014 . 0 4
) ( *
× =
=
=
π
S nπ
RLR L 。規範表 2.18 所提
供的某些數值與規範 2.10 節公式所算出來的數值有出入，本文根據規 範 2.10 節所提供的公式，來重新計算並製作圖表，如表 4.5 所示。
計算橫風向風力
根據規範式（2.21），矩形斷面建築物 Z 處高度橫風向風力W ： Lz
kgf 23
0113 . 01 0 . 0 1 1 77 . 01 3 . 22 10
. 0 39 . 63 3
1 1 )
( 3 '
Z A
A Z R h g
A Z C h q W
z
z
LR L
z L Lz
×
=
× +
×
×
×
×
×
=
+
=
β
其中，A 為高度 z 處迎風面面積。低層廠房在東風作用下的橫風向風力z 如表 4.4 所示。
4.3.3 4.3.3 4.3.3
4.3.3 低層廠房 低層廠房 低層廠房 低層廠房所受的扭轉向風力 所受的扭轉向風力 所受的扭轉向風力 所受的扭轉向風力
因為規範是針對近似規則矩形柱體來計算扭轉向風力，因此，本文建議 在求建築物(斜屋頂)所受的扭轉向風力時，最好能參考相關專業規範。低層 建築物之屋頂與水平面所夾的角度
θ
很小，故本例假設此低層建築物近似規 則矩形柱體。以下，根據規範 2.11 節，計算低層廠房所應承受之扭轉向風力。判斷是否滿足規範式（2.22）之使用條件
根據日本風力規範（AIJ）之解說，規範式（2.22）適用於h/ BL≤6，
5 / 2 .
0 ≤L B≤ 。建築物細長比h/ BL =10.01/ 11.6×22.08=0.625≤6，斷面 深寬比L/B=22.08/11.6=1.90介於 0.2 至 5 之間，因此，滿足規範式（2.22）
之使用條件。
計算扭轉向尖峰因子g 與T C T'
97
m -kgf 60
. 58
0003 . 01 0 . 0 1 1 97 . 01 3 . 6 10 . 11 11
. 0 39 . 63 8 . 1
1 1 )
( 8 .
1 '
Z A
A Z
R h g
BZ A C h q M
z
z
TR T
z T Tz
×
=
× +
×
×
×
×
×
×
=
+
=
β
低層廠房在東風作用下的扭轉向風力如表 4.4 所示。
4.3.4 4.3.4 4.3.4
4.3.4 建築物設計風力之組合 建築物設計風力之組合 建築物設計風力之組合 建築物設計風力之組合
根據規範 2.12 節來進行建築物設計風力之組合。本案例中，低層廠房 在東風作用下的順風向、橫風向與扭轉向設計風力如表 4.4 所示。根據規範 2.12 節之解說，以表 4.4 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、橫風向以及扭轉向設計風力所造成的結構效應 ˆ 1
W 、D ˆ 1 W 及L
ˆ 1
WT 。 並 計 算 在 東 風 作 用 下 之 順 風 向 平 均 風 力 所 造 成 的 結 構 效 應
W G WD D
128 . 1 ˆ 1
1
1 = ，其中普通建築物G =G。考慮順風向與橫風向載重對於 構件具有相同方向效應，可將三個風向的動態部分結構效應以平方和開根號
（SRSS）方式組合，因此在東風作用下所造成之結構效應W 如下： 1
( ) ( 1 1)
2
2 1 1 1
1 ˆ ˆ ˆ
T L D
D
D W W W W
W
W = + − + +
4.3.5 4.3.5 4.3.5
4.3.5 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 節並不適用於計算低層廠房的層間變位角，本文建議參考相關 的專業規範來計算其層間變位角。
4.3.6 4.3.6 4.3.6
4.3.6 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
低層廠房不需計算建築物最高居室樓層側向加速度。
4.4 4.4
