3.3 主 主 主 主要風力抵抗系統在東風作用下之設計風力 要風力抵抗系統在東風作用下之設計風力 要風力抵抗系統在東風作用下之設計風力 要風力抵抗系統在東風作用下之設計風力
3.4.4 建築 建築 建築 建築物設計風力之組合 物設計風力之組合 物設計風力之組合 物設計風力之組合
2 .
0 ≤L B≤ 。建築物細長比h/ BL =1.04≤6，斷面深寬比L/B=1.35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gT =4.03與CT' =0.07
計算扭矩共振因子R TR
無因次風速U* =1.23 m
5 .
=11
LBL ；KT =0.09；
β
T =1.47 扭矩共振因子RTR =0.003計算扭轉向風力
根據規範式（2.22），矩形斷面建築物 z 處高度橫風向風力MTz：
m -kgf 27
. 1 78
1 )
( 8 .
1 ' g R A Z
h BZ A C h q
MTz = T z T + TR = z×
β
低層建築物在南風作用下的扭轉向風力如表 3.3 所示。
3.4.4 3.4.4 3.4.4
3.4.4 建築 建築 建築 建築物設計風力之組合 物設計風力之組合 物設計風力之組合 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，低層建築 物在南風作用下的順風向、橫風向與扭轉向設計風力如表 3.3 所示。根據規 範 2.12 節之解說，以表 3.3 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、橫風向以及扭轉向設計風力所造成的結構效應 ˆ 2
W 、D ˆ 2 W 及L
ˆ 2
WT 。 並 計 算 在 南 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
2
2 = ，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，因此在南風作用下所造成之結構效應W 如下： 2
( ) ( 2 2)
2
2 2 2 2
2 ˆ ˆ ˆ
T L D
D
D W W W W
W
W = + − + +
3.4.5 3.4.5 3.4.5
3.4.5 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
根據本文“3.4.4 節”，計算在南風作用下所造成的結構效應，在此即 層間變位角ISD 。 2
3.4.6 3.4.6 3.4.6
3.4.6 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
計算順風向加速度
首先計算在南風作用下之順風向設計風力（50 年回歸期）所造成的建 築物最高居室樓層順風向之位移D 。根據規範式（4.1）*2 ，計算在南風作用 下之順風向振動（半年回歸期）引致建築物最高居室樓層之尖峰加速度
2
* 2 2 10.56D m/s AD = 。
計算橫風向加速度
根據規範 4.3 節之解說，半年回歸期風速V0.5 =V10(C)/3.34=11.23m/s。 用V0.5取代V10(C)，重複執行本文“3.4.2 節”，可得低層建築物在南風作 用下之橫風向風力，如表 3.4 所示。
以表 3.4 所示的橫風向風力來進行結構分析。取得建築物最高居室樓層 橫風向之位移L 。根據規範 4.4 節之解說，計算在南風作用下橫風向振動*2
（半年回歸期）引致建築物最高居室樓層之尖峰加速度AL2 =127.91L*2m/s2。
計算扭轉向加速度
