鋼結構輕質骨材混凝土建築之經濟性評估
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(2) 內政部建築研究所研究計畫成果報告. 鋼結構輕質骨材混凝土建築 之經濟性評估. 計畫主持人：蕭江碧 共同主持人：顏 聰、黃玉麟、湯兆緯 研 究 助理：賴坤毅、卓玉娟、張智淵. 研究單位：內政部建築研究所 計畫編號：MOIS 912036 執行期程：九十一年八月至九十一年十二月.
(3) ARCHITECTURE & BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. Economy Assessment for Steel-structure Buildings Using Lightweight Aggregate Concrete. BY SHIAO, JING PI YEN, TSONG HUANG, YUE-LIN Tan, Drau Wei Lai, Kwin Yi Draw, Yue Dran Chan, Dru Yuan December, 2002.
(4) 目. 錄. 頁碼 摘 要 ---------------------------------------------------------------------------------- I ABSTRACT ------------------------------------------------------------------------- II 目 錄 -------------------------------------------------------------------------------- III 表 目 錄 ---------------------------------------------------------------------------- IV 圖 目 錄 ----------------------------------------------------------------------------- V 第一章 緒 論 ----------------------------------------------------------------------- 1 第一節. 研究緣起 ------------------------------------------------------------- 1. 第二節. 國內外相關研究情況 ---------------------------------------------- 3. 第三節. 研究方法 ------------------------------------------------------------- 4. 第二章 鋼結構輕質混凝土建築之建造成本分析---------------------------- 9 第一節. 前 言 ----------------------------------------------------------------- 9. 第二節. 研究方法 ------------------------------------------------------------- 9. 第三節. 建築物之基本資料及分析結果 -------------------------------- 10. 第四節. 建造成本經濟效益評估 ----------------------------------------- 17. 第五節. 小結----------------------------------------------------------------- 20. 第三章 鋼結構輕質混凝土建築之能源成本分析-------------------------- 48 第一節. 緣起與目的 -------------------------------------------------------- 48. 第二節. 理論與方法 -------------------------------------------------------- 49. 第三節. 研究過程與結果 -------------------------------------------------- 52. 第四節. 小結----------------------------------------------------------------- 57. 第四章 結論 ---------------------------------------------------------------------- 71 參 考 文 獻------------------------------------------------------------------------ 73. III.
(5) 表 目 錄 頁碼 表 1-1 ---------------------------------------------------------------------------------- 6 表 2-1 -------------------------------------------------------------------------------- 21 表 2-2 -------------------------------------------------------------------------------- 21 表 2-3 ------------------------------------------------------------------------------- 22 表 2-4 ------------------------------------------------------------------------------- 23 表 2-5 ------------------------------------------------------------------------------- 24 表 2-6 ------------------------------------------------------------------------------- 26 表 2-7 ------------------------------------------------------------------------------- 28 表 2-8 ------------------------------------------------------------------------------- 30 表 2-9 ------------------------------------------------------------------------------- 32 表 2-10------------------------------------------------------------------------------- 33 表 2-11 ------------------------------------------------------------------------------- 34 表 2-12------------------------------------------------------------------------------- 35 表 3-1 ------------------------------------------------------------------------------- 59 表 3-2 ------------------------------------------------------------------------------- 60 表 3-3 ------------------------------------------------------------------------------- 61 表 3-4 ------------------------------------------------------------------------------- 62 表 3-5 ------------------------------------------------------------------------------- 62 表 3-6 ------------------------------------------------------------------------------- 63. IV.
(6) 圖 目 錄 頁碼 圖 1-1. ------------------------------------------------------------------------------- 8. 圖 2-1. ----------------------------------------------------------------------------- 36. 圖 2-2. ----------------------------------------------------------------------------- 36. 圖 2-3. ----------------------------------------------------------------------------- 35. 圖 2-4. ----------------------------------------------------------------------------- 38. 圖 2-5. ----------------------------------------------------------------------------- 39. 圖 2-6. ----------------------------------------------------------------------------- 39. 圖 2-7 ------------------------------------------------------------------------------- 40 圖 2-8. ----------------------------------------------------------------------------- 41. 圖 2-9. ----------------------------------------------------------------------------- 42. 圖 2-10. ---------------------------------------------------------------------------- 43. 圖 2-11 ------------------------------------------------------------------------------- 44 圖 2-12------------------------------------------------------------------------------- 45 圖 2-13------------------------------------------------------------------------------- 45 圖 2-14------------------------------------------------------------------------------- 46 圖 2-15------------------------------------------------------------------------------- 46 圖 2-16------------------------------------------------------------------------------- 47 圖 3-1. ----------------------------------------------------------------------------- 64. 圖 3-2. ----------------------------------------------------------------------------- 65. 圖 3-3. ----------------------------------------------------------------------------- 66. 圖 3-4. ----------------------------------------------------------------------------- 66. 圖 3-5. ----------------------------------------------------------------------------- 67. V.
(7) 圖 3-6. ----------------------------------------------------------------------------- 67. 圖 3-7 ------------------------------------------------------------------------------- 68 圖 3-8. ----------------------------------------------------------------------------- 68. 圖 3-9. ----------------------------------------------------------------------------- 69. 圖 3-10. ---------------------------------------------------------------------------- 69. 圖 3-11. ---------------------------------------------------------------------------- 70. 圖 3-12 ----------------------------------------------------------------------------- 70. VI.
