第四章 家具與電器耐震防護措施之振動台實驗
第一節 振動台實驗規劃
試體
根據第二章花蓮地震的問卷調查結果，顯示在沒有固定的情況下，書櫃及衣櫃損 壞比例超過八成，是傾倒時容易造成危險的大型家具，故將將兩者列入實驗對象。調 查結果顯示電器用品損壞的比例約 4~6 成，其中損壞程度高到低：冰箱>洗衣機>微波 爐，三者亦皆列為實驗對象。
圖 4-1 書櫃試體 圖 4-2 衣櫃試體
圖 4-3 冰箱試體 圖 4-4 微波爐試體
此外，調查本次地震人員受傷情形，其受傷主因約 4 成為玻璃或碗筷餐具碎屑割傷 所致，佔全部受傷主因之最，故選定電視與餐具櫃，其中餐具櫃在實驗時，並擺放陶瓷 碗筷、盤子、碟子等，以接近真實的情況。上述各項試體之尺寸與重量等基本資料，整 理如表 4-1所示。
圖 4-5 電視與電視櫃試體
圖 4-6 餐具櫃試體 表 4-1 傢具總類及規格
家具 項目 高*寬*深(尺寸cm) 高寬比 重量 書櫃 181*93*36 5.03 55kg 文書櫃 65*40*55 1.18 17kg 衣櫃 183*90*57 3.21 20kg 餐具櫃 137*160*50 2.74 5kg 電視櫃 40*175*55 0.73 65kg
冰箱 180*76*64 2.81 96kg
電視 70*108*1.5 58.3 20kg
洗衣機 101*62*61 1.66 15kg
微波爐 24*45*31.5 0.76 2kg
家電
傢俱支撐腳 書櫃
圖 4-7 書櫃支撐腳 圖 4-8 書櫃支撐腳
圖 4-9 書櫃支撐腳
電視及衣櫥
圖 4-10 電視支撐腳 圖 4-11 微波爐支撐腳
圖 4-12 書櫃支撐腳
餐具櫃
圖 4-13 餐具櫃支撐腳 圖 4-14 餐具櫃支撐腳
圖 4-15 餐具櫃支撐腳
文書櫃
圖 4-16 文書櫃支撐腳 圖 4-17 文書櫃支撐腳
圖 4-18 文書櫃支撐腳
電視櫃
圖 4-19 電視櫃支撐腳 圖 4-20 電視櫃支撐腳
圖 4-21 電視櫃支撐腳
冰箱
圖 4-22 冰箱支撐腳 圖 4-23 冰箱支撐腳
圖 4-24 冰箱支撐腳
洗衣機
圖 4-25 洗衣機支撐腳 圖 4-26 洗衣機支撐腳
圖 4-27 洗衣機支撐腳
實驗設置框架及量測計畫
配合振動台長寬 300cm 的平面尺寸，以 I 型鋼所組構的實驗框架，平面長寬為 260*260cm，高度則為 240cm。樓層高度的訂定，主要考慮大型傢俱高度約在 180cm 左 右，而伸縮桿最長距離為 50cm，所以訂為 240cm(圖 4-29)。
在鋼框內疊砌磚牆，以模擬家具靠牆擺設之邊界條件。實驗時，以垂直磚牆方向進 行震動加載(圖 4-28)。此外，為了模擬實際的地坪，如圖 4-30~31所示，先以輕型鋼搭 建地樑後，再依序堆疊鎖固鋼板、混凝土板等等，最後打底鋪貼磁磚，使整體更接近一 般住戶家中所使用的磁磚地坪。地毯地坪實驗時，則直接將地毯黏附於磁磚上進行。天 花板部分一樣使用輕型鋼做為底樑，並舖定加厚兩層的七分木心板，做為模擬樓板之用 (圖 4-32)。
圖 4-28 試體配置方式
圖 4-29 實驗空間框架
圖 4-30 地樑設置
圖 4-31 地坪施作及材質
圖 4-32 天花板設置
圖 4-33 地坪施作照片 圖 4-34 地坪施作照片
圖 4-35 地坪完工照片 圖 4-36 天花板施作照片
防震零件 伸縮桿
優點： 方便頂住櫃頂與天花板間，防止傢具因地震晃動而傾倒，且下方有微調的螺栓，
裝置後可微調高度，使之更加穩固，防止傢具傾倒。
缺點：長度有所限制，如不在其固定的範圍，便無法使用。
