第三章 試驗計畫
第三節 試體製作
0.375%、0.5%、0.75%、1.0%、1.5%、2.0%、3.0%、4.0%及 5.0%，每個層間或
表 3.1 試體規劃表
RHS 200×100×9 STKR490
1 481
批次 (天) 對應試驗試體
表 3.5 加載歷程表
圖 3.1 1×1W 試體示意圖(單位：mm)
（資料來源：本研究製作）
圖 3.2 1×1F 試體示意圖(單位：mm)
（資料來源：本研究製作）
圖 3.3 1×1H 試體示意圖(單位：mm)
（資料來源：本研究製作）
圖 3.4 牆體剖面示意圖
（資料來源：本研究製作）
20cm
鋼網骨架
橫向鋼筋#3 @30 cm 抓漿網 髮夾鋼筋
垂直鋼管 縱向鋼筋#3 @30 cm
30cm cL
(a) 正視圖
(c) 上視圖
圖 3.5 單一單元試體試驗配置圖(續)
（資料來源：本研究製作）
圖 3.6 1×3 試體示意圖(單位：mm)
（資料來源：本研究製作）
西 側 反 力 牆 南側反力牆
MTS致動器
1層1跨試體
側撐A 側撐B
(a) 正視圖
圖 3.8 2×2 試體示意圖(單位：mm)
（資料來源：本研究製作）
基 礎 一 樓 二 樓
二 樓 樓 版 頂 樓 樓 版
(a) 正視圖
(c) 側視圖
圖 3.9 2×2 試體試驗配置圖（續）
（資料來源：本研究製作）
強力樓版
2層2跨試體
南 側 反 力 牆 測撐B 測撐D
測撐A
圖 3.10 試體製作流程
（資料來源：本研究製作）
圖 3.11 工廠內鋼骨製作
（資料來源：本研究製作）
鋼骨製作
基礎製作 (鋼筋、模板、灌漿)
鋼網牆架設 (含牆面鋼筋配置) 樓版鋼筋及鋼骨夾具製作
牆面及樓版灌漿 試體養護 加載頭銲接 完成試體製作
2×2試體二樓製作
圖 3.12 鋼管骨架完成
（資料來源：本研究製作）
圖 3.13 基礎製作
（資料來源：本研究製作）
圖 3.14 鋼網骨架及牆面鋼筋架設
（資料來源：本研究製作）
圖 3.15 打設抓漿
（資料來源：本研究製作）
圖 3.16 鋼網牆製作完成
（資料來源：本研究製作）
圖 3.17 試體製作完成
（資料來源：本研究製作）
圖 3.18 加載歷程圖
（資料來源：本研究製作）
圖 3.19 一層一跨試體測計配置
（資料來源：本研究製作）
強力樓版
西 側 反 力 牆 1層1跨
試體
MTS致動器
Strain gauge Dial gauge LVDT
圖 3.20 1×3 試體測計配置
第四章 試驗結果與討論
如圖 4.12(b)，圖中樓版鋼筋系銲道開裂後受擠壓而被推入裂縫。試體設計時
確認破壞模式為兩側垂直鋼管降伏或局部挫屈。另，將垂直鋼管切開後，可
為 1×3 試體。
1×1H、NTC100 及 NTC200 試體水平鋼管則採用簡易接頭與垂直鋼管接 合，結點剪力強度P 由試驗數據得到，分別為 148、139 及 160 tf，3 者之平vn 發現雖然結點垂直剪力之 Strength Ratio 為三者中之最大，但也僅達到 0.74，
尚未達到臨界載重。但在試驗結果卻已經發生結點垂直剪力破壞，由圖 4.26
3. 垂直鋼管降伏
且由分析模型之 Strength Ratio（如圖 4.27 所示）可以看到臨界桿件為一樓之 邊柱與試驗結果一致，顯示使用等值斜撐模擬多層多跨之鋼管鋼網牆的確是
伏位移的機率並不高，雖然表面混凝土剝落會影響使用，但尚可以重新粉光修 繕。
表 4.1 各試體正負向最大強度、降伏位移、極限位移、位移角容量及彈性勁度
圖 4.1 1×1W 試體遲滯迴圈
（資料來源：本研究製作）
圖 4.2 1×1W 試體遲滯迴圈包絡線
（資料來源：本研究製作）
(a) = 0.25% (b) = 0.375% (c) = 0.5%
(d) = 0.75% (e) = 1.0% (f) = 1.5%
(g) = 2.0% (h) = 3.0% (i) = 4.0%