(8) 摘. 要. 關鍵詞：水庫淤泥、輕質骨材、輕質骨材混凝土、鋼結構建築 水庫淤泥燒結輕質骨材在全世界尚無先例，台灣目前已有廠商成功開發 此項技術，此舉可使水庫淤泥資源化，本研究目的在評估此資源使用於鋼結 構建築之經濟效益問題，本研究分兩個方面予以評估，其一為建造成本之評 估，根據目前已有廠商燒製成功之水庫淤泥輕質骨材之材料性質、混凝土性 質及成本等資料，計算鋼結構輕質骨材混凝土建築物之建造成本，並與鋼結 構常重混凝土建築物作比較，合計針對虛擬之 7 層、20 層及 60 層鋼結構建 築進行分析，並以一棟實際案例予以驗證。其二為能源成本評估，由於輕質 混凝土之隔熱效果比常重混凝土為佳，根據以往研究之輕質骨材混凝土熱傳 性質，計算使用輕質骨材混凝土作為外牆建築物之長期能源成本，並與常重 混凝土建築物作比較。研究結果顯示，輕質骨材混凝土雖較常重混凝土昂貴 約 50%，但由於其重量較輕，鋼結構斷面可以減小，因為鋼結構甚為昂貴， 使用輕質骨材混凝土之合計建造成本在較高樓層以後反而較為便宜，不過其 變化會與總靜載重之大小有關，在本研究虛擬之結構系統下，總靜載重為 2. 370kg/cm 時，從第 42 層以後，輕質混凝土鋼骨結構開始比較便宜；總靜載 2. 重為 700kg/cm 時，從第 26 層以後，輕質混凝土鋼骨結構開始比較便宜；總 2. 靜載重為 1000kg/cm 時，從第 13 層以後，輕質混凝土鋼骨結構開始比較便 宜。另外，不同結構系統也會影響變化趨勢。在能源成本評估方面，使用輕 質骨材混凝土作為外牆建築物亦顯示明顯之隔熱效應，在能源方面可節省大 量能源經費，產生長期連續之經濟效益，因此雖然較低樓層使用輕質骨材混 凝土之建造成本較為昂貴，但若合併考慮能源成本時，長期之經濟效益仍具 優勢。. I.
(9) ABSTRACT Keywords: sediment, lightweight aggregate, lightweight aggregate concrete, steel structure There is no previous case in lightweight aggregate burned from reservoir sediment all over the world. But in Taiwan one factory has successfully developed this technology recently. This technology can change the sediment into resource. The purpose of this project is to assess the economy of the steel structure built using the lightweight aggregate concrete (LWAC). The assessment is divided into two aspects. One is the construction cost. The other is energy cost. In the aspect of construction cost, three simulated buildings of 7, 20 and 60 floors were analyzed and one real building of 26 floors was used to verify the analysis. In the aspect of energy cost, the LWAC’s better property in heat insulation was evaluated and compared with the normal weight aggregate concrete (NWAC). The analyzed results in the aspect of construction cost indicate that although the cost of the LWAC is 50% higher than NWAC, the high-rise building made by LWAC can be cheaper than that made by NWAC after some turning-point floor. But the turning points will be influenced by the total dead load. In the structure system used in this project, the turning point will be at 42nd floor if the total dead load is 370kg/cm2, 26th floor if the total dead load is 700kg/cm2 and 13th floor if the total dead load is 1000kg/cm2. In addition, the analyzed results also show that the turning point will be affected by different structure systems. The analyzed results in the aspect of energy cost indicate that using LWAC to form the outer walls of buildings have obvious effect of heat insulation. The LWAC can create a great deal of economic benefit in the long term. Therefore, although using LWAC to construct the lower level buildings is more expensive, it still has an advantageous position if the long term energy factor was taken into consideration.. II.
(10) 第一章 緒 論 第一節 研究緣起 輕質骨材混凝土(Lightweight Aggregate Concrete- LWAC)係由輕質 骨材取代傳統骨材所製成之混凝土材料，具有質輕、可隔熱、耐火性強、耐 震性佳且強度夠之優點；歐美先進國家於二十世紀初即開始生產輕質骨材， 並使用於結構工程與非結構性用途上。近年來，北歐國家更引用高性能輕質 骨材混凝土之概念將之應用於大跨度預力橋樑之興建，亦獲得良好之評價。 位於地震帶上的台灣地區，近年來高樓及大型公共工程遽增，且因屬於亞熱 帶，能源節約需求日益迫切，發展輕質混凝土取代傳統之混凝土建材，就整 體經濟效益而言，具有十足之重要性與需求性。尤以歷年來政府推動公共工 程建設，導致台灣地區骨材來源日益缺乏；另一方面又因重視水土保持而逐 步禁止河川砂石之開採，在砂石取得日益困難的情況下，可供燒製輕質骨材 的料源蘊藏豐富的台灣地區，今後開發輕質骨材應是可以預期的。 台灣主要 46 個水庫目前淤泥沉積問題非常嚴重，1993 年以前之淤積情 形如表 1-1(參考文獻中部分[1])所示，總淤積量約為五億立方公尺，平均淤 積率約 20%，且每年仍以 2 千萬立方公尺之淤積量持續淤積中，相當於每年 損失一座明德水庫。水庫淤泥之浚挖沒有問題，問題在於挖出之淤泥如何處 理，水庫淤泥含有有機物質，根據環保規定，必須先行處理才能於他處堆放 ，而處理費用非常昂貴，堆放地點也是無處可放，因此水庫淤泥不但是水庫 容量日益變小之問題，若要處理它又變成環保問題。水庫淤泥係從陸地沖刷 而來，大部分為可燒結成輕質骨材之成分，若能有效益地自水庫淤泥燒結輕 質骨材，則不但可以降低目前日益嚴重之骨材來源缺乏問題，更可以將水庫 淤泥資源化，將原來水庫淤泥衍生之水庫容量問題及環保問題一併解決。 水庫淤泥燒結成輕質骨材之大方向是正確無誤的，然而燒結完成之輕質 骨材之去化問題如何？是否會因為品質不良或成本昂貴造成去化不良變成 整個方向之失敗？在歐美日本輕質骨材已有使用 30 年以上之歷史，代表輕. 1.
