內政部於民國八十六年五月一日發佈修正『建築技術規 則建築構造編』部份條文(台(86)內營字第八六七二六一 六號),其相關之『建築物耐震設計規範及解說』,第一章 1.6 節規則性與不規則性結構敘述如下【20】:
任一結構可依其配置,區分為下列規則性結構與不規則 性結構兩類。
(一) 規則性結構
規 則 性 結 構 在 平 面 與 立 面 上 , 或 抵 抗 側 力 的 結 構 系 統 上,沒有不規則性結構所具有的顯著不連續性。
(二) 不規則性結構
(1) 不規則性結構在平面與立面上,或抵抗側力結構系統上 有顯著的不連續性。一般之不規則性如表 1.1 與 1.2 所 示。
(2) 結構具有表 1.1 所列一種或多種不規則性時,應視為具 有立面上不規則性者。
(3) 結構具有表 1.2 所列一種或多種不規則性時,應視為具 有平面上不規則性者。
立面不規則性結構之種類與定義(表 1.1):
1. 勁度不規則性─軟層
軟 層 者係 指該 層之 側 向勁 度低 於其 上 一層 者 之 70%或 其上三層平均勁度之 80%。
2. 質量不規則性
任一層之質量,若超過其相鄰層質量的 150%者,稱此 建築物具質量不規則性。屋頂下一層之質量大於屋頂層質量 150%者,不視為不規則。
3. 立面幾何不規則性
任 一層抵 抗側力結 構系統 之水平尺 度若大 於其相鄰層 者之 130%以上,視此建築物具立面幾何不規則性,但閣樓 面積甚小時,可不必考慮。
4. 抵抗側力的豎向構材立面內不連續
抵抗側力的豎向構材立面內錯位距離超過構材長度者。
5. 強度不連續性─弱層
弱層為該層強度低於其上層強度 80%者。樓層強度係指
所考慮方向上所有抵抗地震層剪力構材強度之和。
平面不規則性結構之種類與定義(表 1.2):
1. 扭轉不規則性─橫隔版非柔性時需予考慮
在包含意外扭矩的地震力作用下,沿地震力方向最大側 邊層變位大於兩側邊平均層變位的 1.2 倍以上時,應視為扭 轉不規則性。
2. 具凹角性
結構及其側力抵抗系統的平面幾何形狀具有凹角者,超 過凹 角部份之 結構尺 寸大於沿 該方向 結構總長之 15%以上 者謂之。
3. 橫隔版不連續性
橫隔版具有急遽不連續性或勁度不連續性,包含切角或 開孔,其面積超過全部面積 50%以上者,或兩層間有效橫隔 版勁度之變化超過 50%者。
4. 面外之錯位性
側向力傳遞之路徑具不連續性,如豎向構材有面外錯位 者。
5. 具不互相平行結構系統
就主要相互垂直主軸方向而言,豎向側力抵抗構材不相 互平行或對稱者。
針對結構不規則性之構架耐震分析,說明如下:
1. 若質量不連續情形位於較高樓層處時,則對彈性反
應影響較大,而控制非彈性反應之影響值大小主要係因較低 樓層處存在不連續樓層質量;另外,僅根據規範靜力分析由 樓層高度所計算之基本週期,會因為質量之不連續性,造成 不均勻建築結構物基本週期相當大之誤差,相較於高層樓建 築(十樓或二十樓),特別是低層樓建物誤差量最大(如:
五層樓),因此基本週期必須作修正【23】。因此,對於中低 層 建 築 物 結 構 有 時 也 應 該 以 動 力 分 析 檢 討 地 震 力 合 理 數 值,以確實達到抗震安全之目的。
2. 僅降低第一層樓層勁度 30%,則增加約 20 至 30%之第 一樓層間變位量,但對於韌性需求則影響不大。但降低第一 樓層強度 20%,會增加約 100 至 200%之韌性需求,尤其對於 低設計韌性但高層建築(如:二十層樓)之影響甚鉅。而規 範定義弱層為該層強度低於其上層強度 80%者。因此,若第 一層強度大小比較其上層強度,若低於 20%以下則視為規則 結構,此弱層標準似乎與本項討論出入甚大。因為很難精確 計算出某 一樓層各結構桿 件所提供之強度 以及非結構桿件 多少會提供強度之情形下,故實際上所分析出來之某一層強 度不準度大約在 10 至 20%之間。因此,針對國內常見之結 構系統如高樓軟弱底層設計,建議規範應該再規定第一層層 剪力強度不能低於其上一層之強度,以確保該結構可視為規 則結構【23】。