圖 4.3 1×1W 試體不同層間位移角試體破壞情況
（資料來源：本研究製作）
(a) 牆面外觀
(b) 上水平桿件上視
圖 4.4 1×1W 試體試驗後破壞情況
（資料來源：本研究製作）
混凝土鑿除後如圖(b)
上水平桿
件破壞
圖 4.5 1×1F 試體遲滯迴圈
（資料來源：本研究製作）
圖 4.6 1×1F 試體遲滯迴圈包絡線
（資料來源：本研究製作）
(a) = 0.25% (b) = 0.375% (c) = 0.5%
(d) = 0.75% (e) = 1.0% (f) = 1.5%
(g) = 2.0% (h) = 3.0% (i) = 4.0%
圖 4.7 1×1F 試體不同層間位移角試體破壞情況
（資料來源：本研究製作）
(a) 牆面外觀
(b) 結點處上視
圖 4.8 1×1F 試體試驗後破壞情況
（資料來源：本研究製作）
混凝土鑿除後如圖(b)
節點處
銲道破壞
圖 4.9 1×1H 試體遲滯迴圈
（資料來源：本研究製作）
圖 4.10 1×1H 試體遲滯迴圈包絡線
（資料來源：本研究製作）
(a) = 0.25% (b) = 0.375% (c) = 0.5%
(d) = 0.75% (e) = 1.0% (f) = 1.5%
(g) = 2.0% (h) = 3.0% (i) = 4.0%
圖 4.11 1×1H 試體不同層間位移角試體破壞情況
（資料來源：本研究製作）
(a) 牆面外觀
(b) 接頭處
圖 4.12 1×1H 試體試驗後破壞情況
（資料來源：本研究製作）
簡易接頭銲道開裂 垂直鋼管
樓版鋼筋
圖 4.13 1×3 試體遲滯迴圈
（資料來源：本研究製作）
圖 4.14 1×3 試體遲滯迴圈包絡線
（資料來源：本研究製作）
(a) = 0.25% (b) = 0.375%
(c) = 0.5% (d) = 0.75%
(e) = 1.0% (f) = 1.5%
(g) = 2.0% (h) = 3.0%
圖 4.15 1×3 試體不同層間位移角試體破壞情況
（資料來源：本研究製作）
(i) = 4.0%
圖 4.15 1×3 試體不同層間位移角試體破壞情況(續)
（資料來源：本研究製作）
(a) 加載方向正
(b) 加載方向負
圖 4.16 1×3 間位移角 4%正負向時牆底狀況
（資料來源：本研究製作）
右下開口
左下開口
加載方向
(a) 加載方向正
(b) 加載方向負
圖 4.17 1×3 間位移角 4%正負向垂直桿件兩側之相對錯動
（資料來源：本研究製作）
加載方向
加載方向
圖 4.18 1×3 試體接頭破壞情況
（資料來源：本研究製作）
圖 4.19 2×2 試體遲滯迴圈
（資料來源：本研究製作）
圖 4.20 2×2 試體遲滯迴圈包絡線
（資料來源：本研究製作）
(a) 二樓
(b) 一樓
圖 4.21 2×2 試體各樓層之遲滯迴圈
（資料來源：本研究製作）
(a) = 0.25% (b) = 0.375%
圖 4.22 2×2 試體不同層間位移角試體破壞情況
（資料來源：本研究製作）
(c) = 0.5% (d) = 0.75%
圖 4.22 2×2 試體不同層間位移角試體破壞情況(續)
（資料來源：本研究製作）
(e) = 1.0% (f) = 1.5%
圖 4.22 2×2 試體不同層間位移角試體破壞情況(續)
（資料來源：本研究製作）
(g) = 2.0% (h) = 3.0%
圖 4.22 2×2 試體不同層間位移角試體破壞情況(續)
（資料來源：本研究製作）
(i) = 4.0%
圖 4.22 2×2 試體不同層間位移角試體破壞情況(續)
（資料來源：本研究製作）
(a) 牆面外觀
(b) 垂直鋼管底部
圖 4.23 2×2 試體試驗後破壞情況
（資料來源：本研究製作）
鑿除後如圖(b)
圖 4.24 2×2 試體鋼管內混凝土填充狀況
（資料來源：本研究製作）
圖 4.25 包絡線示意圖
（資料來源：本研究製作）