(11) 質骨材與混凝土有其存在之空間，在台灣應該也不會例外，且台灣只要骨材 來源日益缺乏，輕質骨材與混凝土之存在空間將日益擴大，加上歐美日本是 陸採型輕質骨材，雜質較多品牌較差，製作步驟較多（採礦、擊碎、研磨、 過濾、造粒、烘乾、燒結等），台灣若以水庫淤泥製造輕質骨材，將可省略 研磨以前之工作，會有效降低製造成本。本研究探討之主題為－使用輕質骨 材混凝土於鋼結構建築物上，即為輕質骨材去化方式之一。 使用輕質骨材混凝土於建築結構上有許多優點，在耐震方面之優點，最 明顯的就是結構物之自重降低，較小自重意味著在地震中會產生較小地震力 ，因而可減小結構件之斷面積，即可降低建造成本；若從另一角度比較，如 果結構件斷面積一樣，輕質骨材混凝土結構可以增加柱間跨度，增加使用淨 空，創造經濟價值。另外，根據以往研究成果，輕質骨材混凝土之阻尼比常 重混凝土大，因而可降低建築物之動態反應行為(參考文獻外文部分[1]~[5]) ，增加建築物之耐震能力。在能源及舒適度方面之優點，輕質骨材混凝土之 隔熱及隔音效果均較常重混凝土為佳(參考文獻中文部分[2][3]、外文部分[6]) ，就較佳之隔熱性而言，若建築物之樓板及外牆使用輕質骨材混凝土，則整 棟建築物之能源費用將較為低廉，經過長久時間後，建築物愈大所節省之能 源經費將愈可觀；同理，在節省隔音成本方面，也具有同樣效益。此外，LAC 亦有較佳之耐火性，可提高 LAC 建築物在火災中之安全性，就經濟效益而 言可降低火險費率及降低火災損失。然而，輕質骨材混凝土亦有其缺點，例 如在同樣配比條件下，各項指標強度(抗壓強度、抗彎強度、及抗剪強度等) 均較常重混凝土差；輕質骨材之燒結過程緩慢且細節繁雜，相對於一般常重 骨材，輕質骨材之製造成本較高；另外，燒結輕質骨材之品質穩定性不佳， 仍有待學術界與企業界之研發改善等。 目前已有廠商成功地將水庫淤泥燒結成輕質骨材，本研究擬越過其基本 性質之研究，先直接探討以之使用於鋼結構輕質骨材混凝土建築物之成本效 益問題。本研究所探討建築物之結構系統為混凝土填充鋼管(Concrete Filled Tube- CFT)柱、鋼結構樑、混凝土樓板及混凝土外牆，所有研究課題均針對. 2.
(12) 常重混凝土(Normalweight Aggregate Conrete-NWAC)與輕質混凝土加以比較 。本研究將分為兩個方向進行研究，其一為在同樣耐震能力條件下之建造成 本分析比較，其二為在同樣室內外溫差條件下之能源成本分析比較。. 第二節 國內外相關研究情況 輕質骨材可大要的分成天然和人造兩大類；天然的輕質骨材大都為含有 孔隙組織的火山噴出岩，是由火山岩漿自不同的深度噴出火山口後，冷卻成 形狀、性質各異的多孔隙材料。較為重要也被人們實際應用過的天然輕質骨 材有浮石、泡沫火山岩等，其中又以浮石較為普遍。由於天然輕質骨材的產 量有限，品質穩定性上也較差，輕過一段時間的採掘使用後，即趨於枯竭， 並非理想可信賴的骨材來源。因此在人造輕質骨材成功生產後，此類骨材的 實用性就逐漸被取代而趨於沒落。 人造的輕質骨材種類相當多，重要的有利用天然材料如粘土、頁岩、火 山玻璃石、生雲母等燒製而成的膨脹粘土、膨脹頁岩、真珠石、蛭石等，以 及由工業廢料如爐石、飛灰等製作成的膨脹爐石、燒結飛灰及冷結飛灰等， 其外形、顆粒結構、顏色等各異，顆粒密度的分佈範圍甚廣，由 100kg/m3 到 2000kg/m3 之間，故性質的差異度甚大(參考文獻中文部分[4]、外文部分 [7][8])。 輕質骨材的發展，以歐美國家較早；美國於 1917 年即著手以旋窯生產 膨脹頁岩與膨脹黏土的輕質骨材(參考文獻外文部分[9])。第一次世界大戰期 間(1919~1927)，美國大量使用輕質骨材建造混凝土貨船隊(約 100 艘)，及高 層樓如 Park Plaza Hotel(聖路易斯)和 Bell Telephone Building(堪薩斯市)。二 次 世 界 大 戰 前 後 ， 美 國 國 家 房 屋 署 大 力 推 動 輕 質 混 凝 土 (Lightweight Aggregate Concrete，簡寫 LWAC)之使用，並提供龐大基金釐定廣泛的研究 。1950 年代房屋構架、橋面版及預鑄構件等普遍使用輕質混凝土，芝加哥的 42 層高樓(Prudential Life Building)就是以 LWAC 建造的(參考文獻中文部分. 3.
