附錄一 結構安全性能案例評估
一. 案例一(2 層獨棟式 RC 造宿舍)
(1) 使用之分析程式：本案例為 2 層 RC 造含斜屋頂建築物，模型上之建 立較複雜，因而採用目前國內常用之 ETABS V8 分析程式進行 Pushover 之分析。
(2) 分析模型之建立：分析模型考慮立體模式，輸入梁、柱、樓版之斷面 及配筋情形。建築物採用獨立基腳，模擬時輸入地梁並假定為鉸支 承，立體模型如圖 4.1 所示。因為主要樓層為第二層，將其模擬為剛 隔版並將上部斜屋頂重量併入考量，以側力作用於隔版質心進行 Pushover 之分析。將損傷限界強度定義為產生第一個塑鉸時之作用側 力，極限強度則為該層位移角達 1/50，或形成崩塌機構時之作用側力。
圖Ⅰ-1 分析模型圖
(3) 耐震性能分析結果：X 方向加載時極限狀態時之塑鉸狀態如圖 4-2 所 示。Y 方向加載時極限狀態時之塑鉸狀態如圖 4-3 所示。兩方向皆於 形成崩塌機構時，計算出其極限強度。
圖Ⅰ-2 X 方向加載時之極限狀態
圖Ⅰ-3 Y 方向加載時之極限狀態
分析結果資料整理如下：
(X 方向)
極限狀態(Step = 12) 損壞界限 (Step = 1) 樓層 質量(t)
層剪力(t) 層間位移 (cm)
層剪力(t) 層間位移 (cm)
層間位移角 (1/1000)
1F 181 123.626 6.95 46.173 0.83 1.97
(Y 方向)
極限狀態(Step = 12) 損壞界限 (Step = 2) 樓層 質量(t)
層剪力(t) 層間位移 (cm)
層剪力(t) 層間位移 (cm)
層間位移角 (1/1000)
1F 181 89.584 7.02 47.927 1.63 3.88
(4) 計算結構體之必要總剪力強度及耐震等級評估結果，如下表所示。
X 方向
極限狀態 損壞界限
質量 181t 181t
等值位移 6.95 cm 0.83 cm
等值基本週期 0.64 sec 0.36 sec
工址水平加速度反應譜係數 SaM =SM1/T
= 0.5/0.64= 0.78
S
aD = SDS=0.7
必要基層剪力強度 0.78*181
=141.2 t
0.7/3*181
= 42.23t
結構體強度/必要強度 1.07 1.09
耐震等級 等級 1 等級 1
Y 方向
極限狀態 損壞界限
質量 181t 181t
等值位移 7.02 cm 1.63cm
等值基本週期 0.76 sec 0.50 sec
工址水平加速度反應譜係數 SaM =SM1/T
= 0.5/0.76= 0.66
S
aD = SDS=0.7
必要基層剪力強度 0.66*181
=119.46 t
0.7/3*181
= 42.23
結構體強度/必要強度 .75 1.23
耐震等級 等級 1 等級 2
(5) 建築物整體耐風性能之評估：根據文獻 5.計算設計風力作用於上述模 型，風力之分布和容許之屋頂側位移與結構物高度之比值如下表：
樓層 X 方向(t) Y 方向(t)
迎風面 (kg/m2)
背風面 (kg/m2)
風力 (t)
迎風面 (kg/m2)
背封面 (kg/m2)
風力 (t)
PHF 60.57 32.18 1.396 60.57 39.34 2.187 ROOF 54.48 37.97 4.438 54.48 39.34 5.415 2F 48.14 37.97 6.395 48.14 39.34 7.062 容許位移角
(1/1000)
0.3 0.3
(6) 耐風性能分析結果：因為結構模型於屋頂層並無剛性隔版且具有斜向 屋頂，因此作用風力載重時並非將計算出之樓層風力作用於剛隔版質 心上 ，而是依上述面作用力直接加載於結構物表面及斜屋頂上。分 析結果結構體之變形如圖 4-4、圖 4-5 所示。
圖Ⅰ-4 風力載重作用於 X 方向時之變形圖
圖Ⅰ-5 風力載重作用於 Y 方向時之變形圖
風力作用下之屋頂最大位移量及耐風等級評估
X 方向(cm) Y 方向(cm)
位移量 0.043 0.22
位移角(1/1000) 0.04 0.2
容許值/分析值 7.5 1.5
耐風等級
(僅針對結構體)
等級 2 等級 2
(7) 評估結果之整理：建築物雖分別以 X 向 Y 向評估，但是結構物整體之 耐震及耐風性能等級將分別以兩者之較小值計算。
防止結構體倒塌 等級 1 耐震性能
防止結構體損傷 等級 1 耐風性能 防止結構體損傷 等級 2