根據規範 4.3 節之解說，半年回歸期風速V0.5 =V10(C)/3.34=11.23m/s。 用V0.5取代V10(C)，重複執行本文“3.4.3 節”，可得低層建築物在南風作 用下之扭轉向風力，如表 3.4 所示。
以表 3.4 所示的扭轉向風力來進行結構分析。取得建築物最高居室樓層 扭轉向之扭轉角T 。根據規範 4.4 節之解說，計算在南風作用下扭轉振動2*
（半年回歸期）引致建築物最高居室樓層之尖峰加速度AT2 =379.39T2*m/s2。
計算最高居室樓層側向加速度
根據規範 4.4 節之解說，計算在南風作用下建築物角隅處之水平方向振 動尖峰加速度
2
* 2
* 2 2
* 2 2
* 2 2
* 2
2 111.574( ) 16360.987( ) 7358674.107( ) 558066.190 m/s
~ D L T LT
A = + + +
3.5 3.5 3.5
3.5 建築物結構效應與最高居室樓層側向加速度之檢核 建築物結構效應與最高居室樓層側向加速度之檢核 建築物結構效應與最高居室樓層側向加速度之檢核 建築物結構效應與最高居室樓層側向加速度之檢核
構件效應
根據規範 2.12 節之解說，設計時所採用的構件效應W 是以W （本文1
“3.3.4 節”）和W （本文“3.4.4 節”）結果之較大值為設計依據，亦即2
{
1, 2}
maxW W
W = 。
層間變位角
根據規範 2.12 節之解說，檢核時所採用的建築物層間變位角 ISD 是以 ISD （本文“3.3.5 節”）和1 ISD （本文“3.4.5 節”）結果之較大值為依2 據 ， 亦 即 ISD=max
{
ISD1,ISD2}
。 根 據 規 範 4.2 節 來 檢 核 ISD ， 若1000
>5
ISD ，則重新做設計與檢核。
最高居室樓層側向加速度
根據規範 2.12 節之解說，檢核時所採用的建築物最高居室樓層角隅處
之側向振動尖峰加速度 A~
是以~1
A （本文“3.3.6 節”）和~2
A （本文“3.4.6
節”）結果之較大值為依據，亦即
{
1 2}
,~ max ~
~ A A
A= 。根據規範 4.3 節來檢核
A~
，若~ 0.05m/s2
>
A ，則重新做設計與檢核。
3.6 3.6 3.6
3.6 低層建築物局部構材及外部被覆物之設計風壓 低層建築物局部構材及外部被覆物之設計風壓 低層建築物局部構材及外部被覆物之設計風壓 低層建築物局部構材及外部被覆物之設計風壓
根據規範第三章，計算各向外牆與屋頂的設計風壓。由於各向外牆四周 的地況與地形皆一樣，故在相同有效受風面積 A 的情況下，各向外牆相同區 域之設計風壓會一樣，所以，以下只考慮某方向外牆。外牆的設計風壓需考 慮設計正風壓（當此牆為迎風面牆）與設計負風壓（當此牆為背風面牆或側 牆）。屋頂的設計風壓需考慮設計正風壓與設計負風壓。
列出計算時所需的基本參數
建築物之平均屋頂高度 h ：根據圖 3.2，h=10.25m。 建築物形式：部分封閉式建築物。
屋頂之斜角
θ
=9.35o。計算風速壓
因為工址位於對稱的獨立山丘之頂點，且周圍的地況都一樣，所以此部 分的計算過程與結果完全與“3.3.1 節”中計算風速壓的過程與結果相同。
詳細過程參考本文“3.3.1 節”。
計算外風壓係數
因為建築物之平均屋頂高度h=10.25m<18m且屋頂之斜角
θ
=9.35o滿 足7o <θ
≤27o，根據規範圖 3.1（c），將屋頂分為①區、②區與③區。根據 規 範 圖 3.1 （ a ）， 將 外 牆 分 為 ④ 區 與 ⑤ 區 。 外 風 壓 區 域 之 寬 度0.85m 85)
min(4.1,0.