(13) [5])。英國於 1954 年起即陸續利用倫敦粘土燒製而成之輕質骨材應用於建築 物及橋樑上(參考文獻英文部分[11])，最典型的實例為 Australia Square Tower ，樓高總計 184 公尺、半徑 41 公尺，50 層之辦公大樓幾乎全由輕質骨材混 凝土建造而成。挪威更於 1989 年起陸續應用高達 75MPa 之高強度輕質骨材 (膨脹粘土)混凝土於大型橋樑建築上(參考文獻英文部分[12])。日本由於經濟 之高度發展、天然骨材之枯竭等原因，早期即積極探求以人造輕質骨材補充 應用。其平均年生產量達到 100 萬立方公尺(參考文獻英文部分[13])，強度 也由 9MPa、15~18MPa 提高到 22~30MPa，普遍使用於土木及建築工程中。. 第三節 研究方法 本研究主要在探討鋼結構建築物使用輕質骨材混凝土之經濟效益問題 ，將分為兩個方向進行研究，其一為在同樣耐震能力條件下之建造成本分析 比較，其二為在同樣室內外溫差條件下之能源成本分析。此兩項工作內容均 須與鋼結構常重混凝土建築作比較。兩項研究工作之研究方法敘述如下： 1. 鋼結構輕質混凝土建築之建造成本分析 本研究將虛擬 7、20、60 層及一棟真實存在之 26 層鋼結構建築物進行 結構分析及成本分析，挑選不同層數大樓之原因，是因為使用輕質混凝土之 經濟效益可能隨樓層數之不同而不同。對於上述虛擬之每一種樓層數，在相 同結構系統、結構平面、結構立面情況下，分別使用常重混凝土及輕質混凝 土進行分析，建築物均配置合理之樓層面積、柱間跨度及樓層高度，建築物 之結構形狀均為正方形，結構件型態為鋼筋輕質或常重混凝土樓版、鋼樑、 輕質或常重混凝土填充鋼管柱(CFT)、及輕質或常重混凝土外牆，所有建築 物均假設無地下層，均假設在地面處為固定端，換言之只進行地面層以上建 造成本之分析比較，未來在實際應用上也應是地面層或地面數層以上才開始 使用輕質混凝土。 首先對大樓進行結構分析及設計工作，在相同之耐震能力要求下(例如. 4.
(14) 0.33g 之加速度)，依據設計規範分別先對三種樓層數之 NWAC 大樓作結構分 析及設計工作，在鋼構斷面選定之後，LWAC 大樓也使用完全一樣之鋼構進 行結構分析工作，然後以斷面之內力比當作所需之斷面比。以此作為二棟大 樓在耐震能力相同情況下之成本比較。 2. 鋼結構輕質混凝土建築之能源成本分析 由於輕質混凝土之隔音及隔熱效果較常重混凝土為佳，使用輕質混凝土 作為外牆之建築物，其能源成本會較為節省，本計畫擬進行能源成本之分析 及比較，分析方法為假設都是中央空調情況、僅有外牆(無內部隔間牆)、參 考台灣之氣候條件、及室內均須維持 25°C 溫度等條件，分析比較其能源成 本，此項比較預估會隨時間之長久顯現較大之差異。 本研究計畫主要在作常重及輕質混凝土大樓之成本分析及比較工作，成 本分析分為建造成本分析及能源成本分析，最後再加以綜合比較，整體研究 之程序與步驟如圖 1-1 之流程圖所示。. 5.
(15) 表 1-1 台灣現有水庫淤積量統計表[1] 完工年 1748 1841 1908 1920 1926 1930 1934 1934 1937 1938 1939 1941 1942 1944 1952 1952 1952 1954 1954 1954 1955 1955 1956 1958 1959 1959 1960 1961 1964 1964 1965. 水庫名稱 中正湖 虎頭埤 粗坑壩 觀音湖 西勢 烏山頭 武界調整池 日月潭 銃櫃調整池 尖山埤 鹿寮溪 桂山壩 內埔子 蘭潭 天輪調整池 阿公店 澄清湖 阿玉壩 羅好壩 溪畔調整池 鹽水埤 水簾壩 德元埤 龍鑾潭 霧社 龍溪調整池 大埔 谷關 石門 石門後池堰 白河. 原蓄水量 淤積量 淤積率 統計 (萬立方公尺） （萬立方公尺） （％） 淤積年 54.00 14.85 27.50 1989 135.80 45.60 33.58 1990 24.00 12.00 50.00 不詳 64.48 18.08 28.04 1963 65.17 25.63 39.33 1992 15415.80 7039.90 45.67 1986 1400.00 1381.20 98.66 1969 17162.10 3294.60 19.20 1988 12.05 1.75 14.52 1993 360.00 52.60 14.60 1986 378.33 250.03 66.09 1988 15.25 6.05 39.67 不詳 9.57 21.57 23.82 1988 970.30 21.70 2.24 1990 59.00 19.00 32.20 1973 2050.00 1459.00 71.17 1991 500.00 64.30 12.86 1993 13.30 4.60 34.59 不詳 30.40 3.80 12.50 不詳 35.40 1.40 3.95 1989 75.58 52.08 68.91 1991 20.98 0.18 0.85 1989 385.30 148.30 38.49 1987 379.00 16.10 4.25 1978 14860.00 4280.00 28.80 1991 21.21 0.70 3.30 1989 900.00 461.30 51.26 1989 1320.00 615.50 46.63 1975 30912.00 7345.10 23.76 1988 320.00 102.10 31.91 1986 2509.34 912.84 36.38 1992. 6.
