第二章 研修重點
2.5 對應不同性能目標,建立工址可建性、概念設計基本要求
2.5.2 概念設計
2.5.2.1 SEAOC [1999]
除了表 2-20對某些結構系統有“不建議”選用以外,SEAOC[1999]附錄 I-A 針對結構材料與系統之選擇,各性能目標對應選用各種材料與側向力 抵抗系統高度之限制如表 2-34。
針對外型與荷載傳遞連續性,除了既有規範對不規則性之特別限制以 外,高性能目標需要增加附加限制(表 2-35、 表 2-36)。
表2-34 SEAOC99 附錄 I-A 建議之結構材料與系統(及高度)限制 性能目標 結 構 系
統
側向力抵抗系統之描述
BSO EO1 EO2 1. 具剪力嵌版之輕構架牆
三層樓及以下之木結構 其他
65英尺 NR
65英尺 NR
NR NR 承重牆
2. 剪力牆 混凝土 磚石
160 英尺 160 英尺
65英尺 65英尺
NR NR
3. 含受拉斜撐之輕鋼構架承重牆 65 英尺 65 英尺 NR
1. 剪力牆
2.凹角
結構及其側力抵抗系統的平面幾何形 狀具有凹角者,超過凹角部分之結構尺 寸大於沿該方向結構總長之 15%以上 者。
無建議 無建議 無建議
3. 橫隔版不連續性
(1) 橫隔版具有急遽不連續性或勁度 不連續性,包含切角或開孔,其面積超 過全部面積 15%以上者。
(2) 橫隔版具有急遽不連續性或勁度 不連續性,包含切角或開孔,其面積超 過全部面積 50%以上者,或兩層間有 效橫隔版勁度之變化超過 50%者。
無建議
無建議
無建議
NR
無建議
NR
3.面外之錯位性
側向力傳遞之路徑具不連續性,如豎向 構材有面外錯位者。
無建議 NR NR
4. 非平行結構系統
抵抗側力之豎向構材不平行或對稱於 側力抵抗系統之兩正交主軸者。
無建議 無建議 NR
[註:NR=不建議採用。資料來源:SEAOC 1999 表 AppIA-3]
表2-36 SEAOC99 附錄 I-A 建議對立面不規則性之限制 性能目標 不規則性
BSO EO1 EO2 1. 勁度不規則性-軟層
(1)該層之側向勁度低於其上一層或上 三樓層平均勁度之 90%。該層之側向 勁度超過上面樓層勁度之 150%。
(2)該層之側向勁度低於其上一層者之 70%或其上三層平均勁度之 80%。
無建議
NR
無建議
NR
NR
NR
2. 質量不規則性
(1)任一層之有效質量,若超過其相鄰 樓層有效質量的 120%者,屋頂下一層 之質量大於屋頂層質量者,不視為不規 則。
(2)任一層之有效質量,若超過其相鄰 樓層有效質量的 150%者,屋頂下一層 之質量大於屋頂層質量者,不視為不規 則。
無建議
無建議
無建議
NR
NR
NR
3.立面幾何不規則性
任一層抵抗側力結構系統之水平尺度 若大於其相鄰層者之 140%以上者。不 包括一層樓閣樓。
無建議 無建議 NR
4. 抵抗側力的豎向構材立面內不連續 抵抗側力的豎向構材立面內錯位距離 超過構材長度者。
無建議 NR NR
5. 強度不連續性-弱層
(1)該層強度低於上一樓層強度或超過 上一樓層強度之 2 倍。
(2)該 層 強 度 低 於 上 一 樓 層 強 度 之 80%。
無建議 NR
無建議 NR
NR NR
[資料來源:SEAOC 1999 表 AppIA-4]
SEAOC[1999]附錄 I-B 強調系統規則性以減小不確定因素之影響(該附 錄之位移設計法較適合規則結構),不規則性需要在結構設計與分析中考 量。所選用之結構系統必須有試驗資料可以了解其力~變形行為以及最大 可用韌性,結構構件必需能提供所需韌性。建議選用:RC 系統,包括韌 性抗彎矩構架、狹長剪力牆、耦合剪力牆;加強磚造,包括剪力牆、牆構 架;鋼結構,包括偏心斜撐構架 EBFs、特殊同心斜撐構架 SCBFs、特殊
力之木構架必需含有夾板剪力牆(plywood shear walls);含隔震與被動消能 阻尼系統。
附錄 I-B 建議結構系統之降伏機制如表 2-37(摘自原文),本研究根據 顧問討論結論,考慮強柱弱梁等期望之降伏消能機制已於構材設計規範中 考慮,而非線性分析檢核已能了解結構之能耐,本規範僅針對軟、弱層等 不期望發生之機制加以檢核即可。
表2-37 SEAOC99 附錄 I-B 建議之結構系統降伏機制
系統 降伏機制 備註
SMFR CMRF
強柱弱梁
梁發生彎曲降伏
避免梁與柱發生剪力破 壞或剪切降伏
柱腳發生彎曲降伏
EBF 連桿梁發生剪切或/與彎
曲降伏
柱、斜撐與非連桿梁保持 彈性
SCBF 斜撐中間與端頭發生軸
力挫屈破壞
柱、斜撐其他部分與接頭 保持彈性
狹長剪力牆 剪力牆底部彎曲降伏
耦合剪力牆 剪力牆底部彎曲降伏
連桿梁端頭發生彎曲降 伏
squat剪力牆 在基礎上扭動(Rocking) 局部土壤降伏
隔震 隔震裝置降伏
上部結構保持彈性
被動消能 阻尼器消能
結構構架保持彈性
[資料來源:SEAOC 1999 表 AppIB-3]