危老建物補強減震 專利技術屹立不搖
0403花蓮強震當下,花蓮天王星應聲傾倒,但正對面,屋齡超過半世紀的麗翔酒店卻屹立不搖。系列報導帶您發掘相關建築的耐震工法。
38歲,天王星大樓隕歿;隨沙塵灰飛湮滅,一路好走。
記者 吳意萱:「倒塌的天王星大樓已經夷為平地,而一旁的麗翔酒店有半世紀之久,如何能夠頂住強震,靠的是台大抗震權威的專利技術。」
台大土木工程學系講座教授 蔡克銓:「鋼筋混凝土結構的補強加固,還是用鋼筋混凝土的手段來做比較好,除非有特別的理由,譬如說麗翔(酒店)1樓,他不希望有牆全部都封死了,看不到外面,所以選擇了1個鐵框,加1個挫屈束制支撐,麗翔的話,就是用這種槽接插進去。」
無數次試驗、運算,台大蔡克銓團隊研發「挫屈束制支撐」,在建築裡裝上鋼骨斜撐構件,能抵抗地震帶來各種拉力、壓力。
台大土木工程學系講座教授 蔡克銓:「等於是用鋼管把它套起來,裡面填充混凝土,被束制住了,它不會挫屈,它就可以進入塑性,拉也可以塑性,壓也可以塑性,把地震產生的能量吸收掉。」
台大土木工程學系講座教授 蔡克銓:「層間位移角越大,結構損傷就會越大,1樓可能會有很嚴重的災難。」
台大土木工程學系講座教授 蔡克銓:「建築規模很大,我要抵抗地震,我就要用很大的柱子,要用很大的梁,斜撐一進來,層間位移角馬上降下來,我的梁尺寸,我的柱尺寸就不必大。」
台大土木工程學系講座教授 蔡克銓:「關渡(靜思堂)完工監造,可能要靜思特殊功能的大跨度(建築),20年前開始,慈濟很多建築物,確實用了挫屈束制支撐,地震小的時候,它是彈性,地震大的時候,它會從彈性進入塑性。」
台大土木工程學系講座教授 蔡克銓:「如果你把它設計成,不會從彈性進入塑性,結構的振動就是彈性振動,加速度很大,家具設施就到處破壞,所以不能完全靠結構彈性。」
另一項專利發明「鋼板阻尼器」,作為耐震間柱,能降低結構受震反應。
台大土木工程學系講座教授 蔡克銓:「我們要反覆、反覆做到它破壞,如果變形很大的話,它會挫屈,所以這個(鋼板阻尼器)也是防制挫屈的,從上到下,地震發生的時候,會有相對的變形,就會造成剪力,也會造成彎矩,這邊用薄一點的板,或者用強度比較低的板,上跟下用比較厚的板,用這段當作消能,上下段保持彈性,有些地區不允許配置斜撐,因為會影響建築功能,所以台積電確實有些案子,用挫屈束制支撐之外,也用剪力降伏型的耐震間柱。」
數十年學術研究到實務應用,憑創新突破國際專利封鎖。
國家地震工程研究中心副研究員 莊明介:「挫敗是必然是有的,但是我們重整步調,攻克這些難關,讓這個技術可以從實驗室,走到實驗室外面,落實在外面。」
國家地震工程研究中心副研究員 吳安傑:「紐西蘭是大地震之後有發現,一些建築物需要有更好的耐震設計,從台灣把(BRB)技術引進他們國內,這是唯一一個這種隔減震元件,是從國外引進去紐西蘭當地,本土製造生產。」
台大土木工程學系講座教授 蔡克銓:「傳道、授業、解惑,慶幸有很多好學生,也讓工程師找到解決的方法能夠運用,能夠對社會有貢獻,那就已經很夠了。」
搶救危老建築,也為新建案找出路,以助人為出發點,盼望減輕震災危難。
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