第五章 結構系統規劃說明
5.1 結構系統概述
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設計靜載重則依實際計算且不得低於下列值：
(1) 粉刷：80 kg/ m2。
(2) 管線及天花板：50 kg/ m2。 (3) 機房粉刷：120 kg/ m2。
(4) 機房管線及天花板：80 kg/ m2。 5.1.2 結構設計採用之設計標準及規範 (1) 內政部最新建築技術規則。
(2) 中華民國國家標準（CNS）。
(3) 美國混凝土設計規範（ACI-318-95 版）。
(4) 建築物耐震設計規範及解說（內政部營建署，民國 94 年）。
(5) 建築物耐風設計規範及解說（內政部營建署，民國 96 年）。
5.1.3 分析程式
(1) ETABS（CSI-BERKELY BY ASHRAF HABIBULLAN）三向度房屋結 構分析程式，具動、靜力分析，並含混凝土構件耐震設計。
（註：V6.10(含)以上之版本。）
(2) CONKER 程式：ETABS-PLUS 所附之 R.C 構件設計程式含韌性及非 韌性設計。
(3) RIDO-3 程式：擋土開挖支撐分析設計程式。
5.1.4 材料強度
結構材料依下列所示：
(1) 混凝土：採波特蘭二型水泥,強度均以 28 天期材齡強度計算。各層樓 版、樑、柱、牆、基礎等至少為280 kg/cm2。
(2) 鋼筋：ASTM A-615 或 A-706 或 CNS-960-A2006 除特別聲明外：
#6 號及以上號數採 SD420W：fy=4200 kg/cm2。 #5 號及以下號數採 SD280W：fy=2800 kg/cm2。 5.1.5 載重組合及構件設計
鋼筋混凝土構造載重組合（以強度設計法作韌性設計）
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1.4DL + 1.7LL
0.75（1.4DL + 1.7LL ± 1.87EQx ± 0.3 * 1.87EQv）
0.75（1.4DL + 1.7LL ± 1.87EQy ± 0.3 * 1.87EQv）
0.75（1.4DL + 1.7LL ± 0.3 * 1.87EQx ± 1.87EQv）
0.75（1.4DL + 1.7LL ± 0.3 * 1.87EQy ± 1.87EQv）
0.9DL ± 1.43EQx ± 0.3 * 1.43EQv 0.9DL ± 1.43EQy ± 0.3 * 1.43EQv 0.9DL ± 0.3 * 1.43EQx ± 1.43EQv 0.9DL ± 0.3 * 1.43EQy ± 1.43EQv
構件設計取各載重組合結果之外包極值（envelop value）設計之。
5.1.6 結構系統及應力分析
(1) 本結構配合建築之規劃，採用三度空間之立體鋼構架作整體之模擬。
(2) 垂直力分析（含自重及活載重）
靜載重分析（DEAD LOAD）
全面積活載重（FULL LIVE LOAD）
(3) 水平地震力分析：以靜力分析為主，並為韌性設計之基準。
◆ 地上部份：
設計地震力 V=max{V1，V2，V3}
V1=I*W*( SaD/Fu)m/(1.4*αy) V2=I*Fu*W*( SaD/Fu)m/(4.2*αy) V3=I*W*(SaM/FuM)m/(1.4*αy) 建築物重量 W
本工程為學校屬於第一類建築物，用途係數 I=1.5 水平譜加速度係數 SaD
依「建築物耐震設計規範及解說」之表2-6(a)訂定 最大水平譜加速度係數 SaM
依「建築物耐震設計規範及解說」之表2-6(b)訂定
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本結構為具非結構牆之韌性抗彎矩構架系統（SMRF），結構 系統韌性容量R=4.0
容許韌性容量 Ra=1+(R-1)/1.5=3.0
本結構為鋼筋混凝土構造，起始降伏地震力放大倍數 αy=1.5
