• 沒有找到結果。

第四章 耐震補強

4.2 補強目標與準則

對於鋼結構抗彎構架有兩種耐震補強方式:簡易(個別)補強方式 與詳細(整體)補強方式:

簡易個別補強方式為各個抗彎接合進行修改以改善其耐震能 力,增加非彈性之韌性行為,修改方法的設計不需經過分析或計算以 評估整體結構系統是否符合特定的性能目標。而詳細整體補強方式則 需要經過完整的計算,評估結構物的耐震能力,以確定補強結構的耐

有銲接式側力抵抗系統的補強準則,此處的側力抵抗系統係指斜撐構 架、剪力牆或是隔震與消能元件等可改變結構物反應的各種機制。

對於十分普遍鋼結構抗彎構架建物,建築物規範的目的在使建築 物能有足夠能力達到以下的目標:小震不會產生建築物損壞,中震不 能產生結構體之損壞,但允許非結構性的破壞,大震則可能使結構物 產生結構性與非結構性的重大損壞,但不得對生命安全產生重大威 脅,而劇烈震動,通常僅發生在某些工址,則不允許結構物崩塌。符 合設計規範之建築物對於這樣的耐震能力常混合在一起考慮,簡言 之,符合設計規範之建築物對於後兩項耐震能力的目標較容易能達 到,但對於中震的侵襲卻產生了比預期更多的破壞,建築物在設計建 造時,符合了當時的規範要求,也預期可達到這些性能目標,然而接 合處可能遠比預期中脆弱,使用本建議準則中的簡易個別補強方式,

目的即在使結構物能回復到預期中的性能目標。

簡易個別補強方式即是補強結構物抗彎接合,使其韌性行為能達 到當初設計時所預期的能力,而結構物中其他設計上的考量並未隨之 更新,在接頭補強後是否仍恰當則亦未評估,這些考量包括基本的結 構配置、結構物強度、勁度與斷面結實度等因素,因此除非根據第三 章的方式評估結構物的耐震能力,否則依簡易方式補強之結構物其耐 震性能並無法明確訂定出。

而以詳細整體補強方式之設計方法,在設計評估階段便需要對結 構物之耐震性能作一評估,並鎖定特定之性能目標進行補強,其鎖定 之耐震性能目標不見得需與當初設計之目標相同,可以高於或低於原 性能目標,相較於簡易補強方式,詳細整體補強方式除了可選擇耐震 性能目標外,對於結構物的耐震性能亦能有較明確的掌握。

4.2.1 簡易(個別)補強方式

在此方法中,透過各種不同的方法對耐震力不佳的接頭進行補 強,使各個接頭能有較佳的耐震性能,然而對整體補強結構物的性能 評估並不包含在此方法中,假設結構物能符合當初設計建造時所依據 的建築規範要求,唯擁有耐震力不佳的接頭,透過此法,可將結構物

修復並達到原先預定之性能表現,

對於既有之銲接式鋼構抗彎構架,其側力抵抗系統之梁柱接頭將 藉由此法將之修改,使能提供足夠之層間變形能力,以符合新規範對 於相同結構系統的銲接式鋼構抗彎構架之規定,現有之銲接式鋼構抗 彎構架通常設計為一般抗彎構架(OMF)或韌性抗彎矩構架(SMF),

而本報告的附錄A 即提供了一些接頭的補強方式,使結構物的變形 能力能達到OMF 或 SMF 所需之層間位移角,若有其他接頭補強方 式能滿足變形角需求,在附錄A 中亦規定了檢核的方式。

簡易補強方式主要強化現行規範以前所設計耐震力不佳的抗彎 梁柱接頭,使用此法即表示結構中唯有抗彎梁柱接頭為較脆弱的元 件,藉由補強此類接頭即可提升結構物之耐震能力,使回復為當初設 計之基準,然而事實並不一定如此,藉由詳細的耐震能力評估即可證 明,除非由原始設計資料可證實所採用之結構系統,否則應視構架為 SMF。

4.2.2 詳細(整體)補強方式

根據第三章所規定之方式對結構物施以詳細之耐震補強評估,若 結構物之耐震性能無法達所規定之要求,則對結構物進行補強以提升 其耐震性能,補強方式包含一些接頭改良的方法,亦可針對結構物整 體行為進行改善,如改善結構物之強度與勁度,或改善結構物之不規 則性與較弱之桿件,假設提出之補強改良方式恰當,則根據第三章之 程序進行結構物耐震能力評估,補強之目標可為降低結構物對地震力 之反應或增加結構物之耐震能力。

若以本報告建議定出一性能目標,則此性能目標與現行耐震設計 規範所規定者僅約略相等,因此必須採用超越機率與反應譜配合,其 中超越機率須定出一定的回歸期(如 50 年),而反應譜則是根據耐震 設計規範而定義出危害程度,補強設計根據整體層間變位、柱的壓力 與張力來決定欲達到的耐震能力。

第三章所介紹的構架整體韌性容量與折減係數係對典型且規則 的銲接式鋼構抗彎構架(WSMF)所訂定出,若添加其他結構系統(如

斜撐構架或剪力牆)而造成原始結構動力特性的改變,則上述的數值 則不再適用,在結構補強中,計算關於局部接頭、柱壓力與柱續接張 力的強度時,亦可用第三章所規定的係數,若新的側力抵抗元件(如 斜撐構架或剪力牆)是根據現行規範來設定其耐震能力,則假定其整 體建築物具有適當之耐震能力,否則須依其他耐震性能評估方法來確 認其整體行為。