第三章 研究方法
第二節 實尺寸構架屋之梁柱尺寸
為了使實驗用之實尺寸鋼構架屋的梁柱尺寸具有代表性，本研究團 隊的採用下列兩個步驟來決定實尺寸鋼構架屋的梁柱尺寸：
步驟 1：依照國內建築法規、鋼結構規範、耐震規範以及國內常用之鋼構 建築型式，設計一棟 9 層樓高之鋼構大樓，即：樣板鋼構大樓 (Model Building)。
步驟 2：由樣板鋼構大樓(Model Building)之 1 樓至 4 樓的部分結構或 6 樓至 9 樓的部分結構做為本研究案所需實驗用之實尺寸鋼構架
第四章 實尺寸構架屋之初步設計
圖 4-3 顯示由 9 層樓的樣板鋼構大樓(Model Building)取 1 樓至 4 樓的 部分結構做為實尺寸鋼構架屋的示意圖，此為方案一的鋼構架屋。
圖 4-3 樣板鋼構大樓與方案一的實尺寸鋼構架屋之示意圖
圖 4-4 顯示由 9 層樓的樣板鋼構大樓(Model Building)取 6 樓至 9 樓的 部分結構做為實尺寸鋼構架屋的示意圖，此為方案二的鋼構架屋。
圖 4-4 樣板鋼構大樓與方案二的實尺寸鋼構架屋之示意圖
圖 4-5(a)至圖 4-5(c)為樣板鋼構大樓初步設計的結構平面平面圖，X 方向有 3 跨，每跨 8 m，X 方向總長 24 m，Y 方向有 2 跨，每跨 10 m，
Y 方向總長 20 m。
實尺寸鋼構架屋 (方案二) 樣板鋼構大樓
(Model Building)
樣板鋼構大樓(Model Building)
實尺寸鋼構架屋 (方案一)
(unit: cm)
圖 4-5(a) 樣板鋼構大樓初步設計之 1 層結構平面圖
(unit: cm)
圖 4-5(b) 樣板鋼構大樓初步設計之 2-9 層結構平面圖
第四章 實尺寸構架屋之初步設計
(unit: cm)
圖 4-5(c) 樣板鋼構大樓初步設計之 R 層結構平面圖
圖 4-6 為樣板鋼構大樓初步設計的立面圖，共有 9 層樓，第 1 層樓的 樓高為 3.5 m，第 2 層至第 9 層樓的樓高皆為 3.2 m，樣板鋼構大樓總高 度為 29.1 m。
(a) 立面圖 1 (b) 立面圖 2 圖 4-6 樣板鋼構大樓初步設計之立面圖
圖 4-7 為樣板鋼構大樓初步設計的 3D 模型圖，表 4-1 至 4-5 為樣板 鋼構大樓之梁、柱、版尺寸表。
圖 4-7 樣板鋼構大樓初步設計之 3D 模型圖
表 4-1 樣板鋼構大樓 1 層樓之梁柱版尺寸表
構件 編號 尺寸 (mm) 材質
柱 SC1 SS BOX-600×600×28t SN490C RC 1100×1100
梁
FG1,FB1 RC 700×1800 Fb1 RC 500×1800 版 S1 RC T: 180
FS1 RC T: 600
第四章 實尺寸構架屋之初步設計
表 4-2 樣板鋼構大樓 1 至 2 層樓之梁柱版尺寸表
構件 編號 尺寸 (mm) 材質
柱 SC1 SS BOX-600×600×28t SN490C 梁
SG1,SB1 SS RH-600×300×14t×23t SM490B Sb1 SS RH-500×200×10t×16t SS490 版 DS1 3W-Deck T:180
表 4-3 樣板鋼構大樓 3 至 6 層樓之梁柱版尺寸表
構件 編號 尺寸 (mm) 材質
柱 SC1 SS BOX-600×600×25t SN490C 梁
SG1,SB1 SS RH-600×300×14t×23t SM490B Sb1 SS RH-500×200×10t×16t SS490 版 DS1 3W-Deck T:180
