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主要風力抵抗系統在南風作用下之設計風力 主要風力抵抗系統在南風作用下之設計風力 主要風力抵抗系統在南風作用下之設計風力 主要風力抵抗系統在南風作用下之設計風力

. 0 15 . 1 ) 2 . 0 ( 75 . 0 0 . 1 75 . 0 0 .

1 + = + = <

=

φ φ

C

並假設其沿著對角線作用。獨立鐵塔在對角線風向(亦即東南風或東 北風)作用下各構材之最大的水平風力F×C如表 5.2 所示。

5.3.2 5.3.2 5.3.2

5.3.2 建築物 建築物 建築物結構效應 建築物 結構效應 結構效應 結構效應

分別以表 5.2 所示的設計風力來進行結構分析。取得在東風作用下之 順風向設計風力所造成的結構效應W ;在東南風作用下之順風向設計風11 力所造成的結構效應W ;在東北風作用下之順風向設計風力所造成的結12 構效應W 。 13

5.3.3 5.3.3 5.3.3

5.3.3 建築物層間變位角 建築物層間變位角 建築物層間變位角 建築物層間變位角

但規範 4.2 節並不適用於計算獨立鐵塔的層間變位角,本文建議參考 相關的專業規範來計算其層間變位角。

5.3.4 5.3.4 5.3.4

5.3.4 建築物最高居室樓層側向加速度 建築物最高居室樓層側向加速度 建築物最高居室樓層側向加速度 建築物最高居室樓層側向加速度

獨立鐵塔不需計算建築物最高居室樓層側向加速度。

5.4 5.4 5.4

5.4 主要風力抵抗系統在南風作用下之設計風力 主要風力抵抗系統在南風作用下之設計風力 主要風力抵抗系統在南風作用下之設計風力 主要風力抵抗系統在南風作用下之設計風力

列出計算時所需的基本參數

垂直於風向之建築物水平尺寸 B :與本文“5.3 節”所採用之值相 同,B=3.528m。

平行於風向之建築物水平尺寸 L :與本文“5.3 節”所採用之值相 同,L=

3 . 528 m

迎風面實體構材投影在垂直風向平面上之面積A (亦即受風面積)f : 如表 5.1 所示。

迎風面塔面之實體構材投影在垂直風向平面上之面積總和AS,o(亦即

塔面實體面積):根據表 5.1,AS,o =

17.048m

2

迎風面塔面投影在垂直風向平面上之總面積ASg,o(亦即塔面總面

積): , 15 3.22 5 85.25m2 2

) 6 22 . 3

( + × + × =

o =

ASg

順風向基本自然頻率 f :n fn = fSN =

7 . 09 Hz

。 橫風向基本自然頻率 f :a fa = fEW =

7 . 09 Hz

山脊之高度 H :根據圖 5.3,H =120m。

判斷是否屬於開放式建築物

根據本文 5.3 節,本建築物屬於開放式建築物。接下來,根據規範第 二章,計算主要風力抵抗系統所應承受之設計風力。

5.4.1 5.4.1 5.4.1

5.4.1 獨立鐵塔所受的順風向風力 獨立鐵塔所受的順風向風力 獨立鐵塔所受的順風向風力 獨立鐵塔所受的順風向風力

根據規範 2.2 節到 2.9 節,計算獨立鐵塔所應承受之順風向風力。

計算風速壓

根據規範式(2.7),風速壓地況係數K(z):

m 5 5 ;

774 . 2

m 5

; 774

. 2 ) (

2 2

 ≤



=

 >



=

z z z z z z

K

g g

α α

根據規範式(2.8),地形係數K : zt

根據圖 5.3,山脊之高度H =

120 m

。 H 大於兩倍上風側 3.22 公 里內地形高度,且大於 4.5 公尺(地況 C),且此山脊在上風側

m

獨立鐵塔之 fn =

7 . 09 Hz

>

1 Hz

,根據規範 1.3 節,建築物屬普通建築 物,因此,須根據規範 2.7 節計算普通建築物之陣風反應因子 G 。因為獨 立鐵塔之斷面為正方形,所以這裡所算的 G 值與本文“5.3.1 節”所算的

842 .

=1

G 一樣。

計算風力係數

本文假設獨立鐵塔之構材均為角鋼及平邊構材,因此,根據規範表 2.15,桁架高塔之風力係數C : f

塔面實體面積與其總面積的比值

0 . 2

,

, =

=

o Sg

o S

A

φ

A 介於 0250. 到 440. 之

間,由於獨立鐵塔之斷面為方形,Cf =

4 . 1

5 . 2 φ

=

4 . 1

5 . 2

×

0 . 2

=

3 . 06

計算設計風力

根據規範式(2.4),開放式建築物所應承受之設計風力 F :

kgf ) ( 64 . 5 06

. 3 842 . 1 ) ( )

(

zA GCfAf q zA Af q zA Af q

F = f = f × × × = f

其中,

( )

Af

z

q 為面積A 形心高度f

Af

z 處之風速壓。獨立鐵塔在南風作 用下各構材之順風向風力如表 5.3 所示。

根據規範表 2.15 之註(4),就方形高塔而言,若風向傾斜作用在塔面 時,將產生最大的水平風力,其為垂直作用在塔面的設計風力乘上一係數

5 . 0 15 . 1 ) 2 . 0 ( 75 . 0 0 . 1 75 . 0 0 .

1 + = + = <

=

φ φ

C

並假設其沿著對角線作用。獨立鐵塔在對角線風向(亦即東南風或西南風)

作用下各構材之最大的水平風力F×C如表 5.3 所示。

5.4.2 5.4.2 5.4.2

5.4.2 建築物 建築物 建築物結構效應 建築物 結構效應 結構效應 結構效應

分別以表 5.3 所示的設計風力來進行結構分析。取得在南風作用下之

順風向設計風力所造成的結構效應W ;在東南風作用下之順風向設計風力21 所造成的結構效應W ;在西南風作用下之順風向設計風力所造成的結構效22W 。 23

5.4.3 5.4.3 5.4.3

5.4.3 建築物層間變位角 建築物層間變位角 建築物層間變位角 建築物層間變位角

規範 4.2 節並不適用於計算獨立鐵塔的層間變位角,本文建議參考相 關的專業規範來計算其層間變位角。

5.4.4 5.4.4 5.4.4

5.4.4 建築物最高居室樓層側向加速度 建築物最高居室樓層側向加速度 建築物最高居室樓層側向加速度 建築物最高居室樓層側向加速度

獨立鐵塔不需計算建築物最高居室樓層側向加速度。

5.5 5.5 5.5

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