原型結構工程顧問有限公司【旭日東昇】顏水龍壁畫檢測及結構補強

建築類型 / 展覽
施工時間 / 2024.03
構造系統 / 鋼構造
基地位置 / 台中
策展單位 / 國立臺灣美術館
運輸單位 / 陸海股份有限公司



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    計畫緣起

    「顏水龍馬賽克鑲嵌壁畫旭日東昇作品」屬「松陽投資事業股份有限公司」,因辦理「顏水龍120年特展」展覽之需求,擬借用顏水龍「旭日東昇」馬賽克作品乙件進行展覽。因本壁畫已於臺北市南港區南深路70巷放置數年,故須辦理旭日東昇顏水龍壁畫檢測及結構補強,以利評估吊運及原結構之安全係數,方能將作品運離現場。

     
    結構設計

    「顏水龍馬賽克鑲嵌壁畫旭日東昇作品」屬「松陽投資事業股份有限公司」,於國立臺灣美術館「顏水龍 120 年特展」進行展覽,於展覽結束後歸還回南港區南深路 70 巷。結構補強考慮三種不同狀態(直立狀態、翻轉狀態及水平狀態)下的強度及剛度需求,(1)自國美館吊裝上板車,以鋼索固定在鋼樑上吊裝為直立狀態;(2)歸運路途的上坡路段需水平運輸,因此需要翻轉壁畫, 考量翻轉時 0
    度、45 度、90 度各階段的翻轉狀態;(3)翻轉水平後,若臨時需水平吊掛調整放置位置,則使用水平狀態的吊掛點,屬於備用吊掛考慮,實際吊掛時未使用到。


    壁畫翻轉吊裝工程

    結構補強設計中,外部採用完整的鋼框架以控制壁畫整體的變形不大於10mm,確保其鋼性及穩定性。內部在考量各個支撐下,控制變形在 1mm 以內,以避免混凝土產生裂縫,並在兩側分別做不同的保護與支撐。壁畫側以木板及泡棉進行緩衝與保護,有效降低外力對壁畫的直接影響,並透過槽鋼將木板固定,進一步提升穩定性及保護效果。在背面側,採用型鋼立柱直接緊貼於混凝土表面,以提供足夠的支撐力,並使用方管作為主支撐結構,確保框架系統在水平放置時的整體承載能力。同時,在中段位置增設槽鋼作為輔助支撐,槽鋼與混凝土版側以鋼板貼合,有效分散局部應力,避免貫穿性破壞的發生,提升補強結構的安全性。




    補強新建支撐架結構分析

    經鋼結構材料強度檢測結果,其降伏強度雖達316N/mm2,但極限強度僅介於
    400~510N/mm2區間,推估原材料強度應同等於CNS2473 G3039之SS400材料。
    再查既有鋼材表面並未予以塗裝保護,已有部分鏽蝕情形,酌以規範強度之六成作為結構強度估計值。



    上圖 / 結構系統模型
    左下圖 / 吊掛期間,壁畫最大變位值為1.60mm | 右下圖 / 補強後,於壁畫載重下鋼框架估計最大變位值為0.58mm,小於壁畫變位1.6mm


     
    吊掛及載運



    裝載圖





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