表 4-4 樣板鋼構大樓 7 至 9 層樓之梁柱版尺寸表
構件 編號 尺寸 材質
柱 SC1 SS BOX-600×600×22t SN490C 梁
SG1,SB1 SS RH-500×300×11t×18t SM490B Sb1 SS RH-500×200×10t×16t SS490 版 DS1 3W-Deck T:180
表 4-5 樣板鋼構大樓 R 層樓之梁柱版尺寸表
構件 編號 尺寸 材質
柱 SC1 SS BOX-600×600×22t SN490C 梁
SG1,SB1 SS RH-500×300×11t×18t SM490B Sb1 SS RH-500×200×10t×16t SS490 版 DS1 3W-Deck T:180
方案一實尺寸鋼構架屋之初步設計：
圖 4-8(a)至圖 4-8(c)為由樣板鋼構大樓之第 1 樓至第 4 樓所取出之 3×
3 柱位配置的方案一實尺寸鋼構架屋初步設計的結構平面圖，X 方向有 2 跨，每跨 8 m，總長 16 m；Y 方向有 2 跨，每跨 10 m，總長 20 m。
(unit: cm)
圖 4-8(a) 方案一鋼構架屋初步設計之 1 層結構平面圖
第四章 實尺寸構架屋之初步設計
(unit: cm)
圖 4-8(b) 方案一鋼構架屋初步設計之 2-4 層結構平面圖
(unit: cm)
圖 4-8(c) 方案一鋼構架屋初步設計之 R 層結構平面圖
圖 4-9 為 3×3 柱位配置之方案一的實尺寸鋼構架屋初步設計之立面 圖，共 4 層樓，由於此 4 層樓為原 9 層樓樣板鋼構大樓的第 1 層樓至第 4 層樓，故方案一實尺寸鋼構架屋的第 1 層樓和第 4 層樓的樓高皆為 3.5m，
第 2 層樓和第 3 層樓的樓高皆為 3.2m，總高度為 13.4 m。
(unit: cm)
(a) 立面圖 1
(unit: cm)
(b) 立面圖 2
第四章 實尺寸構架屋之初步設計
圖 4-10 為方案一實尺寸鋼構架屋初步設計的 3D 模型圖，表 4-6 至 4-9 為方案一實尺寸鋼構架屋之梁、柱、版尺寸表。
圖 4-10 方案一鋼構架屋初步設計的 3D 模型圖
表 4-6 方案一鋼構架屋 1 層樓之梁柱版尺寸表
構件 編號 尺寸 (mm) 材質
柱 SC1 SS BOX-600×600×28t SN490C RC 1100×1100
梁
FG1,FB1 RC 700×1800 Fb1 RC 500×1800 版 S1 RC T: 180
FS1 RC T: 600
表 4-7 方案一鋼構架屋 2 層樓之梁柱版尺寸表 (LL=300kg/m2)
構件 編號 尺寸 (mm) 材質
柱 SC1 SS BOX-600×600×28t SN490C 梁
SG1,SB1 SS RH-600×300×14t×23t SM490B Sb1 SS RH-500×200×10t×16t SS490 版 DS1 3W-Deck T:150
表 4-8 方案一鋼構架屋 3 至 4 層樓之梁柱版尺寸表 (LL=300kg/m2)
構件 編號 尺寸 (mm) 材質
柱 SC1 SS BOX-600×600×25t SN490C 梁
SG1,SB1 SS RH-600×300×14t×23t SM490B Sb1 SS RH-500×200×10t×16t SS490 版 DS1 3W-Deck T:150
表 4-9 方案一鋼構架屋 R 層樓之梁柱版尺寸表 (LL=4,000kg/m2)
構件 編號 尺寸 (mm) 材質
柱 梁
