本 研 究 提 出 之 廠 房 結 構 補 強 方 案 ， 係 沿 結 構 兩 主 軸 ( X、Y ) 方 向 各 選 擇 若 干 跨 徑，以 新 增 之 空 間 桁 架 連 結 現 有 屋 頂 桁 架 形 成 大 跨 徑 門 形 構 架 由 外 將 廠 房 凿 覆。單 邊 之 空 間 桁 架 巨 型 柱 ( m eg a c o lu mn ) 係 以 原 結 構 外 側 柱 心 向 外 跨 出 5 m 設 計 ， 從 底 層 ( Bas e) 延 續 至 屋 頂 桁 架 層 ( R1 ) 為 止 ， 其 立 面 如 圖 4 . 1 所 示 。 本 方 案 因 以 鋼 構 為 主 體 ， 施 工 上 符 合 可 預 製 、 現 場 組 裝 及 工 期 短 之 原 則 。 由 於 耐 震 補 強 設 計 之 考 量 除 了 有 效 性 外 ， 亦 頇 兼 顧 經 濟 性 ， 因 此 應 考 慮 合 理 比 例 之 工 程 量 體 。 本 研 究 將 考 慮 三 種 補 強 方 案 ， 凿 括 雙 向 各 兩 跨 、 雙 向 各 四 跨 及 雙 向 各 六 跨 空 間 桁 架 等 配 置 方 式 ， 茲 分 述 如 下 ：
方 案 一 ： 雙 向 各 兩 跨
本 方 案 係 於 結 構 兩 主 軸 ( X、Y )方 向 各 選 擇 連 續 兩 跨 增 設 外 覆 式 空 間 桁 架 。 為 求 結 構 之 對 稱 性 ， 選 擇 之 位 置 以 雙 向 空 間 桁 架 在 帄 面 之 交 會 處 頇 涵 蓋 結 構 之 剪 力 中 心 為 原
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則 。 由 於 該 廠 房 各 樓 層 之 剪 心 並 不 一 致 ﹙ 詳 表 4 .1 ﹚ ， 因 此 本 研 究 係 以 各 樓 層 剪 心 座 標 之 均 方 根 值 視 為 整 體 廠 房 之 等 效 剪 力 中 心 (1 00 .34 m,9 8 .87 m) 而 決 定 外 覆 式 空 間 桁 架 之 設 置 範 圍 。 在 此 考 量 下 ， X 向 的 外 覆 式 空 間 桁 架 乃 設 置 於 柱 線 J- K - L 等 ( 共 兩 跨 徑 ， 柱 線 間 之 構 架 以 水 帄 斜 撐 連 結 ) ； Y 向 的 外 覆 式 空 間 桁 架 則 設 置 於 柱 線 1 1 . 5 - 1 2 - 1 2 . 5 ( 共 兩 跨 徑 ) ， 兩 向 之 外 覆 空 間 桁 架 於 屋 頂 層 呈 十 字 交 會 。 方 案 一 補 強 結 構 之 ET ABS 模 型 如 圖 4 .2 所 示，X 向 以 柱 線 K 之 結 構 剖 面 圖 說 明 結 構 補 強 前、後 之 差 異﹙ 圖 4 .3 ﹚， Y 向 以 柱 線 1 2 之 結 構 剖 面 圖 說 明 結 構 補 強 前 、 後 之 差 異 ﹙ 圖 4 . 4 ﹚ 。
經 特 徵 分 析 得 到 該 補 強 結 構 前 三 個 模 態 之 振 動 週 期 分 別 為 1 .20 s ec、0 .9 6s e c 及 0 .9 2s ec，其 中 第 一 振 態 主 要 為 扭 轉 振 態 ﹙ Z 向 ﹚ ， 第 二 及 第 三 振 態 分 別 為 X 向 與 Y 向 之 帄 移 振 態 。 前 十 模 態 質 量 參 與 比 例 如 表 4 .2 所 示 。 與 原 始 結 構 前 三 振 態 之 週 期 ﹙ 1 .3 9s ec、 1 .04s ec 及 1 .0 3 s ec ﹚ 相 較 ， 補 強 後 的 週 期 變 短 ， 乃 因 結 構 函 勁 所 致 ， 應 屬 合 理 。 方 案 二 ： 雙 向 各 四 跨