建築物之基本震動週期 T=0.07*hn3/4=0.83(sec) 結構系統地震力折減係數 Fu、FuM
Fu 依「建築物耐震設計規範及解說」之 2-9 節訂定 FuM 依「建築物耐震設計規範及解說」之 2-10-2 節訂定
◆ 建築物地下室部份設計水平地震力：
Vi=Ki*Wi，Ki=0.1*[1-H/40]*SDS*I 其中 Vi=地下室第 i 層設計水平地震力 Ki=地下室第 I 層之水平震度
Wi=地下室第 i 層重量
Hi=地下室第 i 層深度，大於 20 米者以 20 米計算 (4) 動力分析部份
◆ 若為法規歸類為不規則性建築物總橫力應調整至靜力分析所得 之最小設計水平總橫力。
◆ 考慮兩種不同方向之地震力 EQx、EQy 及兩組動力偏心距+5%意 外偏心扭矩（Accidental Torque）MTx、Mty 並作左偏心、右偏 心分析。
◆ 按法規靜態地震力 V=I*Fu*W*(SaD/Fu)m/4.2 作用下層間位移率
（drift ratio）不得大於 5/1000 檢核整體結構之勁度。
(5) 垂直地震力分析
◆ 依據設計標準與規範，本基地屬於地震二區，考慮垂直地震力效 應，其垂直加速度係數為水平向之1/2 倍（SaD,V=1/2*SaD）。
垂直地震力Vv=I*W*(SaD,V/Fuv)m/(1.4*αy) 其中SaD,V=1/2*SaD
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I=1.5
Fuv依「建築物耐震設計規範及解說」之2-18 節訂定
本結構為鋼筋混凝土構造，起始降伏地震力放大倍數 αy=1.5。
(6) 風力分析
按內政部營建署「建築物耐風設計規範及解說」（民國96 年）所 規定之風壓力作用於整體結構作分析，檢核其屋頂最大位移量不得大 於規範規定值。
5.1.7 結構構件尺寸 (1) 樓版（SLAB）
配筋配合建築規劃採 RC 樓版。
◆ 2FL 以上樓版採用 15 公分厚，懸臂式樓版依懸臂長度採用 15~20 公分厚。
◆ 1FL 地面層室外為 24 公分厚、室內 15 公分厚。
◆ 屋頂層版採 15 公分。
◆ 筏基基礎版厚：深度 2.5m 其中頂板 20 ㎝，底板 60 ㎝。
(2) 樑（BEAM、GIRDER）
大樑設計採韌性斷面按分析結果設計。一般大樑為 50*70 公分、
60*80 公分。長跨大樑為80*110 公分，小梁35*60 公分等。
(3) 柱（COLUMN）
強柱弱樑係韌性抗震結構基本之一，為達到此一要求，並符合層 間變位最大容許限度，柱尺寸至少為70*70 公分。
(4) 牆（WALL）
地上層外牆若採RC 牆則為 15 公分厚 RC 牆，地下室外牆則為 25 公分厚 RC 牆，以抵抗側土壓力。
(5) 地下室開挖
地下室開挖深度6.15 公尺，開挖採順打（或逆打）工法進行（由 統包商提案），以鋼鈑樁及排樁為擋土工法。
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5.1.8 其他特殊規定
(1) 分析時對於有影響主結構之牆體須予以考慮，並適當參與分析過程。
除了俾使正確模擬、反應結構行為之外；也避免地震來襲時發生短柱 剪力集中破壞效應；或短樑剪力集中破壞效應等。
(2) 局部區域若有特殊大載重或集中荷重時，須特別予以檢討並使該處版 樑等強度足以安全承受或傳遞所有應力。
(3) 柱配筋不宜過多導致澆置品質差，亦可選用符合 CNS 相關規範、符 合SA 級且能確實施工良好之鋼筋續接器。
(4) 施工前應繪製必要而考慮週延之施工圖，俾使預先發現任何可能之施 工問題點或困難點所在（如斷筋點、續接器位置等），以作充分之因 應及解決。
(5) 管線開口等必須注意位置是否適當而不致影響結構構材安全性，且必 須依照標準圖等規定作適當之補強。
(6) 對於較高樓層之模板支撐、施工鷹架等，須注意其安全性。
(7) 施工縫、伸縮縫、交界面等必須確實適當處理，並適當養護混凝土，
以減少裂縫或漏水等現象。伸縮縫需考慮下方接水盤及排水道，避免 漏水情形發生。