圖 4.26 以試驗之側推力做 1×3 構架分析得到之 Strength Ratio
（資料來源：本研究製作）
* 200× 100×9 * 200× 100×9 * 200× 100×9 * 200× 100×9
0.64 0.160.72
164 tf
0.74
0.64 0.640.72 0.72
0.74 0.74
圖 4.27 2×2 構架分析得到之 Strength Ratio
（資料來源：本研究製作）
* 100× 100×6 * 200× 100×9
0.52 0.38 0.060.37 0.12
* 200× 100×9 * 100× 100×6 * 200× 100×9
1.00 0.70 0.300.49 0.85
1/3V
* 200× 100×9
0.51 0.15
(a) 2F 東側 (b) 2F 西側
(c) 1F 東側 (d) 1F 西側
圖 4.28 2×2 試體 = 0.5%時之裂縫(約為 1y)
（資料來源：本研究製作）
(a) 2F 東側 (b) 2F 西側
(c) 1F 東側 (d) 1F 西側
圖 4.29 2×2 試體=1.0%時之裂縫(約為 2y)
（資料來源：本研究製作）
第五章 分析方法與設計案例 cm～340 cm，垂直鋼管跨距範圍為 110 cm～160 cm，牆體厚度為 20 cm。牆 面混凝土強度採用 280 kgf/cm2。垂直及水平桿件皆使用材質為 STKR400 或 STKR490 之 RHS 200×100 或 RHS 100×100 斷面，且內填充混凝土。牆面鋼筋 皆使用 SD280W 之 3 號鋼筋，配置方式為雙層雙向間距 30 cm，水平鋼筋端
(1) 等值斜撐 200×100 鋼管；結點使用銲接且水平鋼管斷面為 RHS 100×100 之結點垂直 剪力設計強度P 為 136 tf；結點使用銲接且水平鋼管斷面為 RHS 200×100v
第二節 設計案例 為 STKR400 之 RHS 100×100×4、STKR490 之 RHS 200×100×9 及 RHS 100×100×6。所採用之混凝土強度為 fc 280kgf cm2。分析採用之載重組合
上述樓版跨度一半之淨載重乘以等值加速度，可得到水平剪力強度需求為 0.872 tf。
根據彎矩強度需求 3.9 tf-m 並以寬度 140 cm、厚度 19 cm 之斷面承擔之，
可求得所需鋼筋量為 9.18 cm2，換算成單位樓版寬度所需鋼筋量得到 6.56 cm2/m，配置於樓版端部上、下層。垂直剪力強度需求為 0.41 tf，臨界斷面在 樓版與牆之交接處，由於水平鋼管之存在，因此樓版垂直剪力強度不宜採用 撓曲剪力強度計算，宜採用剪力摩擦之方式檢核之，水平剪力傳遞鋼筋量
vf n y
A V f [8]，其中V 為剪力需求，n 0.75，鋼筋降伏應力 fy 2.8 tf/cm2， 摩擦係數 0.7，取 1.0，求得所需剪力摩擦筋量為 0.277 cm2，換算成單 位長度所需鋼筋量，並將所需鋼筋量平均分配於上、下層鋼筋，得到所需鋼 筋量為 0.10 cm2/m。水平剪力之傳遞可以考慮簡易接頭螺栓之貢獻，兩顆螺栓 之水平剪力設計強度為 9.98 tf，而所需剪力強度為 0.872 tf，因此不需額外配 置鋼筋。總計，樓版上、下層各需配置 6.66 cm2/m 之鋼筋。
表 5.1 載重組合表
圖 5.1 鋼管骨架配置示意圖
（資料來源：本研究製作）
圖 5.2 建築圖、結構圖與分析模型之示意圖
（資料來源：本研究製作）
開 口
僅計無開口牆 面之強度貢獻
等值模擬
(a) 結構剖面圖示意圖 (b) 構架分析模型示意圖
開 口
(a) 外力由左側加載
(b) 外力由右側加載
圖 5.3 外力與等值斜撐方向之關係
（資料來源：本研究製作）
(a) 第一層平面 (b) 第二層平面 圖 5.4 案例建築圖
（資料來源：本研究製作）