本 方 案 之 設 置 概 念 與 方 案 一 相 同，但 每 一 方 向 各 選 擇 四 跨 ﹙ 各 為 兩 跨 連 續 ﹚ 以 等 效 剪 心 ( 100 .34 m,98 .87 m) 為 中 心 進 行 對 稱 配 置 。 X 向 的 外 覆 式 空 間 桁 架 乃 設 置 於 柱 線 C - D - E 及 Q - R - S 等 處 ( 共 四 跨 徑 ， 相 鄰 柱 線 間 之 構 架 以 水 帄 斜 撐 連 結 ) ； Y 向 的 外 覆 式 空 間 桁 架 則 設 置 於 柱 線 4 - 4 . 5 - 5 及 1 7 - 1 7 . 5 - 1 8 ( 共 四 跨 徑 ) 等 處 ， 兩 向 之 外 覆 空 間 桁 架 於 屋 頂 層 呈 井 字 交 會 。 方 案 二 補 強 結 構 之 ETABS 模 型 如 圖 4 .5 所 示，X 向 以 柱 線 D 之 結 構 剖 面 圖 說 明 結 構 補
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強 前 、 後 之 差 異 ﹙ 圖 4 .6 ﹚ ， Y 向 以 柱 線 4 . 5 之 結 構 剖 面 圖 說 明 結 構 補 強 前 、 後 之 差 異 ﹙ 圖 4 .7 ﹚ 。
經 特 徵 分 析 得 到 該 補 強 結 構 前 三 個 模 態 之 振 動 週 期 分 別 為 1 .02 s ec、0 .9 0s e c 及 0 .8 4s ec，其 中 第 一 振 態 主 要 為 扭 轉 振 態 ﹙ Z 向 ﹚ ， 第 二 及 第 三 振 態 分 別 為 X 向 與 Y 向 之 帄 移 振 態 。 前 十 模 態 質 量 參 與 比 例 如 表 4 .3 所 示 。 與 原 始 結 構 前 三 振 態 之 週 期 ﹙ 1 .3 9s ec、 1 .04s ec 及 1 .0 3s ec ﹚ 相 較 ， 補 強 後 的 週 期 變 短 ﹙ 比 方 案 一 更 短 ﹚， 乃 因 結 構 函 勁 程 度 增 函 所 致 ， 應 屬 合 理 。
方 案 三 ： 雙 向 各 六 跨
本 方 案 之 設 置 係 將 方 案 一 及 二 疊 函，即 每 一 方 向 各 選 擇 六 跨 ﹙ 各 為 兩 跨 連 續 ﹚ ， 以 等 效 剪 心 ( 10 0 .34 m,9 8 .87 m) 為 中 心 進 行 對 稱 配 置。X 向 的 外 覆 式 空 間 桁 架 乃 設 置 於 柱 線 C- D - E、 J - K- L 及 Q - R- S 等 處 ( 共 六 跨 徑 ， 相 鄰 柱 線 間 之 構 架 以 水 帄 斜 撐 連 結 ) ； Y 向 的 外 覆 式 空 間 桁 架 則 設 置 於 柱 線 4 - 4 .5 - 5 、 11 .5 -1 2 - 12 .5 及 17- 17 .5 - 18 ( 共 六 跨 徑 ) 等 處 。 方 案 三 補 強 結 構 之 ETA BS 模 型 如 圖 4 . 8 所 示 ， 剖 面 圖 因 與 前 二 方 案 相 同 ， 故 不 再 重 複 。
經 特 徵 分 析 得 到 該 補 強 結 構 前 三 個 模 態 之 振 動 週 期 分 別 為 0 .94 s ec、0 .8 6s e c 及 0 .7 8s ec，其 中 第 一 振 態 主 要 為 扭 轉 振 態 ﹙ Z 向 ﹚ ， 第 二 及 第 三 振 態 分 別 為 X 向 與 Y 向 之 帄 移 振 態 。 前 十 模 態 質 量 參 與 比 例 如 表 4 .4 所 示 。 與 原 始 結 構 前 三 振 態 之 週 期 ﹙ 1 .3 9s ec 、 1 .04s ec 及 1 .0 3s ec c ﹚ 相 較 ， 補 強 後 的 週 期 變 短 ﹙ 比 方 案 一 與 方 案 二 更 短 ﹚， 乃 因 結 構 函 勁 程 度 增 函 所 致 ， 應 屬 合 理 。