(16) 表 1-1(續) 台灣現有水庫淤積量統計表[1] 完工年 1970 1970 1973 1973 1974 1977 1978 1979 1980 1984 1984 1984 1985 1987 1987 合計. 水庫名稱 明德 青山調整池 成功 曾文 德基 石岡 直潭 頭社 鏡西 榮華壩 永和山 鳳山 寶山 翡翠 仁義潭. 原蓄水量 淤積量 淤積率 統計 （萬立方公尺） （萬立方公尺） （％） 淤積年 1770.00 345.00 19.49 1989 60.00 19.00 31.67 1978 108.40 0.80 0.74 1991 70800.00 7372.80 10.41 1991 23200.00 5566.90 24.00 1986 338.00 134.40 39.76 1989 420.00 95.20 22.67 1994 30.37 4.34 14.29 1991 115.00 10.90 9.48 1988 1240.00 441.00 35.56 1988 2958.00 74.00 2.50 1987 920.00 133.10 14.47 1993 556.90 9.80 1.76 1988 40600.00 5239.70 12.91 1992 2911.30 129.20 4.44 1990 236567.73 47248.00 19.97. 7.
(17) 計畫開始. 收集資料 能源成本分析. 建造成本分析. 建立熱量傳輸模式. 7,20,60層之鋼 結構常重混凝土 建築物熱量傳輸 成本分析. 7,20,60層之鋼 結構輕質混凝土 建築物熱量傳輸 成本分析. 能源成本比較. 7,20,60層之鋼 結構常重混凝土 建築物結構分析. 7,20,60層之鋼 結構輕質混凝土 建築物結構分析. 7,20,60層之鋼 結構常重混凝土 建築物成本分析. 7,20,60層之鋼 結構輕質混凝土 建築物成本分析. 建造成本比較 綜合比較. 結論. 圖 1-1 本研究計畫之研究方法與步驟流程圖. 8.
(18) 第二章 鋼結構輕質混凝土建築之建造成本分析 第一節 前 言 輕質骨材混凝土(Lightweight Aggregate Concrete-LWAC)甚至已經可以 製成高強度產品，使用在結構件上沒有強度不足之問題，但因結構用輕質骨 材 較 常 重 骨 材 貴 ， 導 致 輕 質 骨 材 混 凝 土 較 常 重 混 凝 土 (Normalweight Aggregate Concrete-NWAC)貴，其比值大約為 1.5 倍，使得輕質骨材混凝土 表面上似乎不具經濟效益而失去競爭力。本研究之研究對象為鋼結構建築， 由於鋼結構之單價很貴，輕質骨材混凝土之質輕特性，可使整棟建築物之總 重量變輕，當地震來臨時也使得建築物承受較低之地震力，因而可使鋼結構 之斷面變小，造成降低程成本之效應，合計前述輕質骨材混凝土較貴之效應 ，LWAC 鋼結構建築物之建造成本效益為何？建造成本效益與樓層數之關係 如何？為本章之主要研究課題。. 第二節 研究方法 本研究將針對虛擬之 7、20 及 60 層之鋼結構建築物及一棟真實存在之 鋼結構建築物，對它們進行結構分析及建造材料成本分析，挑選不同層數大 樓之原因，是因為使用輕質混凝土之經濟效益可能隨樓層數目之不同而不同 ，本研究將探討經濟效益與樓層數目之關係；挑選一棟真實存在之鋼結構建 築物之原因，係因虛擬建築物可能過於簡化，與一棟真實存在之鋼結構建築 物一起分析比較，可以校核虛擬建築物之代表性。將上述之每一種樓層數建 築物，在相同結構系統、結構平面、結構立面情況下，分別配備常重混凝土 及輕質混凝土進行分析，建築物均配置合理之樓層面積、柱間跨度及樓層高 度，建築物之結構形狀均為正方形，結構件型態為鋼筋輕質或常重混凝土樓 版、鋼樑、輕質或常重混凝土填充鋼管柱(TFC)、輕質或常重混凝土外牆，. 9.
(19) 所有建築物均假設無地下層，均假設在地面處為固定端，換言之只進行地面 層以上建造成本之分析比較，未來在實際應用上，地下層使用輕質混凝土之 機會很小，主要因為地下層結構之重量引發之地震力較小，輕質之特性並無 明顯優勢，且下部結構具有較大重量反而較為穩定，因而下部結構使用常重 混凝土反而較為合理。 本章之研究步驟將先對大樓進行結構分析及設計工作，然後才進行成本 分析比較工作。在進行結構分析及設計工作時，選定三種靜載重進行分析： 約為 370kg/m2、700kg/m2 及 1000kg/m2，在相同之耐震能力要求下(例如 0.33g 之加速度)，依據設計規範分別先對三種樓層數之 NWAC 大樓作結構分析及 設計工作，在鋼構斷面選定之後，LWAC 大樓也使用斷面完全一樣之鋼構進 行結構分析工作，然後以內力比當作鋼結構所需之斷面比，然後分別乘以 LWAC、NWAC、鋼結構之單價，進行 LWAC 及 NWAC 二棟大樓在耐震能 力相同情況下之建造成本比較。 分析軟體採用 ETABS，依照建築物耐震設計規範進行結構分析，地震 加速度採用 0.33g，動力分析部分執行振態、基本週期分析、動態反應譜分 析；鋼結構樑柱之設計方法採用 ASD 規範。. 第三節 建築物之基本資料及分析結果 一、虛擬之 7 樓鋼結構建築物 1. 建築物之基本資料 (1)結構系統：虛擬 7 樓鋼結構建築物之平面如圖 2-1 所示，兩方向各有三 跨，每跨為 6 公尺，為正方形之鋼骨韌性立體剛構架系統，鋼柱採用 TFC(Tube-filled C0ncrete)柱，鋼樑均採用寬翼樑(H-beam)。本大樓無地 下室，一樓底部均假設為固定端(Fixed Ends)；大樓三面為混凝土外牆， 一面為帷幕牆。每層樓高 3 公尺。 (2)結構尺寸：參考圖 2-1，柱為 70 公分之 TFC 正方形柱，厚度為 0.4 公分. 10.
