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根據日本(AIJ 2004),針對耐風設計規範 2.10 節橫風向風力,建議將式(2.21)

原適用範圍3h BL 6、

fa BL

Vh 0.4修正為h BL 6、

扭矩等 4 節內的公式,盡量以圖或表代替之。圖表化設計風力相對誤差約在1% 內。

執行圖表化耐風設計之流程如下:

1. 根據耐風設計規範 2.2 節~2.9 節,計算主要風力抵抗系統所應承受之順風向風 力。其中,2.6 節和 2.7 節內的部份公式,用本文建議之增修的表代替之。

2.根據耐風設計規範 2.10 節,計算主要風力抵抗系統所應承受之橫風向風力。其 中,2.10 節內的部份公式,用本文建議之增修的表代替之。

3.根據耐風設計規範 2.11 節,計算主要風力抵抗系統所應承受之扭轉向風力。其 中,2.11 節內的部份公式,用本文建議之增修的表代替之。

4.根據耐風設計規範 2.12 之規定,計算由順風向風力、橫風向風力和扭轉向風力 所造成的總結構效應,來進行結構桿件設計。

5.計算由順風向風力、橫風向風力和扭轉向風力所造成的總層間變位角,並根據 耐風設計規範 4.2 節的規定來檢核。

6.根據耐風設計規範 4.4 節,計算建築物最高居室樓層角隅之側向振動尖峰加速 度,並依 4.3 節來檢核。

參、 簡化耐風設計

針對高度小於 100 米的近似矩形斷面建築物,提供主要風力抵抗系統之簡化 設計風力。以第七章第一節壹的增修條文為基礎,針對耐風設計規範第二章 2.2 節設計風力計算式、2.7 節陣風反應因子、2.10 節橫風向風力及 2.11 節作用在建 築物上之扭矩,其中部份公式,以圖、表或回歸分析得到的簡化公式代替之,部 分參數以保守值代替之。簡化之順風向風力相對誤差約為-0.3%~38%;簡化之橫 風向風力相對誤差約為-0.74%~1.04%;簡化之扭轉向風力相對誤差約為

-0.25%~2.27%。

執行簡化耐風設計之流程如下:

1.計算順風向簡化設計風力

1.1 封閉式或部分封閉式普通建築物或地上獨立結構物之主要風力抵抗系統,外 牆、屋頂及屋頂女兒牆所應承受之設計風力,分別計算如下:

外牆高度

z

處承受之順風向風力W ,依本文式 4-4 計算: Dz

   

p

z

Dz q z C q h GA

W  0.8 

式中,q

 

z q

 

h 依耐風設計規範 2.6 節之規定計算。C 為背風面牆之外風P 壓係數,依耐風設計規範表 2.4 背風面之規定計算。G 為普通建築物之陣風反應 因子,依本文表 3-2、表 3-3 或表 3-4 決定。A 為高度 z 處之迎風面面積。 z

當風向垂直於屋脊時(參考耐風設計規範表 2.5 所對應之圖),屋頂處承受之 水帄向風力WRHP及鉛直向風力WRVP,分別依本文式 4-12 和式 4-13 計算:

p 0.7

  

rsin

RHP C q hGA

W  

   

p 0.7 2 pi

  

rcos

RVP GC GC q h A

W   

式中,C 為當風向垂直於屋脊時,迎風面屋頂之外風壓係數,依耐風設計P 規範表 2.5 迎風面之規定計算。A 為當風向垂直於屋脊時,迎風面屋頂面積。θr 為屋頂與水帄面所夾的角度。

GCpi

為內風壓係數,依耐風設計規範 2.9 節之規 定決定。若計算出的WRHP為正,表示WRHP作用方向與風向同向。若計算出的WRVP 為正,表示WRVP作用方向為鉛直往下。

當風向帄行於屋脊時(參考耐風設計規範表 2.5 所對應之圖),屋頂處承受之 水帄向與鉛直向風力均為零。

屋頂女兒牆之設計風力Fp,依下式計算:

p p

p q A

F 2.9

式中,qp為屋頂女兒牆頂端之風速壓,依耐風設計規範 2.6 節之規定計算。Ap

1.2 封閉式或部分封閉式柔性建築物或地上獨立結構物之主要風力抵抗系統,外 牆、屋頂及屋頂女兒牆所應承受之設計風力,分別計算如下:

外牆高度

z

處承受之順風向風力WDzf,應以Gfs取代本文式 4-4 中之 G,計 算得之。Gfs依本文式 4-28 計算。

當風向垂直於屋脊時,屋頂處承受之水帄向風力及鉛直向風力,應以Gfs取 代本文式 4-12 和式 4-13 中之 G,計算得之。

屋頂女兒牆之設計風力Fp,與 1.1 中的Fp相同。

1.3 開放式建築物或地上獨立結構物承受之設計風力 F,依下式計算:

 

zA GCfAf

q Ff

式中,q

 

zAf 為面積Af形心高度

Af

z 處之風速壓,依耐風設計規範 2.6 節之規定 計算。G 為普通建築物之陣風反應因子,依本文表 3-2、表 3-3 或表 3-4 決定。Cf 為風力係數,依耐風設計規範 2.8 節之規定計算。Af為投影在與風向垂直之帄面 上的面積。

2.計算橫風向簡化設計風力

矩形斷面建築物高度

z

處橫風向風力WLzs,依本文式 4-33 計算:

 

''

3 z L LR

Lzs g R

h A z h q W

式中,q

 

h 依耐風設計規範 2.6 節之規定計算。g 依本文表 3-23 決定。L A 為z 高度

z

處之迎風面牆面積。R'LR' 值,依本文表 3-24、表 3-25、表 3-26 或表 3-27 決定。而R'LR' 中的V ,依本文表 3-20、表 3-21 或表 3-22 決定。 h

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