(c) 第三層平面 (d) 屋突層平面 圖 5.4 案例建築圖(續)
（資料來源：本研究製作）
(e) Y2 剖面 圖 5.4 案例建築圖(續)
（資料來源：本研究製作）
(f) 樓梯剖面 (g) 正立面 圖 5.4 案例建築圖(續)
（資料來源：本研究製作）
(h) 側立面 圖 5.4 案例建築圖(續)
（資料來源：本研究製作）
(a) 地梁內鋼管配置 (b) 第一層 圖 5.5 案例結構平面圖
（資料來源：本研究製作）
(c) 第二層 (d) 第三層 圖 5.5 案例結構平面圖(續)
（資料來源：本研究製作）
(e) 屋頂層 (f) 屋突層 圖 5.5 案例結構平面圖(續)
（資料來源：本研究製作）
(a) X1 構架 (b) X2、X3 及 X4 構架 圖 5.6 案例結構立面圖
（資料來源：本研究製作）
(c) X5 及 X6 構架 (d) X7 構架 圖 5.6 案例結構立面圖(續)
（資料來源：本研究製作）
(e) X8 構架 (f) X9 構架 圖 5.6 案例結構立面圖(續)
（資料來源：本研究製作）
(g) X10 構架 (h) Y2 及 Y3 構架 圖 5.6 案例結構立面圖(續)
（資料來源：本研究製作）
(i) Y1 構架
(j) Y4 構架
圖 5.6 案例結構立面圖(續)
（資料來源：本研究製作）
圖 5.7 分析模型 3D 示意圖
（資料來源：本研究製作）
(a) 一樓
(b) 二樓
(c) 三樓
圖 5.8 分析模型平面圖
（資料來源：本研究製作）
(d) 屋頂
(e) 屋突
圖 5.8 分析模型平面圖(續)
（資料來源：本研究製作）
(a) 構架 Y1 (b) 構架 Y2
(c) 構架 Y3 (d) 構架 Y4 圖 5.9 分析模型構架立面圖
（資料來源：本研究製作）
(e) 構架 X1 (e) 構架 X2 (f) 構架 X3
(g) 構架 X4 (h) 構架 X5 (i) 構架 X6 圖 5.9 分析模型構架立面圖(續)
（資料來源：本研究製作）
(j) 構架 X7 (k) 構架 X8 (l) 構架 X9
(m) 構架 X10
圖 5.9 分析模型構架立面圖(續)
（資料來源：本研究製作）
(a) 上視
(b) 剖面
圖 5.10 樓版與牆面之關係
（資料來源：本研究製作）
第六章 結論與建議
研究成果之應用需要在所設定之範圍內，在符合本報告所設定材料、桿件尺寸、
國外被廣泛的使用作為主要重力系統。然而該系統需要注意接合部穿透剪力 破壞，因為穿透檢力破壞一旦觸發是脆性的破壞模式且可能造成連續崩塌。
建議可發展新型柱系統，採用牆版弱柱的概念，以避免版之穿透剪力破壞，
即可發展新型版系統以滿足剪力強度增加且不損失構件韌性，有助於因應國 內缺工的大環境問題。
附錄一 專家座談會會議紀錄
附錄二 期中、期末審查會議意見回應表
期中審查
期末審查
附錄三 試體設計詳圖
附錄四 設計案例之地震力計算
參照內政部營建署「建築物耐震設計規範及解說」（2001）
1 1D 0.45 1.2 1.44 0.778
3. 一般工址或近斷層區域之工址設計水平譜加速度係數
0.52 0.144 0.52 0.144 0.420 1.887
0.52 0.144 0.52 0.144 0.425 2.201
建築物之靜力週期Tst 0.050hn 0.277 sec
0.52 0.144 0.442
aD aD
0.52 0.144 0.446
0.4 1 2
0.4(1.096)(1) 2.5 1 2(9.8) 12.8 21.5 22.3 tf 2.67
參考書目
1. 陳正誠、林曉芳，2017，「結構鋼管簡易接頭之受力行為及其在低矮樓層街 屋之應用」，國立臺灣科技大學營建工程系暨研究所碩士論文。
2. 陳正誠、林曉芳，2018，「低勞力需求之鋼管鋼網牆街屋結構系統」，中華民
2. 陳正誠、林曉芳，2018，「低勞力需求之鋼管鋼網牆街屋結構系統」，中華民