木堵板牆木堵板牆
第二節 試體 MWW 結構安全評估說明
壹、詳細評估法
由下圖我們可以知道，MWW 整個架扇的水平抵抗主要來自三個機構，包 括（1）接點 TJ1 至 TJ18；（2）MW1 至 MW12；及（3）WW1 至 WW14。
由前面章節說明我們可以瞭解，TJ9 及 TJ15 為燕尾榫搭接，而 TJ3、TJ8、TJ10、
TJ12、TJ14、TJ16、TJ18 則是連續型接點，TJ1、TJ5、TJ6、TJ7、TJ11 則是 平接接點。而在編泥牆方面，在該構架中採用的構造形式與表 3-1 中的代號 A3 類似，因此剪力抵抗係數採用 1.1。
在計算過程中，我們首先將所有的元件的水平抵抗力乘上適當的力臂，然 後在相加以後可以得到整個構架可以承受的因為水平測向力以及二次彎矩所 產生的彎矩總和。待求出總和後，再反推該架構所能反抵抗的水平側向力。
MW1 MW2
MW3 MW4 MW5 MW6
MW7 MW8 MW9 MW10 MW11 MW12
TJ1 TJ2 TJ3 TJ4 TJ5
TJ6 TJ7 TJ8 TJ9 TJ10 TJ11
TJ12 TJ13 TJ14 TJ15 TJ16 TJ17 TJ18
WW1 WW2 WW4 WW6 WW7
WW8 WW9 WW10 WW11 WW12 WW13 WW14
WW3 WW5
圖 5-1 試體 MWW 抵抗水平力機構 資料來源：本研究繪製
編泥牆抵抗力：
在圖 5-1 中，編泥牆體共有 12 道具有抵抗能力，MW1 與 MW2 總長度為 0.57m，而高度為 0.23m，因此總抵抗力為 0.57m×1.96KN/m×0.23m＝0.257 kN-m。而 MW3 至 MW6 的高程皆相同，皆約 0.35，且總長度約 2.47m，依據前 面計算方式我們可以得到總抵抗力為 1.69 kN-m；依據同樣的方法，我們可 以計算出 MW7 至 MW12 的總抵抗力約為 1.73kN-m。因此我們可以瞭解編泥牆 的總抵抗力約為 3.707kN-m。而根據國外的研究結果顯示，整個編泥牆體在 側向變位達到 1/60 時，會失去作用，因此我們可以將整個編泥牆抵抗力繪製 如圖 4-5 所示一般。
圖 5-1 編泥牆總抵抗力 資料來源：本研究繪製
木堵板牆抵抗力
而在木堵板牆方面，我們依照前面說明依序將 WW1 至 WW14 的抵抗力計算 出來，分別可求出各個木堵板牆的抵抗力。例如我們可將 WW1 的水平抵抗力 繪製如圖 5-2。因此我們將所有的牆體抵抗強度分別累加，得到如圖 5-3 的 圖。由圖 5-3 我們可以瞭解到，木堵板牆體的極限抵抗力出現在約 5%的層間 變位，約為 84kN-m，可見對於抵抗水平作用力來說，木堵板牆的效果與編泥 牆的效果相比好相當多。另外要注意的是，由於木堵板壁在產生旋轉的時候，
對於上樑與下樑會產生局部壓縮（partial compression 或稱 embedment）， 因此其抵抗力會逐漸增加，並不會像編泥牆一般整個失去作用，這也是傳統 木堵板壁的結構特性。
0 2 4 6
0 0.005 0.01 0.015 0.02
Story drift (%)
Mo m e n t r e s ist a n ce ( k N -m )
圖 4-3 WW1 牆體的總抵抗力
圖 5-2 牆體 WW1 總抵抗力 資料來源：本研究繪製
圖 5-3 所有木堵板壁的總抵抗力 資料來源：本研究繪製
接點的抵抗力
由於前面述及在接點中，TJ9 及 TJ15 為燕尾榫搭接，而 TJ3、TJ8、TJ10、
0 5 10 15 20
0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 Story Drift
Resistance (kN-m)
0 40 80 120
0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 Story drift
Moment(kN-m)
平接接點。因此我們依據前面章節所說明的方法來分別計算各個接點的抵抗 力，舉例來說，在考慮接點編號 TJ3 以後，我們可以將接點的彎矩-旋轉關係 繪製如圖 5-4 所示，而在考慮各種不同接點並分別計算後，我們可以把所有 接點彎矩-旋轉關係的總和繪製如圖 5-5。由圖 5-5 我們可以瞭解到，整個架 扇的水平力抵抗機構中，木堵板牆體所扮演的角色最為重要，其次則為接點，
再來才是編竹泥牆體。
圖 5-4 接點 TJ3 的彎矩-旋轉角關係 資料來源：本研究繪製
圖 5-5 所有接點的彎矩-旋轉角關係之總和 資料來源：本研究繪製
0 0.5 1 1.5 2 2.5
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
Rotation (rad.)
Moment (kN-m)
0 8 16 24 32 40
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 Rotation (rad.)
Moment (kN-m)
依據前面的說明，我們如果將所有的水平力抵抗機構之抵抗能力相加，
則可以得到如圖 5-6 所示的推垮曲線，而我們在該曲線可以看到編泥牆大約 在 1/60 的變位開始產生破壞。
圖 5-6 整個架扇的靜力推垮曲線 資料來源：本研究繪製
預測與試體實驗時的遲滯迴圈比較如圖 5-7 所示，由圖 5-7 可知，在初 始的線性階段，整個預測的效果可以說是相當的好，唯進到非線性階段的後 期，整個架扇仍然有相當不錯的抵抗力，但是在預測的結果上並沒有顯示出 來。這樣的原因係因為當初在建立文獻中的理論模型時，對於非線性階段取 的相對保守，亦即沒有考慮木材受到局部壓縮時，周遭材料所會提供的幫助，
因此理論模型的強度在這一個階段與實際實驗結果相比會相對較小。
0 50 100 150 200
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
Story drift
Moment (kN-m)
圖 5-7 實驗結果與預測結果之比較 資料來源：本研究繪製
貳、概算法
由於上一章已說明，用以推估編竹泥牆概算方式的實體實驗現在仍在進 行中，因此未來在期末報告中將會提出針對完整的概算方式。