耐震設計技術手冊之建立
了解工程實際 案例設計流程
應用建築房屋 設計相關規範 結構分析模
型建置
開口牆體結構 分析之忽略
改善房屋軟弱層問題之設計 案例模型建置 試體設計與製作(兩跨
兩層樓開口牆試體)
試體反覆載重試驗
試體模擬與試驗結果 數據分析、 驗證
專家座談會
建築房屋設計流程改善 規範條文與現行慣例之檢討
沿街店鋪住宅結構系統耐震設計技術手冊
沿街店鋪式住宅耐震評估程式
圖 1- 3 研究流程圖 資料來源:本研究繪製
7 一、耐震設計技術手冊之建立
廣泛蒐集整理與本計畫相關文獻,計畫深入了解工程實務沿街店鋪住宅案 例設計流程,包括規範條文之設計依據、結構分析軟體之建置及設計圖說之參 考,作為手冊擬定、試體設計、試驗規劃、分析模型建置、耐震評估方法建立 之參考。
進度說明
已深入探討沿街店鋪住宅案例設計流程,透過親訪業界結構技師事務所,
瞭解設計流程各環節,包括房屋結構設計相關規範條文之應用、結構分析軟體 Etabs 建築結構模型建置、結構模型考量力量。據此實際沿街店鋪住宅案例,
針對既有之設計流程進一步改善。研究發現實務上進行結構分析軟體建置模型 時僅考量垂直街道向之牆體,並未考量住宅前後開口外牆;本研究團隊已初步 發展完善之耐震設計技術手冊,將開口牆體納入分析考量,同時將先前研究團 隊提出之開口牆之最佳化配置、強度不足、韌性不佳以及消散能力差等幾種缺 陷改善之方法及一些參考文獻提出之房屋耐震性能提升方法,加入耐震設計技 術手冊內,以供業界及學術界做為參考;目前研擬之技術手冊將於後章節中詳 述。
二、試體設計與製作
本研究預計測試一座多牆構架試體(兩跨兩層樓開口牆試體),以驗證在工 程實務上結構系統之改善方案。多牆構架試體主要用於了解多跨多樓含開口外 牆結構之耐震行為,並據此驗證研提之耐震評估方法。
多牆構架試體於製作完成後進行側向反覆載重試驗。側向反覆載重將採位 移控制,預計施加的位移比為 0.25%、0.375%、0.5%、0.75%、1%、1.5%、2%、
3%、4%、5%、6%、7%、8%,每個位移比重複加載三次。測試觀察重點包括 初始勁度、降伏位移與側力、最大載重、極限位移與側力、消能、韌性、破壞
模式等。
進度說明
試體設計依據國內鋼筋混凝土規範,試體規劃則依據內政部建築研究所材 料試驗中心實驗場之規劃,現已完成牆試體反覆載重試驗與初步試驗結果分 析,目前進行更深入之實驗結果探討與分析比對中。
三、材料基本性質試驗
材料試驗在於求取材料之強度,材料包括(1)鋼筋(2)混凝土。鋼筋試驗在 求取抗拉強度,混凝土試驗在求取抗壓強度。
進度說明
目前已完成鋼筋取樣抗拉伸試驗及混凝土圓柱試體抗壓試驗,試驗結果將 如第五章所示。
四、舉辦專家座談會
本研究案規劃一次專家座談會,邀請業界、學術各界參與討論,針對耐震 設計技術手冊研究檢視所研擬之研究計畫的可行性及周延性,廣泛接納業界與 學界專家之意見。
進度說明
專家座談會已於 104 年 5 月 29 日舉行完畢,簡要說明、會議記錄及簽到 表則收錄於附錄。
五、改善一樓軟弱層之設計方法,與相對應之案例模型建置與分析
實務上設計沿街店鋪式住宅時,因於設計流程中忽略考量沿街向開口牆體 之耐震行為貢獻,常發生一樓軟弱層問題;並參考研究相關文獻,計畫研提出 五種可行之改善設計方法,同時建置相對應之模型案例進行計算分析,驗證改 善設計方案之可行性。
9 進度
目前已完成改善一樓軟弱層問題之各改善方案的計算與分析,計算過程及 分析後之結構行為與檢核,如第三章所示。
六、考量鋼筋腐蝕與牆體開口效應之耐震評估程式
本研究計畫提出 RC 沿街店鋪式住宅考量鋼筋腐蝕效應之耐震評估方法與 程式,以供工程師進行耐震評估時方便使用。
進度說明
本研究已成功開發出能考慮鋼筋腐蝕效應與牆體開口效應之塑性鉸轉換 程序,能大幅縮減設定結構分析軟體 Etabs 塑性鉸的時間,以利工程師進一步 進行其側推分析程序,並且減少計算構件斷面容量曲線時人為錯誤發生之可能 性,於本期末報告第四章中詳述。
七、報告及期刊論文之撰寫
本研究包含兩次報告之撰寫,第一次為期中報告,在執行本研究的第五個 月說明本案之執行進度,第二次為期末報告,在執行本研究的第 11 個月時完 成本案之研究報告。
進度說明
已完成期中、期末報告,本報告即為成果報告,已針對試驗數據與改善設 計方案進行更加深入與詳細之說明。