SG1 SS BH-940×300×19t×36t SM490B SG2,SB1 SS BH-800×300×14t×26t SM490B
Sb1 SS BH-800×300×14t×26t SM490B 版 DS2 3W-Deck T:250
第四章 實尺寸構架屋之初步設計
如表 4-9 所示，方案一實尺寸鋼構架屋 R 層樓之梁與版採用較大尺 寸的原因，主要考慮日後可以在 R 層樓上加載，藉以模擬下層鋼柱於火 害時受到不同載重比的結構行為。
方案二實尺寸鋼構架屋之初步設計：
圖 4-11(a)至圖 4-11(c)為由樣板鋼構大樓之第 6 樓至第 9 樓所取出之 3×3 柱位配置的方案二實尺寸鋼構架屋初步設計的結構平面圖，X 方向有 2 跨，每跨 8 m，總長 16 m；Y 方向有 2 跨，每跨 10 m，總長 20 m。
(unit: cm)
圖 4-11(a) 方案二鋼構架屋初步設計之 1 層結構平面圖
(unit: cm)
圖 4-11(b) 方案二鋼構架屋初步設計之 2-4 層結構平面圖
(unit: cm)
第四章 實尺寸構架屋之初步設計
圖 4-12 為 3×3 柱位配置之方案二的實尺寸鋼構架屋初步設計之立面 圖，共 4 層樓，由於此 4 層樓為原 9 層樓樣板鋼構大樓的第 6 層樓至第 9 層樓，故方案二實尺寸鋼構架屋的第 1 層樓和第 4 層樓的樓高皆為 3.2m，
總高度為 12.8 m。
(unit: cm)
(a) 立面圖 1
(unit: cm)
(b) 立面圖 2
圖 4-12 方案二鋼構架屋初步設計之立面圖
圖 4-13 為方案二實尺寸鋼構架屋初步設計的 3D 模型圖，表 4-6 至 4-9 為方案二實尺寸鋼構架屋之梁、柱、版尺寸表。
圖 4-13 方案二鋼構架屋初步設計的 3D 模型圖
表 4-10 方案二鋼構架屋 1 層樓之梁柱版尺寸表
構件 編號 尺寸 (mm) 材質
柱 SC1 SS BOX-600×600×22t SN490C RC 1100×1100
梁
FG1,FB1 RC 600×1500 Fb1 RC 400×1500 版 S1 RC T: 180
FS1 RC T: 500
第四章 實尺寸構架屋之初步設計
表 4-11 方案二鋼構架屋 2 至 4 層樓之梁柱版尺寸表
構件 編號 尺寸 (mm) 材質
柱 SC1 SS BOX-600×600×22t SN490C 梁
SG1,SB1 SS RH-500×300×11t×18t SM490B Sb1 SS RH-500×200×10t×16t SS400 版 DS1 3W-Deck T:150
表 4-12 方案二鋼構架屋 R 層樓之梁柱版尺寸表
構件 編號 尺寸 (mm) 材質
柱 梁
SG1, SB1 SS RH-500×300×11t×18t SM490B Sb1 SS RH-500×200×10t×16t SS400 版 DS2 3W-Deck T:180
本計畫中所提出的九層樓樣板鋼構大樓和兩個實尺寸四層樓鋼構架 屋的方案，皆由專業結構技師所設計，九層樓樣板鋼構大樓的詳細結構 設計圖，請參照附錄(三)，方案一的四層樓鋼構架屋之詳細結構設計圖，
請參照附錄(四)，方案二的四層樓鋼構架屋之詳細結構設計圖，請參照附 錄(五)，相關實驗所需之臨時觀測屋架與儀器架設用構架的設計，亦由專 業土木技師設計，其詳細結構設計圖，請參照附錄(六)。
經由專業技師估算，若採用方案一的四層樓鋼構架屋，其興建所需 之工程預算約為一千六百餘萬元，若採用方案二的四層樓鋼構架屋，其 興建所需之工程預算約為一千二百餘萬元。