4.4 4.4 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 ：根據圖 4.1，B=22.08m。 平行於風向之建築物水平尺寸 L ：根據圖 4.1，L=11.6m。 順風向基本自然頻率 f ：根據圖 4.1，n fn = fSN =1.112Hz。 橫風向基本自然頻率 f ：根據圖 4.1，a fa = fEW =1.812Hz。
判斷是否屬於開放式建築物
根據美國規範 ASCE 7-02，在颱風或颶風區內，考慮約 18.3m 以下之玻 璃都有可能會受到隨風飛散物的撞擊而成為開口。而各向外牆之可能總開口 面積和 18.3m 以下各向外牆總玻璃面積與本文“4.3 節”中判斷是否屬於開 放式建築物所給的資料相同。
根據規範 1.3 節中開放式建築物定義來計算受正值外風壓牆面總面積
A 和該牆面總開口面積g A ，計算結果與本文“4.3 節”中判斷是否屬於開0 放式建築物的結果相同，每一方向的牆面皆無法滿足A0≥0.8Ag，根據規範 1.3 節，本建築物不屬於開放式建築物。
判斷是否屬於部份封閉式建築物
根據規範 1.3 節中部分封閉式建築物定義，計算A 、g A 、0 A 和gi A0i。 本例假設兩種外牆與屋頂的開口情況，兩種不同的情況將會導致兩種不同的 結果。工程師應根據實際之狀況來判斷各向外牆與屋頂之開口面積，以下，
第一種假設為建築物在南風作用下，18.3m 以下之迎風面牆（亦即南向外牆）
玻璃有10%破損而造成開口，而其它外牆與屋頂沒有任何開口：
2 0
2
0 =35×0.1=3.5m >1.10Ai =1.10×0=0m A
2 2
2
2 min(0.37m ,0.01 ) min(0.37m ,0.01 ) 0.37m m
8 .
0 > = =
= A A
A
20
此部分的計算過程與結果完全與“4.3.1 節”中計算風速壓的過程與結 果相同。詳細過程參考本文“4.3.1 節”。
計算陣風反應因子
建築物之 fn =1.112Hz>1Hz，根據規範 1.3 節，建築物屬普通建築物，
因此，須計算普通建築物之陣風反應因子 G 。
根據規範式（2.12），計算紊流積分尺度Lz =137.27m。
根據規範式（2.10）與式（2.11），計算紊流強度Iz =0.22與背景反應 89
.
=0
Q 。
根據規範式（2.9），計算普通建築物之陣風反應因子 G ：
81 . 22 1
. 0 4 . 3 7 . 1 1
89 . 0 22 . 0 4 . 3 7 . 1 927 1 . 7 1
. 1 1
7 . 1 927 1 .
1 =
×
× +
×
×
×
= +
+
= +
z V
z Q
I g
Q I G g
其中，根據規範式（2.9）的下一行，背景反應尖峰因子g 和風速尖峰Q 因子g 均可取 4V 3 。本文針對不同地況，考慮常用的建築物尺寸，列出. 普通建築物之陣風反應因子，如表 4.1、表 4.2 和表 4.3 所示，方便工 程師查詢。
計算外風壓係數
根據規範表 2.4，牆之外風壓係數C ： p
所屬牆面為迎風面（南向牆面），Cp =0.8。
所屬牆面為背風面（北向牆面），L/B=0.53，Cp =−0.5。
根據規範表 2.5，屋頂之外風壓係數C ： p
南 風 作 用 下 風 向 平 行 於 屋 脊 ， h/L=0.86≤2.5 或 5
. 2 45 . 0 /B= ≤
h ， 則 屋 頂 迎 風 面 之Cp =−0.7 ， 而 屋 頂 背 風 面 之
7
迎風面屋頂
kgf/m2
) 375 . 0 ( 39 . 63 ) 7 . 0 ( 81 . 1 39 . 63 )
(z = × × − − × ± p
背風面屋頂
kgf/m2
) 375 . 0 ( 39 . 63 ) 7 . 0 ( 81 . 1 39 . 63 )
(z = × × − − × ± p
根據規範表 2.5 所附的圖，並無顯示當風向平行於屋脊時，屋頂外 風壓的作用方向，因此，在南風作用下，屋頂不考慮順風向風力。