)) 5 . 11 , 5 . 8 min(
1 . 0 , 4 . 0 min(
a= h × = = ，但規範圖 3.1（a）
之註 4 規定此 a 值不能小於 0.9m 或最小寬度的 4% （亦即 0.34m ），因此取
0.9m
③區正值外風壓係數
低層建築物外牆⑤區設計正風壓p5,+（當此牆為迎風面牆） max 163 )]
2 min 163 )]
表 表表
表 3.33.33.33.3 低層建築物在南風作用下的順風向低層建築物在南風作用下的順風向低層建築物在南風作用下的順風向、低層建築物在南風作用下的順風向、、橫風向與扭轉向設計風力、橫風向與扭轉向設計風力橫風向與扭轉向設計風力橫風向與扭轉向設計風力 樓層
名稱
形心高度 ( m )
各層高度 ( m )
迎風面之受 風面積(m ) 2
順風向設 計風力(t)
橫風向設 計風力( t )
扭轉向設 計風力 (t−m) 3FL 8.25 3.3 28.05 10.08 11.03 18.54 2FL 4.95 3.3 28.05 9.40 6.62 11.12 1FL 1.65 3.3 28.05 9.64 2.21 3.71
表 表表
表 3.43.43.43.4 低層建築物在南風作用下的橫風向風力低層建築物在南風作用下的橫風向風力低層建築物在南風作用下的橫風向風力與扭轉向風力低層建築物在南風作用下的橫風向風力與扭轉向風力與扭轉向風力（與扭轉向風力（（（半年回歸期半年回歸期半年回歸期半年回歸期））） ）
樓層名稱 形心高度 z ( m )
各層高度 ( m )
迎風面之受風 面積(m ) 2
橫風向風力 ( t )
扭轉向風力 (t−m) 3FL 8.25 3.3 28.05 0.75 1.46 2FL 4.95 3.3 28.05 0.45 0.88 1FL 1.65 3.3 28.05 0.15 0.29
表表
表表 3.53.53.53.5 低層建築物外牆低層建築物外牆低層建築物外牆④低層建築物外牆④④④區與區與區與區與⑤⑤⑤⑤區設計風壓區設計風壓區設計風壓區設計風壓 單位（kgf/m ）2
④區 ⑤區
A(m2)
設計正風壓 設計負風壓 設計正風壓 設計負風壓 1 529.18 -561.78 529.18 -675.90 2 511.27 -543.58 511.27 -637.48 5 487.59 -519.53 487.59 -586.69 10 469.68 -501.33 469.68 -548.28 20 451.77 -483.13 451.77 -509.86 50 428.10 -459.07 428.10 -459.07
表 表 表
表 3.63.63.6 低層建築物屋頂3.6低層建築物屋頂低層建築物屋頂低層建築物屋頂①①①①區區區區、、、、②②②區與②區與區與③區與③③區設計風壓③區設計風壓區設計風壓 區設計風壓 單位（kgf/m ）2
①區 ②區 ③區
A(m2)
設計正風壓 設計負風壓 設計正風 壓
設計負風
壓 設計正風壓 設計負風壓 1.00 349.85 -480.27 349.85 -757.41 349.85 -1083.46 2.00 332.67 -475.36 332.67 -708.33 332.67 -1019.66 5.00 309.97 -468.87 309.97 -643.46 309.97 -935.32 10.00 292.79 -463.97 292.79 -594.38 292.79 -871.53 20.00 292.79 -463.97 292.79 -594.38 292.79 -871.53 50.00 292.79 -463.97 292.79 -594.38 292.79 -871.53
8.5
11. 5
4.25
屋 頂 平 面 示 意 圖 東
北
南 西
圖圖
圖圖 3.1 低層建築物屋頂平面低層建築物屋頂平面低層建築物屋頂平面示意圖低層建築物屋頂平面示意圖示意圖示意圖 單位（ m ）
=200 Lh
圖 圖 圖
圖 3.2 低層建築物東西向與附近地形立面示意圖低層建築物東西向與附近地形立面示意圖低層建築物東西向與附近地形立面示意圖 低層建築物東西向與附近地形立面示意圖 單位 （ m ）
=200 Lh
圖 圖 圖
圖 3.3 低層建築物南北向與附近地形立面示意圖低層建築物南北向與附近地形立面示意圖低層建築物南北向與附近地形立面示意圖 低層建築物南北向與附近地形立面示意圖 單位 （ m ）
) (h q
'
CL
gL
RLR
) (h q
'
CT
gT
RTR
) (h q
'
CL
gL
RLR
) (h q
'
CT
gT
RTR
( )h q
) (GCp
) (GCpi q
G Cp
) (GCpi
qi
q G Cp
) (GCpi
qi
圖 圖圖
圖 3.4 第三章案例的計算流程圖第三章案例的計算流程圖第三章案例的計算流程圖第三章案例的計算流程圖