(20) ；樑採用 W12×22 鋼樑；R.C.外牆厚度為 15 公分；混凝土樓版厚度為 12 公分。 (3)材料強度：鋼骨採用 A50 Steel，混凝土強度為 210 kg/cm2。 (4)材料性質：Es=2.04×106kg/cm2；常重混凝土之單位重量為 2.3 ton/m3，輕 質混凝土之單位重量為 1.8 ton/m3。 (5)樓版載重：樓版之活載重頂樓採用 250 kg/m2，其他樓層為 300kg/m2。 靜載重方面常重混凝土結構頂樓為 410 kg/m2，其他樓層為 370kg/m2； 輕質混凝土結構頂樓為 350 kg/m2，其他樓層為 310kg/m2。 2. 結構分析結果 (1)分析模式：分析模式之平面如圖 2-2 所示，立體如圖 2-3 所示。 (2)自然週期：常重 1.37 秒；輕質 1.22 秒。 (3)輕質混凝土鋼骨結構與常重混凝土鋼骨結構之內力比： 本研究以相同之鋼骨結構系統與斷面去承受常重混凝土及輕質混 凝土之垂直載重及地震力，然後以內力比當成需要之斷面比，以此方式 進行經濟效益評估。 虛擬 7 樓各樑之內力比皆不相同，本研究以各樓層之平均值、全棟 之平均值來顯示其代表之內力比，如表 2-1 所示。此表顯示輕質混凝土 鋼骨結構樑斷面之內力較常重混凝土鋼骨結構樑斷面之內力小，輕質/ 常重之比值各樓層幾乎全部相同，都為 0.89，全棟之平均值亦為 0.89 ，根據本研究之研究方法，在類似本研究虛擬 7 樓結構系統之鋼骨結構 建築物，使用輕質骨材混凝土，鋼骨結構樑之斷面可約節省 11%。 虛擬 7 樓各柱之內力比皆不相同，本研究以各樓層之平均值、全棟 之平均質值來顯示其代表之內力比，如表 2-2 所示。此表顯示輕質混凝 土鋼骨結構柱斷面之內力較常重混凝土鋼骨結構柱斷面之內力小，輕質 比常重之比值各樓層相差不大，分布在 0.87 與 0.91 之間，且大都在 0.89. 11.
(21) 附近，全棟之平均值為 0.89，根據本研究之研究方法，在類似本研究虛 擬 7 樓結構系統之鋼骨結構建築物，使用輕質骨材混凝土時，鋼骨結構 柱之斷面約可節省 11%。 二、虛擬之 20 樓鋼結構建築物 1. 建築物之基本資料 (1)結構系統：虛擬 20 樓鋼結構建築物之平面如圖 2-4 所示，兩方向各有五 跨，每跨為 10 公尺，為正方形之鋼骨韌性立體剛構架系統，鋼柱採用 TFC(Tube-filled Concrete)柱，鋼樑均採用寬翼樑(H-beam)。本大樓無地 下室，一樓底部均假設為固定端(Fixed Ends)；大樓三面為混凝土外牆， 一面為帷幕牆。每層樓高 3 公尺。 (2) 結構尺寸： 17F~RF：柱－130 公分之 TFC 柱，t=0.6 公分；樑－W21×55 鋼樑 12F~16F：柱－130 公分之 TFC 柱，t=1.1 公分；樑－W21×55 鋼樑 7F~11F：柱－130 公分之 TFC 柱，t=1.8 公分；樑－W21×55 鋼樑 2F~6F：柱－130 公分之 TFC 柱，t=2.5 公分；樑－W21×55 鋼樑 R.C.外牆厚度為 15 公分；混凝土樓版厚度為 12 公分。 (3) 材料強度：鋼骨採用 A50 Steel，混凝土強度為 210 kg/cm2。 (4) 材料性質：Es=2.04×106kg/cm2；常重混凝土之單位重量為 2.3 ton/m3， 輕質混凝土之單位重量為 1.8 ton/m3。 (5) 樓版載重：樓版之活載重頂樓採用 250 kg/m2，其他樓層為 300kg/m2。 靜載重方面常重混凝土結構頂樓)為 410 kg/m2，其他樓層為 370kg/m2； 輕質混凝土結構頂樓為 350 kg/m2，其他樓層為 310kg/m2。 2. 結構分析結果 (1)分析模式：分析模式之平面如圖 2-5 所示，立體如圖 2-6 所示。. 12.
