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第十章 SRC 構造之耐震設計

12.2 建議

(一)立即可行之建議

由於「SRC 構造設計規範」首次公告實施,為使建築界與相關從業人員能夠對 新訂的 SRC 規範有正確瞭解,近期內應可運用本研究編訂的「SRC 構造設計教材」, 針對建築業界與大專院校土木、營建科系師生陸續辦理「初、中、高階講習班」,以 提昇國內 SRC 建築構造的工程品質與安全性。

(二)中長期性之建議

一個優良建築物的完成是團隊共同努力的結果,包括研發、投資、規劃、設計、

施工與管理等重要的環節,每一個環節都需要用心投入方可獲得預期的成果。我國 SRC設計規範的誕生正反映這個過程中的一個小環節,未來尚需努力之處仍然很 多。國內SRC規範之發展經由資料收集、問卷調查、學者專家諮詢座談與密集的研 究過程,終於匯集成為我國第一部「鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範」,期望該規範 能夠有助於提昇國內SRC建築之品質。惟科技進步日新月異,研究發展永無止境,

希望政府相關單位繼續贊助研究經費,學術界與工程界先進不斷提供改進建議,俾 望能夠精益求精,使我國的SRC構造設計規範能夠持續進步。

參考文獻

本研究承蒙廖慧明建築師、張荻薇副總經理與陳誠直教授協同主持研究計畫,

學術界先進 (沈進發、宋裕祺、邱昌平、林草英、林文賢、高健章、許茂雄、許協 隆、陳振川、陳生金、陳正誠、彭耀南、黃世建、葉超雄、蔡益超、蔡克銓教授等) 與工程界專家 (王亭復、王森源、王世昌、甘錫瀅、巫垂晃、洪思閩、柯鎮洋、項 維邦、陳淵博、陳純森、陳正平、蔡東和、蔡江洋、鍾俊宏、蘇晴茂先生等) 熱心 提供寶貴建議,謹此表達十二萬分之謝意。本研究承蒙內政部建築研究所提供研究 經費,蕭江碧所長、葉祥海組長、鄒本駒與陶其駿先生熱心協助,歷年來交通大學 研究生陳村林、張維鈞、王瑋傑、管啟旭、王徵文、顏聖益、林俊昌、劉玉梅、梁 嘉洲、黃明慧、程幼棣、王暉舜、江銘鴻、林佳宏、楊宗翰、徐振益、李讓等熱心 投入,由於他們的努力與無私的奉獻,本研究才可能完成,在此謹誌由衷謝忱。

參 考 文 獻

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參考文獻

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表 1 SRC 建築申請使用建築執照之總樓地板面積統計資料 (資料來源:內政部營建署)

面積 年度

總面積 ( m2)

SRC 建築 ( m2)

RC 建築 ( m2)

鋼構建築

( m2) 總面積

SRC建築面積

1996 45,709,423 3,006,338 40,260,988 1,160,441 6.6 % 1997 38,462,486 3,064,485 32,776,924 1,503,908 7.9 % 1998 38,683,334 3,149,678 32,872,781 1,375,163 8.1 % 1999 41,239,986 3,720,725 34,583,941 1,632,310 9.0 % 2000 35,023,733 4,387,927 27,742,034 1,357,565 12.5 % 2001 31,167,915 5,318,402 21,638,406 1,719,053 17.1 % 2002 24,386,270 4,889,809 17,208,531 793,203 20.1 %

表 2 混凝土防止腐蝕之最大氯離子含量

構 材 種 類 混凝土中最大水溶性氯離子含量

(依水溶性法)

鋼筋混凝土 (一般環境) 0.60 kg/m3

預力混凝土 0.15 kg/m3

鋼筋混凝土 (環境須作耐久性考慮者)* 0.30 kg/m3

*超過 0.3 kg/m3時,鋼筋須做防鏽處理。

表 3 鋼筋混凝土部份之載重係數與強度折減係數之配合 壓力 c 折減係數

載重係數

撓曲

b

剪力

v 橫箍筋 螺箍筋

ACI-318-99 (舊版) 0.9 0.85 0.7 0.75 ACI-318-02 (新版) 0.9 0.75 0.65 0.7

註:對於靜載重與活載重組合採用之載重係數,ACI-318-99 (舊版)規範採用 1.4D 與 1.7L,但是 ACI-318-02 (新版)規範中則採用 1.2D 與 1.6L。

表 4 SRC 梁之鋼骨斷面肢材寬厚比限制

梁斷面肢材寬厚比 鋼材種類 pdp

SS490、SM490 與 SN490 級 (A572 Gr.50)

21 / Fys 20 btf

SS400、SM400 與 SN400 級

(A36)

21 / Fys 23

SS490、SM490 與 SN490 級 (A572 Gr.50)

138 / Fys 91

h

t

c w

SS400、SM400 與 SN400 級

(A36)

138 / Fys 107

表 5 SRC 柱之鋼骨斷面肢材寬厚比限制

柱斷面肢材寬厚比 鋼材種類 pdp

SS490、SM490 與 SN490 級 (A572 Gr.50)

