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CNS predicted ESWL

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

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圖 圖

圖 5-13 單棟拱 單棟拱 單棟拱 單棟拱形屋頂建築物模型 形屋頂建築物模型 形屋頂建築物模型 形屋頂建築物模型, , , ,風向垂直於屋脊 風向垂直於屋脊 風向垂直於屋脊 風向垂直於屋脊, , , ,由 由 由相關性積分法 由 相關性積分法 相關性積分法 相關性積分法 配合

配合

配合 配合 POD 模態分析 模態分析 模態分析 模態分析, , , ,推估的第一組剛構架上等值靜載重 推估的第一組剛構架上等值靜載重 推估的第一組剛構架上等值靜載重 推估的第一組剛構架上等值靜載重, , ,(a) 拱高與 , 拱高與 拱高與 拱高與 跨度比 跨度比

跨度比 跨度比 r=0.125,,(b) 拱高與跨度比 , 拱高與跨度比 拱高與跨度比 r=0.25, 拱高與跨度比 , , ,(c) 拱高與跨度比 拱高與跨度比 拱高與跨度比 拱高與跨度比 r=0. 5。

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((資料來源資料來源資料來源資料來源::::本研究本研究本研究本研究整理整理整理整理)

第三節 第三節 第三節

第三節 綜合 綜合 綜合 綜合檢討 檢討 檢討 檢討

本研究利用規範及文獻資料的比較,並透過氣動力實驗及結合前依年度的部 份實驗成果,探討規範中關於低層建築物的設計風載重及其分析方式,並針對設 計風載重受到鄰棟建築的影響性進行研究。

目前國內規範在低層建築物設計風載重的考慮上,對於山形廠房建物有區分 為垂直於屋脊及平行於屋脊方式加以定義。在風向垂直於屋脊的情形,以實驗資 料配合 LRC 分析所得的等值靜載重顯示,目前規範給定的設計風載重大致保守。

在平行屋脊之風載重,國內規範以對稱方式定義設計風載重,但由本研究估算產 生最大結構反應的等值靜載重,可能出現偏一側分佈的狀況。目前我國規範在「第 2.8 節 風壓係數與風力係數」的說明中,提出規範中的表 2.4 及表 2.5 作為設計建 築物主要風力抵抗系統牆面及屋頂之外風壓係數,平行屋脊之風載重以對稱方式 呈現,因此建議可在說明項內增加建議作結構分析時增加考慮反對稱之型式或單 側載重條件。

對於拱型屋頂建物我國規範提出規範中的表 2.6 作為設計建築物主要風力抵 抗系統屋頂之外風壓係數,由圖面顯示考慮係以垂直於屋脊的方式之作用為主,

依本研究成果顯示,在平行屋脊的作用情形下,亦有可能超過規範建議值,特別 是對於拱高與跨度比達到 0.5 的建築物,其推估的彎矩係數有出現超過規範建議載 重推估結果的情形,由於規範對於圓筒型屋頂建物只有考慮在風向垂直於屋脊時 的風載重,特別在拱跨比較高的情形下,建議可參考文獻中相關實驗成果加以評 估。因就鋼構架的工業廠房結構系統而言,風力控制的狀況仍常出現在設計過程 中,因此在文獻中無類似案例或重要建築物的情況下,風洞實驗仍可作為選項之 一。規範中的表 2.6 註解部份建議對於拱形屋頂的局部構件和外部裝飾物設計可採 用設計風壓係數的 1.81 倍考慮,如同時考慮設計時陣風因子(G)採用 1.77,則 GC

P

可達設計風壓係數的 3.2 倍(1.77×1.82=3.22)以上,與本研究氣動力實驗表面尖峰風 壓係數值比較,規範之規定應屬保守。

在遮蔽效應方面,由實驗成果風壓分佈的情形加以分析,上游建築物的存在,

對下游建物的影響均以減抑的現象為主,本研究針對多種不同造型的低層建築物 受到包括順風向前後縱列、橫風向並排、交錯式排列等多種由近到遠的組合,並 檢核其產生的最大結構反應與等值靜載重,無出現增加載重的情況。因此國內規 範在此方面未做特別規定,亦屬保守的方式。因建築群在使用期間內,週邊建築 物的更迭造成鄰棟建物狀況的變化可能不是設計之初所能考慮,因此亦不宜過分 樂觀的考量遮蔽效應。我國規範在「第 5.1 節 適用範圍」的解說中,提出對於周 邊建築物遮蔽效應風洞實驗成果的引用不宜低於規範建議值的 80%,甚為合適。國 外規範如紐澳規範,有建議在考慮鄰棟建物條件下對設計風載重的抑減,亦可供 參考。

就局部披覆物的設計風壓而言,美國規範 ASCE7-02 中則有針對不同形態屋頂 之局部設計風壓作規定,亦可供參考。而以本研究實驗量測結果顯示在風向與屋 脊間成小攻角情形下,上游角隅處常有甚高的尖峰風壓,因此建議必要時應參考 文獻中類似構型的氣動力實驗成果加以檢核。