圖 4-37 伸縮桿 防震墊片
優點： 安裝及拆卸，且沾染灰塵後只需使用清水沖洗，便能繼續使用。
缺點：對於小型傢具及家電其可發揮良好束制效果，但對於大型傢具則效果較差。
圖 4-38 防震墊片 安全帶
優點： 安裝簡便，不占空間，能依據傢具形狀位置，調整長度，配合使用，對於傢具 抗滑動能力，相當良好。
缺點：安裝方式需要使用螺栓、釘子，破壞牆面及與安裝之傢具。
圖 4-39 安全帶
安定條
優點： 安裝容易，直接將安定條插進欲固定之傢具下方端即可，進而防止地震時造成 傢具傾倒。
缺點： 其防滑動的能力效果有限，在一般普通磁磚或大理石石材地坪上，防傢具滑動 效果並不彰顯。
圖 4-40 安定條 L 型固定器防震消能墊
優點：不須使用任何螺栓、或釘子破壞牆面，只需撕開剝落紙，張貼於與要固定之傢具，
另一端張貼在其所依靠的牆面上即可固定，且可重複使用。
缺點：雖然可以重複使用，但是會使原本張貼面漸漸失去黏合姓，而在實驗震動台搖晃 中，失去其效果，且其發泡的吸震材料容易在地震搖晃過程中被撕開，影響防震效果。
圖 4-41 L 型固定器防震消能墊
自製防震消能墊
優點： 經由 L 型固定式防震消能墊啟發，將中間發泡材料換成較為有厚度的泡棉膠，
不僅取材方便，且使用上有一定的防震能力，並且一般的民眾都可自行製作，可以抵抗 約 6 級的地震力影響(約 300gal)。
缺點：由於中間的泡棉膠厚度並不像原本的 FFT001 那麼厚實，故在地震當中消能時能 力有限，
圖 4-42 自製防震消能墊
鐵 線
優點： 使用螺牙之固定環鎖至牆壁，並將鐵線穿過以固定家具，用來防止本次實驗電 視傾倒，效果非常顯著
缺點： 需要破壞牆面，將鐵線之固定環鎖入牆體。
圖 4-43 鐵線 安全扣帶
優點：安裝方便，只需將剝落紙撕開黏上便可防止櫃門打開，物品散落，且僅管平常使
用扣帶也有設計打開的裝置，方便取用安裝扣帶櫃子裡的內容物。
缺點： 實驗時到達 400gal 以上，扣帶因為有開啟的設計，而自行脫開，可能會造成櫃 中物品散亂的可能。
圖 4-44 安全扣帶 環保黏土
優點：容易塑型，且不會有任何殘膠殘蠟，使用方便，取材容易，可重複使用。
缺點： 不適用於大型傢俱
圖 4-45 環保黏土
矽利康
優點：固定傢俱效果非常好，在使用矽利康做為防震材料時，有效固定書櫃不因地震晃 動而造成位移或倒塌。
缺點： 施作上較為耗時，且在清理的時候容易留下殘膠。
圖 4-46 矽利康
微晶蠟
優點：容易塑型，安裝方便
缺點： 清理不易，容易有殘蠟留於使用過後的傢俱與電器。
圖 4-47 微晶蠟
加載計畫
加載輸入以正弦波為主，頻率共分為 0.5Hz、1Hz、3Hz，其分別對應約 20 樓、10 樓與 3 樓之建築物樓板震動頻率。設定輸入之最大加速度則比照氣象局震度(圖 4-48)，
加速度歷時則設定如圖 4-49所示，共震動 30 秒，前後設有 5 秒之漸增漸減區段，中 間 15 秒反覆震動所設定之加速度值，如圖 4-28 為 1Hz、100gal 之輸入波。
圖 4-48 震度對照表 圖 4-49 實際地震波 100gal
紀錄
每次震動加載後，會記錄傢俱及防震零件當下變化的情形，主要分為原始狀態、位 移、散亂、散亂+位移、傾倒等，並記錄縱向與橫向之位移量。
圖 4-50 實驗編號紀錄
-150 -100 -50 0 50 100 150
0 5 10 15 20 25 30
加速度gal
時間 S
最大加速度gal 震度 50
80 5
100
200 6
300
400 7
500 600