21 / Fys 20

btf

SS400、SM400 與 SN400 級

(A36)

21 / Fys 23

SS490、SM490 與 SN490 級 (A572 Gr.50)

123 / Fys 81

h

c

t

w SS400、SM400 與 SN400 級

表 6 填充型鋼管混凝土柱之鋼骨斷面肢材寬厚比限制

柱斷面肢材寬厚比 鋼材種類 pdp

SS490、SM490 與 SN490 級 (A572 Gr.50)

ys s/F E

3 61

bt SS400、SM400 與 SN400 級

(A36)

ys s/F E

3 72

SS490、SM490 與 SN490 級 (A572 Gr.50)

ys s/F E

8 109

Dt

SS400、SM400 與 SN400 級

(A36)

ys s/F E

8 150

t D

b t

表 7 鋼骨斷面設置鋼筋貫穿孔之限制參數:Y 與 值

鋼材之種類 鋼材之降伏比

Y

應力提高安全係數

A36 0.62 1.2

SS400、

SM400 與 SN400 級 0.59 1.2 A572 Gr.50 0.77 1.1

SS490、

SM490 與 SN400 級

0.66 1.1

SM490Y 與 SMA490 級 0.74 1.1

其 他 0.70 1.1

表 8 SRC 梁混凝土剪力面之剪力摩擦係數 值

剪 力 面 狀 況 

(1) 混凝土整體澆置 0.8

(2) 混凝土澆置於硬化之混凝土表面而該面 (a) 經表面粗糙處理

(b) 未經表面粗糙處理

0.55

0.35

混 凝 土 種 類 

(1) 常重混凝土 1.0

(2) 天然砂輕質混凝土 0.85

(3) 全輕質混凝土 0.75

鋼骨採用「現場銲接之接合方式」 鋼骨採用「托梁螺栓之接合方式」

主 要 優 點

(1) 接合方式較為經濟,螺栓及鋼料 用量較少。

(2) 梁與柱在鋼構廠內製作完成後,

運輸至工地較為方便,運輸成本 較低。

(1) 托 梁 與 柱 之 銲 接 在 鋼 構 廠 內 完 成,銲接品質較易控制。

(2) 無需工地銲接,有助於提昇接頭 品質,施工較不受天候影響。

(3) 托梁之腹板在鋼構廠內以銲接與 鋼柱接合,SRC 梁柱接頭之箍筋 配置不會受到螺栓干擾。

主 要 缺 點

(1) 工地銲接之品質須嚴格控制,否 則將影響接頭之安全性。

(2) 工 地 銲 接 易 受 天 候 影 響 ( 如 濕 度、風速等),在多雨地區或多雨 季節,工期易受影響。

(3) 鋼梁腹板與鋼柱大多採用螺栓接 合,易使 SRC 梁柱接頭之箍筋配 置受到螺栓之干擾。

(1) 托梁與鋼梁之續接需要使用較多 之螺栓與接合板,成本較高。

(2) 鋼 柱 在 鋼 構 廠 完 工 時 已 銲 上 托 梁,搬運較為不便,運輸成本增 加。

(3) 托梁銲接時須注意控制銲接導致 之變形,否則將會影響接合之精 度。

表 9 SRC 梁柱接頭處之鋼骨接合方式之優缺點比較

表 10 SRC 建築之結構系統種類與韌性容量 R 值 結構系統

韌性容量 R αB αC

SRC 結構系統

R  R

S

   

B C 鋼梁 包覆型 SRC 梁

填充型 鋼管混 凝土柱

包覆填充 型鋼管混 凝土柱

包覆型 SRC 柱

SRC 韌性抗彎矩構架

R    4 8 .  

B C 1.0 0.9 1.0 0.9 0.9 SRC 同心斜撐構架

R    3 6 .  

B C 1.0 0.9 1.0 0.9 0.9

SRC 偏心斜撐構架

R    4 0 .  

B C 1.0 0.9 1.0 0.9 0.9

SRC 二元結構系統 韌性抗彎矩構架 與同心斜撐構架

R    4 4 .  

B C 1.0 0.9 1.0 0.9 0.9

SRC 二元結構系統 韌性抗彎矩構架 與偏心斜撐構架

R    4 8 .  

B C 1.0 0.9 1.0 0.9 0.9

SRC 二元結構系統 韌性抗彎矩構架

與剪力牆

R    4 8 .  

B C 1.0 0.9 1.0 0.9 0.9

圖1 結合之前的SRC梁柱構材元件示意圖 鋼骨

鋼筋

混凝土

圖2 鋼骨與鋼筋結合之情形

鋼梁

梁箍筋 梁主筋 柱主筋 鋼柱 柱箍筋

(a) SRC梁接SRC柱之情形 (b) 鋼梁接SRC柱之情形

圖3 包覆十字型鋼骨SRC柱與SRC梁或鋼梁相接之情形

(a) SRC梁接SRC柱之情形 (b) 鋼梁接SRC柱之情形

(a) SRC梁接SRC柱之情形 (b) 鋼梁接SRC柱之情形