, MichaelMichaelWang2014-11-252018-07-092014-11-252018-07-092014http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/260841鋼筋混凝土（Reinforced Concrete, RC）結構擁有成本低、耐久性高、易於維護且適用於建築構件組裝的特性，是目前最普遍應用的建築材料，但也由於其單位重量大，強度較鋼骨差，使用於高樓結構會發生柱結構尺寸過大、經濟效應較差甚至鋼筋間距過密難以施工的現象，使得一般30層樓以上的高層建築較少為鋼筋混凝土結構。於912地震時台灣既有的老舊鋼筋混凝土結構表現不佳，外界對於鋼筋混凝土結構的信心大減，導致鋼骨或鋼骨鋼筋混凝土使用於高樓結構較受歡迎。以日本政府於1988年至1992年推行五年的New RC計畫當作借鏡，在提升鋼筋混凝土材料強度並改變施工方法的前提下，鋼筋混凝土結構也同樣可以運用於高樓結構，並擁有與鋼骨、鋼骨鋼筋混凝土結構同等級的安全性能，且能夠解決構件尺寸過大、鋼筋間距過密的現象，並同時得到建築空間提升、成本降低等經濟效益。 在結構物中，柱構件主要用於承受及傳遞垂直載重；對於處於地震帶的台灣，當地震發生時柱子除了承受垂直載重之外，更要承受因地震引起的水平力，以至於柱子在承受軸力下的反覆側推行為是重要的研究議題。 國內外學者發現柱子在承受高軸力的狀況下，剪力容量會隨著側推位移量的增加而下降，且箍筋提供的圍束效果更會直接影響柱子在達到極限強度後側向力的衰減速度。目前使用瓦斯壓接製成的封閉式焊接箍筋用以提供柱圍束及剪力容量，在台灣並沒有相關的研究。本研究以台灣現行的135°的封閉式傳統箍筋與90°-135°非封閉式傳統繫筋當做對照組，比較封閉式焊接箍筋相較於傳統箍筋、繫筋在高強度鋼筋混凝土柱中對柱子反覆側推行為，並驗證現行ACI 318-11規範其剪力鋼筋設計強度對於封閉式焊接箍筋的適用性，以利於工程界的分析與應用。Nowadays, construction of high-rise buildings become a trend in order to deal with the high population. As the story increase, lower-story structure members will carry higher loads because of the higher self-weight especially for column members. Comparing with steel structure, reinforced concrete structure has a deadly weakness - heavy weight. In order to overcome the problem, bigger section will be used. However, the large dimension was consequent on the higher price and the smaller space. According to the experience of Japan, using high-strength materials in RC members can reduce the dimensions effectively. Therefore, high-strength materials such as high-strength concrete and high-strength steel were strongly recommended in construction industry. Many researches mention that the shear capacity of RC columns will reduced as the lateral deformation increase especially for columns with high-strength materials. For the reason that the amount and type of transverse reinforcement used in RC columns is a critical factor. For now there is no research of high-strength concrete columns with gas pressure welded rebars as transverse reinforcement in Taiwan. This study used conventional closed-shape hoops with 135° hooks and 90°-135° conventional tie as samples, comparing with welded closed-shape hoops made by gas pressured. Investigating the cyclic behavior of New RC columns with different types of hoops and verifying the adequacy of current ACI shear design equations of RC columns with high strength steel and concrete are the objectives of this study in order to facilitate the analysis and application.中文摘要 I Abstract III 目錄 IV 圖目錄 VIII 表目錄 XII 照片目錄 XV 第一章 緒論 1 1.1. 研究動機與目的 1 1.2. 研究範圍與內容 2 第二章 文獻回顧 3 2.1. 高強度鋼筋混凝土結構 3 2.1.1. 高強度混凝土 3 2.1.2. 高強度鋼筋 6 2.2. 鋼筋混凝土柱-剪力強度預測公式 13 2.3. 鋼筋混凝土柱-彎矩強度預測公式 27 2.4. 鋼筋混凝土柱-圍束設計公式 30 2.5. 力與位移曲線 41 2.6. 彈性模數 43 2.6.1. 彈性模數預測 44 2.6.2. 彈性模數曲線分析 45 2.7. 裂縫角度 48 第三章 試驗計畫 49 3.1. 試驗背景 49 3.2. 試驗材料 50 3.2.1. 混凝土 50 3.2.2. 鋼筋 51 3.3. 試體參數與命名 52 3.4. 試體設計 53 3.4.1. 柱構件圍束設計 53 3.4.2. 柱構件彎矩強度設計 60 3.4.3. 柱構件剪力強度設計 65 3.4.4. 預測破壞模式 69 3.5. 試驗儀器與設備 72 3.6. 試體製作 75 3.6.1. 應變計貼設 75 3.6.2. 鋼筋籠綁扎後順線 77 3.6.3. 試體澆置 77 3.7. 量測系統 79 3.7.1. 外部量測系統 80 3.7.2. 內部量測系統 81 3.8. 實驗流程 81 第四章 實驗結果 84 4.1. 混凝土抗壓試驗 84 4.2. 鋼筋拉伸試驗 86 4.3. 反覆側推試驗 87 4.3.1. 試體CF-C-PT-0.3 89 4.3.2. 試體CF-C-W-0.3 93 4.3.3. 試體CF-C-FT-0.3 97 4.3.4. 試體CS-C-W-0.2 101 第五章 分析與比較 105 5.1. 試體與破壞參數 105 5.2. 曲線與破壞模式 106 5.2.1. 驗證設計公式 106 5.2.2. 撓曲剪力破壞曲線比較 111 5.3. 有效勁度與迴圈消能 114 5.3.1. 有效勁度計算 114 5.3.2. 側向勁度遞減 115 5.3.3. 試體迴圈消能 117 5.4. 剪力裂縫寬度與角度 119 5.4.1. 剪力裂縫寬度 119 5.4.2. 剪力裂縫角度 121 5.5. 箍筋圍束與主筋挫屈 123 5.6. 橫向箍筋剪力與圍束強度 126 第六章 結論與建議 128 6.1. 結論 128 6.2. 建議 129 參考文獻 131 附錄 A – 試驗儀器與設備照片 138 附錄 B – 試體設計 143 附錄 C – 材料強度曲線與照片 147 附錄 D – 反覆側推試驗照片 153 附錄 E – 鋼筋應變 191 附錄 F – 曲率與剪應變 26140716932 bytesapplication/pdf論文公開時間：2014/09/03論文使用權限：同意有償授權(權利金給回饋學校)封閉式焊接箍筋New RC圍束反覆側推箍筋型式thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/260841/1/ntu-103-R01521247-1.pdf