(22) (2)自然週期：常重 4.33 秒；輕質 3.90 秒。 (3)輕質混凝土鋼骨結構與常重混凝土鋼骨結構之內力比： 本研究以相同之鋼骨結構系統與斷面去承受常重混凝土及輕質混 凝土之垂直載重及地震力，然後以內力比當成需要之斷面比，以此方式 進行經濟效益評估。 虛擬 20 樓各樑之內力比皆不相同，本研究以各樓層之平均值、全 棟之平均值來顯示其代表之內力比，如表 2-3 所示。此表顯示輕質混凝 土鋼骨結構樑斷面之內力較常重混凝土鋼骨結構樑斷面之內力小，各樓 層輕質/常重之比值非常接近，分布在 0.86 與 0.92 之間，全棟之平均 值為 0.877，根據本研究之研究方法，在類似本研究虛擬 20 樓結構系統 之鋼骨結構建築物，使用輕質骨材混凝土，鋼骨結構樑之斷面可節省 12.3%。 虛擬 20 樓各柱之內力比皆不相同，本研究以各樓層之平均值、全 棟之平均質值來顯示其代表之內力比，如表 2-4 所示。此表顯示輕質混 凝土鋼骨結構柱斷面之內力較常重混凝土鋼骨結構柱斷面之內力小，輕 質/常重之比值各樓層相差不大，分布在 0.63 與 1.0 之間，全棟之平均 值為 0.815 據本研究之研究方法，在類似本研究虛擬 20 樓結構系統之 鋼骨結構建築物，使用輕質骨材混凝土，鋼骨結構柱之斷面可節省 18% 。 三、虛擬之 60 樓鋼結構建築物 1. 建築物之基本資料 (1) 結構系統：虛擬 60 樓鋼結構建築物之平面如圖 2-7 所示，兩方向各有 五跨，每跨為 10 公尺，為正方形之鋼骨韌性立體剛構架系統，鋼柱 採用 TFC(Tube-filled C0ncrete)柱，鋼樑均採用寬翼樑(H-beam)。本大 樓無地下室，一樓底部均假設為固定端(Fixed Ends)；大樓三面為混凝 土外牆，一面為帷幕牆。每層樓高 3 公尺。. 13.
(23) (2) 結構尺寸： 57F~RF：柱－170 公分之 TFC 柱，t=0.6 公分；樑－W24×84 鋼樑 52F~56F：柱－170 公分之 TFC 柱，t=1.2 公分；樑－W24×84 鋼樑 47F~51F：柱－170 公分之 TFC 柱，t=1.8 公分；樑－W24×84 鋼樑。 42F~46F：柱－170 公分之 TFC 柱，t=2.4 公分；樑－W24×94 鋼樑。 37F~41F：柱－170 公分之 TFC 柱，t=3.0 公分；樑－W24×94 鋼樑。 32F~36F：柱－170 公分之 TFC 柱，t=4.0 公分；樑－W24×103 鋼樑。 27F~31F：柱－170 公分之 TFC 柱，t=4.4 公分；樑－W24×103 鋼樑。 22F~26F：柱－170 公分之 TFC 柱，t=5.1 公分；樑－W24×103 鋼樑。 17F~21F：柱－170 公分之 TFC 柱，t=5.8 公分；樑－W24×103 鋼樑。 12F~16F：柱－170 公分之 TFC 柱，t=6.8 公分；樑－W24×84 鋼樑。 7F~11F：柱－170 公分之 TFC 柱，t=7.8 公分；樑－W24×94 鋼樑。 2F~6F：柱－170 公分之 TFC 柱，t=9.0 公分；樑－W24×84 鋼樑。 R.C.外牆厚度為 15 公分；混凝土樓版厚度為 12 公分。 (3) 材料強度：鋼骨採用 A50 Steel，混凝土強度為 210 kg/cm2。 (4) 材料性質：Es=2.04×106kg/cm2；常重混凝土之單位重量為 2.3 ton/m3 ，輕質混凝土之單位重量為 1.8 ton/m3。 (5) 樓版載重：樓版之活載重頂樓採用 250 kg/m2，其他樓層為 300kg/m2 。靜載重方面常重混凝土結構頂樓)為 410 kg/m2，其他樓層為 370kg/m2 ；輕質混凝土結構頂樓為 350 kg/m2，其他樓層為 310kg/m2。 2. 結構分析結果 (1) 分析模式：分析模式之平面如圖 2-8 所示，立體如圖 2-9 所示。 (2) 自然週期：常重 11.02 秒；輕質 10.15 秒。. 14.
(24) (3) 輕質混凝土鋼骨結構與常重混凝土鋼骨結構之內力比： 本研究以相同之鋼骨結構系統與斷面去承受常重混凝土及輕質混 凝土之垂直載重及地震力，然後以內力比當成需要之斷面比，以此方式 進行經濟效益評估。 虛擬 60 樓各樑之內力比皆不相同，本研究以各樓層之平均值、全 棟之平均值來顯示其代表之內力比，如表 2-5 所示。此表顯示輕質混凝 土鋼骨結構樑斷面之內力較常重混凝土鋼骨結構樑斷面之內力小，各樓 層輕質/常重之比值基本上都小於 1，絕大多數分布在 0.85 與 0.88 之間 ，全棟之平均值為 0.869，根據本研究之研究方法，在類似本研究虛擬 60 樓結構系統之鋼骨結構建築物，使用輕質骨材混凝土，鋼骨結構樑之 斷面可節省 13%。 虛擬 60 樓各柱之內力比皆不相同，本研究以各樓層之平均值、全 棟之平均質值來顯示其代表之內力比，如表 2-6 所示。此表顯示輕質混 凝土鋼骨結構柱斷面之內力較常重混凝土鋼骨結構柱斷面之內力小，輕 質/常重之比值都比 1 小，絕大多數分布在 0.82 與 0.87 之間，全棟之 平均值為 0.837，根據本研究之研究方法，在類似本研究虛擬 60 樓結構 系統之鋼骨結構建築物，使用輕質骨材混凝土，鋼骨結構柱之斷面可節 省 16%。 三、實際之 26 樓鋼結構建築物 1. 建築物之基本資料 (1) 用途：地上 26 層、地下 5 層之辦公及集合住宅大樓。 (2) 結構系統：鋼骨鋼筋混凝土韌性立體剛構架系統，地下室外牆為 55 及 45 公分之 R.C.牆，基礎為筏式基礎。外牆為 R.C.牆。主要結構平面如 圖 2-10 及 2-11 所示。建築物之立面如圖 2-12 圖 2-14 所示。樓高為 3 公尺。 (3) 材料強度：鋼骨採用 A50 Steel，混凝土強度為 420(柱內灌漿)、280(2FL. 15.
