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第六章 結論與建議

6.2 建議

(1) 我們所施加的側向外力皆為靜力之型態,可詴著分析此束型框筒結構於動力水帄側 向力加載下的行為。

(2) 可以嘗詴結合剛臂支架系統及大型支撐型對稱桁架於同一結構上,相互利用取得更 有效應之側向勁度加強配置方法。

(3) 可以嘗詴考慮結構物各構件的自重,一同加入分析。如此一來縮短柱間距來提升側 向勁度的方法,有可能就不是最直觀的選擇。

(4) 由於此文中只有分析束型框筒最外圍面之柱應力,若有不同的結構搭配方式,也可 以觀察框筒內部柱的應力分布圖。

44

參考文獻

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民國 101 年七月。

46

表 4-1 地況相關參數[15]

地況 α

z

g (m)

b c (m )z

min (m)

A 0.32 500 0.45 0.45 55 0.5 18 B 0.25 400 0.62 0.30 98 0.33 9 C 0.15 300 0.94 0.20 152 0.20 4.5

表 4-2 計算

K

zt所用之

K

1

K

2

K

3值[15]

47

表 4-3 外風壓係數

C

p

[15]

註:若

0.5

h

H

L

,則計算

K

1時採用

0.5

h

H

L

,計算

K

2時採用

L

h

 2 H

,計算

K

3時採 用

L

h

 2 H

48

表 4-4 各高度風壓轉換之等效節點力

Z(m) T Z(m) T Z(m) T

20 222.35 420 1238.34 820 1364

40 311 440 1274.91 840 1364

60 386.62 460 1310.89 860 1364

80 454.51 480 1346.33 880 1364

100 517.04 500 1364 900 1364

120 575.54 520 1364 920 1364

140 630.85 540 1364 940 1364

160 683.54 560 1364 960 1364

180 734.03 580 1364 980 1364

200 782.63 600 1364 1000 1364

220 829.58 620 1364 1020 1364

240 875.08 640 1364 1040 1364

260 919.29 660 1364 1060 1364

280 962.33 680 1364 1080 1364

300 1004.31 700 1364 1100 1364

320 1045.32 720 1364 1120 1364

340 1085.45 740 1364 1140 1364

360 1124.76 760 1364 1160 1364

380 1163.31 780 1364 1180 1364

400 1201.16 800 1364 1200 682

49

圖 2-1. 傳統箱型框筒建築結構

圖 2-2. 希爾斯大樓(Sear Tower)

50

圖 2-3. One Magnificent Mile 大樓

圖 2-4. Wachovia Financial Center 大樓

51

圖 2-5. 剛臂支架結構系統示意圖

52

圖 2-6. 剛臂支架結構受水帄側力時兩端柱之影響

圖 2-7. 剛臂支架對結構受水帄側力時側位移與核心彎矩之影響

53

圖 2-8. 大型對角斜撐示意圖

圖 2-9. 780 Third Avenue 大樓

54

圖 3-1. 框筒結構受水帄側力下翼板端與腹板端柱軸應力分佈[3]

圖 3-2. 剪力延遲效應作用下翼板端框架中柱的軸向變形[3]

55

圖 3-3. 束型框筒結構受水帄側力柱軸應力剪力延遲現象[3]

56

圖 4-1. SAP2000 九宮格束型框筒斷面圖。

箭頭方向為水帄風力加載方向,圓點為角柱之位置

圖 4-2. 束型框筒梁之斷面圖

圖 4-3. 束型框筒主柱斷面圖

57

圖 4-4. 束型框筒內柱斷面圖

圖 4-5. SAP2000 中梁柱交接剛性區設定

58

圖 4-6. SAP2000 中各樓層節點剛性樓板設定

圖 4-7. 高度與風壓關係圖

0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00

0.00 1000.00 2000.00 3000.00 4000.00

風壓

風壓

高度(m)

59

圖 4-8. 鋼管混凝土柱斷面圖

圖 4-9. 剛臂支架中剪力核心配置圖

60

圖 4-10. 箱型筒內再加上十字型鋼結構斷面圖

圖 4-11. 剛臂支架中水帄桁架配置圖

61

(a) (b)

圖 4-12. 束型框筒結構搭配勁度加強系統圖 (a)束型框筒結構搭配支臂剛架系統圖

(b)束型框筒結構搭配大型對角斜撐圖

62

圖 4-13. 對半分析之束型框筒模型斷面 箭頭為水帄側力加載方向,圓點處為給予對稱束制之點位

63

64

65

圖 5-5. 移除內柱之側向勁度加強系統對側位移之影響比較圖

0 200 400 600 800 1000 1200

0 5 10 15 20

5-M 5M-O3 NC 5M-B NC

無內柱對側位移之影響

側位移(m)

高度(m)

66

67

68

Z=1000 翼板端(X=-120)柱應力比較

柱位置Y(m)

應力(T/m2)

69

70

71

Z=1000 腹板端(Y=120)柱應力比較

柱位置X(m)

應力(T/m2)

72

73

74

Z=1000 翼板端(X=-120)柱應力比較

柱位置Y(m)

應力(T/m2)

75

76

77

Z=1000 腹板端(Y=120)柱應力比較

柱位置X(m)

應力(T/m2)

78

圖 5-30. 束型框筒結構搭配剛臂支架其剪力核心於結構下方圖

圖 5-31. Z=0 束型框筒搭配大型對角斜撐翼板端(X=-120)柱應力比較圖

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000

-120 -80 -40 0 40 80 120

5-M 4-MO 5M-B

Z=0 翼板端(X=-120)柱應力比較

柱位置Y(m)

應力(T/m2 )

79

80

81

Z=1000 翼板端(X=-120)柱應力比較

柱位置Y(m)

82

83

84

圖 5-42. Z=1000 束型框筒搭配大型對角斜撐腹板(Y=120)柱應力比較圖

-800 -600 -400 -200 0 200 400 600 800

-120 -80 -40 0 40 80 120

5-M 4-MO 5M-B

Z=1000 腹板端(Y=120)柱應力比較

柱位置X(m)

應力(T/m2)

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