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案例二(14 層 SRC 造集合住宅)

附錄一 結構安全性能案例評估

二. 案例二(14 層 SRC 造集合住宅)

(1) 使用之分析程式:本案例為 14 層 SRC 造集合住宅,目前國內常 用之 ETABS V8 分析程式針對 SRC 構材無法進行 Pushover 之分 析,因此採用日本構造系統(KOZO SYSTEM)公司開發之 BUS 2.5 結構分析設計程式。

(2) 分析模型之建立:分析模型考慮立體模式,輸入梁、柱之鋼骨鋼 筋配置以及牆之配筋情形。建築物為地上 14 樓地下二樓,而分析 模型僅考慮地上樓層,輸入地面樓層之梁而以鉸支承模擬。各樓 層模擬成剛隔版,計算法規設計地震力之豎向分布作為 Pushover 分析之側向力分布。各樓層之側向力分布係數如圖 4-6 所示。將損 傷限界強度定義為整體建築物產生第一個塑鉸時之作用總側力,

極限強度則為某一樓層之層間位移角達 1/50,或形成崩塌機構時 之作用總側力。結構體於 X 方向對稱,因此 Pushover 分析時僅加 載一方向,Y 方向未對稱加載時考慮正負兩方向,以兩者之較小 值為 Y 方向之評估值。

Ⅰ-6 Pushover 分析之剪力豎向分布

(3) 耐震性能分析結果:X 方向及 Y 正負方向分析結果之各樓層剪力 變形相關圖和各樓層之變形如圖 4-7 所示。兩方向皆以樓層變形角 達 1/50 為結構體之極限狀態。X 方向於 Step 144 產生塑鉸,定義 其為損傷限界狀態,於 Step 216 時 2、3 樓層間位移角達 1/50,定 義其為達極限狀態。Y 方向之正負方向各於 Step 159, 163 達損傷 限界狀態,而各於 Step 266, 259 達極限狀態。

Ⅰ-7 極限狀態下之樓層位移及位移與載重關係圖

分析結果資料整理如下:

X 方向

極限狀態 (Step = 216) 損壞界限 (Step = 144) 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) 14F 473.1 362.9 0.456 220.6 0.287 0.8 13F 551.6 672.4 0.584 436.0 0.366 1.07 12F 551.6 930.3 0.713 607.8 0.438 1.29 11F 551.6 1180.0 0.852 775.8 0.506 1.49 10F 551.6 1396.6 1.029 921.6 0.570 1.68 9F 551.6 1602.0 1.325 1060.3 0.630 1.85 8F 551.6 1775.5 1.911 1178.1 0.679 2.0 7F 551.6 1920.0 2.804 1274.5 0.699 2.06 6F 580.2 2070.5 3.927 1373.1 0.749 2.2 5F 587.6 2206.5 4.934 1466.1 0.777 2.28 4F 587.6 2294.4 5.811 1525.3 0.788 2.31 3F 587.6 2396.3 6.480 1594.8 0.790 2.33 2F 587.6 2425.7 6.880 1614.2 0.783 2.3 1F 607.6 2477.4*1) 8.537 1655.6 *2) 0.910 2.16

*1 該建物之極限剪力強度

*2 該建物之損壞限界強度

計算必要總剪力強度及耐震等級評估(X 方向)

極限狀態 損壞界限

有效質量(有效質量比) 7036t (0.89) 6389t (0.81)

等值位移 38.73 cm 6.63 cm

等值基本週期 2.105 sec 1.015 sec 工址水平加速度反應譜係數

S

aM =SMS

T

0M

/T

= 0.8*0.85/2.105

= 0.323

S

aD = SDS

T

0D

/T

=0.6*0.85/1.015

= 0.5 必要總剪力強度 0.323*7872.5

= 2542.8 t

0.5/2.5*7872.5

= 1574.5

結構體強度/必要強度 0.96 1.05

耐震等級 等級 1 等級 1

+Y 方向

極限狀態 (Step = 216) 損壞界限 (Step = 144) 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) 14F 473.1 458.3 0.747 254.9 0.3839 1.12 13F 551.6 813.1 0.877 474.9 0.457 1.34 12F 551.6 1120.6 1.012 659.2 0.5281 1.55 11F 551.6 1415.2 1.177 837.1 0.5938 1.75 10F 551.6 1671.8 1.438 991.7 0.6508 1.91 9F 551.6 1914.8 1.882 1138.7 0.6978 2.05 8F 551.6 2116.9 2.509 1264.7 0.7271 2.14 7F 551.6 2284.9 3.199 1361.1 0.7171 2.11 6F 580.2 2441.9 3.96 1446.3 0.6795 2.0 5F 587.6 2612.3 4.843 1555.6 0.6847 2.01 4F 587.6 2717.8 5.714 1621.6 0.6838 2.01 3F 587.6 2844.1 6.426 1697.4 0.6730 1.98 2F 587.6 2885.7 6.869 1724.9 0.6512 1.91 1F 607.6 2933.4 *1) 8.445 1757.8 *2) 0.7168 1.71

*1 該建物之極限剪力強度

*2 該建物之損壞限界強度

計算必要總剪力強度及耐震等級評估(+Y 方向)

極限狀態 損壞界限

有效質量(有效質量比) 6868t (0.88) 6135t (0.78)

等值位移 40.04 cm 6.31 cm

等值基本週期 1.957 sec 0.942 sec 工址水平加速度反應譜係數

S

aM =SMS

T

0M

/T

= 0.8*0.85/1.957

= 0.347

S

aD = SDS

T

0D

/T

=0.6*0.85/0.942

= 0.54 必要總剪力強度 0.347*7872.5

=2731 t

0.54/2.5*7872.5

= 1700.5t

結構體強度/必要強度 1.07 1.034

耐震等級 等級 1 等級 1

-Y 方向

極限狀態 (Step = 216) 損壞界限 (Step = 144) 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) 14F 473.1 549.4 0.698 366.9 0.398 1.17 13F 551.6 861.8 0.832 558.5 0.480 1.41 12F 551.6 1164.4 0.967 750.6 0.556 1.64 11F 551.6 1448.7 1.122 930.2 0.625 1.83 10F 551.6 1696.8 1.381 1086.9 0.685 2.0

9F 551.6 1928.3 1.842 1235.1 0.735 2.16 8F 551.6 2128.7 2.517 1359.0 0.769 2.26 7F 551.6 2298.5 3.274 1467.2 0.772 2.28 6F 580.2 2494.8 4.075 1603.6 0.753 2.22 5F 587.6 2629.7 4.967 1683.3 0.761 2.24 4F 587.6 2726.9 5.796 1740.9 0.759 2.23 3F 587.6 2834.8 6.434 1806.7 0.743 2.19 2F 587.6 2862.3 6.821 1822.4 0.814 2.1 1F 607.6 2889.0 *1) 8.412 1834.7 *2) 0.783 1.87

*1 該建物之極限剪力強度

*2 該建物之損壞限界強度

計算必要總剪力強度及耐震等級評估(-Y 方向)

極限狀態 損壞界限

有效質量(有效質量比) 6868t (0.88) 6135t (0.78)

等值位移 40.21 cm 6.31 cm

等值基本週期 1.975 sec 0.962 sec 工址水平加速度反應譜係數

S

aM =SMS

T

0M

/T

= 0.8*0.85/1.975

= 0.344

S

aD = SDS

T

0D

/T

=0.6*0.85/0.962

= 0.53 必要總剪力強度 0.344*7872.5

=2708 t

0.53/2.5*7872.5

= 1669t

結構體強度/必要強度 1.07 1.1

耐震等級 等級 1 等級 2