(25) 以下)、210(其他)kg/cm2。 (4) 材料性質：Es=2.04×106kg/cm2；常重混凝土之單位重量為 2.3 ton/m3， 輕質混凝土之單位重量為 1.8 ton/m3。 (5) 樓版載重：樓版之活載重及靜載重均根據規範規定及該大樓原設計用 途核實計算。 2. 結構分析結果 (1) 自然週期：輕質 3.08 秒。 (2) 輕質混凝土鋼骨結構與常重混凝土鋼骨結構之內力比： 本研究以相同之鋼骨結構系統與斷面去承受常重混凝土及輕質混 凝土之垂直載重及地震力，然後以內力比當成需要之斷面比，以此方式 進行經濟效益評估。 實際 26 樓各樑之內力比皆不相同，本研究以各樓層之平均值、全 棟之平均值來顯示其代表之內力比，如表 2-7 所示。此表顯示輕質混凝 土鋼骨結構樑斷面之內力較常重混凝土鋼骨結構樑斷面之內力小，各樓 層輕質/常重之比值都小於 1，分布在 0.85 與 0.98 之間，全棟之平均值 為 0.87，根據本研究之研究方法，實際 26 樓結構系統之鋼骨結構建築 物，使用輕質骨材混凝土，鋼骨結構樑之斷面可節省 13%。 實際 26 樓各柱之內力比皆不相同，本研究以各樓層之平均值、全 棟之平均質值來顯示其代表之內力比，如表 2-8 所示。此表顯示輕質混 凝土鋼骨結構柱斷面之內力較常重混凝土鋼骨結構柱斷面之內力小，輕 質/常重之比值都比 1 小，分布在 0.80 與 0.92 之間，全棟之平均值為 0.87，根據本研究之研究方法，在類似實際 26 樓結構系統之鋼骨結構 建築物，使用輕質骨材混凝土，鋼骨結構柱之斷面可節省 13%。. 16.
(26) 第四節 建造成本經濟效益評估 根據前節之分析結果，再參考各項材料之單價，本節將評估常重混凝土 鋼骨結構及輕質混凝土鋼骨結構之建造成本經濟效益。 1. 材料單價： 輕質骨材單價：1800 元/立方 常重骨材單價：800 元/立方 輕質混凝土單價：2100 元/立方 常重混凝土單價：1400 元/立方 鋼骨結構單價：14000 元/公噸 2. 使用材料之數量： 虛擬 7 樓(常重)：混凝土 598 立方，鋼骨樑 33 公噸，鋼骨柱 29 公噸。 虛擬 7 樓(輕質)：混凝土 598 立方，鋼骨樑 29 公噸，鋼骨柱 26 公噸。 虛擬 20 樓(常重)：混凝土 10893 立方，鋼骨樑 987 公噸，鋼骨柱 1296 公噸。 虛擬 20 樓(輕質)：混凝土 12893 立方，鋼骨樑 866 公噸，鋼骨柱 1,056 公噸。 虛擬 60 樓(常重)：混凝土 38,940 立方，鋼骨樑 4,949 公噸，鋼骨柱 14,355 公噸。 虛擬 60 樓(輕質)：混凝土 38,940 立方，鋼骨樑 4,301 公噸，鋼骨柱 12,015 公噸。 實際 26 樓(常重)：混凝土 16,335 立方，鋼骨樑 4,353 公噸，鋼骨柱 2,920 公噸。 實際 26 樓(輕質)：混凝土 16,335 立方，鋼骨樑 3,744 公噸，鋼骨柱 2,482. 17.
(27) 公噸。 3. 經濟效益評估 將前述之單價乘以使用之數量，得到常重混凝土與輕質混凝土之建造 成本，建造成本計算及比較結果如表 2-9 所示。該表顯示虛擬 7 樓之輕質 混凝土結構較常重混凝土結構貴 19%，虛擬 20 樓之輕質混凝土結構較常 重混凝土結構貴約 5.4%，虛擬 60 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構 便宜約 4.45%，實際 26 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構便宜約 2.6% 。 上述經濟效益與樓層數目之關係繪如圖 2-10 所示，根據此圖結果， 大約從第四十層以後，輕質混凝土鋼骨結構開始比常重混凝土鋼骨結構便 宜，且隨著樓層數目之增加，經濟效益更加明顯。 然而圖 2-10 也顯示幾點不合理之處，例如該圖呈現大幅度之轉折現 象及與實際 26 樓案例之結果相差太多。探討其原因可能是，虛擬 7 樓之 結構系統為 3×6 公尺之正方形結構系統，而虛擬 20 樓與虛擬 60 樓為 5× 10 公尺之結構系統，其跨數及各跨之長度都不一樣，此可能為造成曲線 轉折太大之因素之一。另外，本研究之靜載重只考慮混凝土及鋼骨之重量 2. ，使得靜載重總共只有 370kg/cm ，而實際 26 樓案例中，尚考慮其他功能 2. 之靜載重，使得各樓層之靜載重達到 800~1000 kg/cm 之間，此可能為造 成圖 2-10 曲線與實際 26 樓案例相差甚多之因素之一。 為探討結構系統因素造成之影響，本研究再新建虛擬 7 樓之結構系統 如圖 2-11 所示，如此即與虛擬 20 樓、虛擬 60 樓之結構系統一致，而且 材料性質、載重資料等都完全一樣，則系統完全一樣之虛擬 7 樓、虛擬 20 樓、虛擬 60 樓及實際 26 樓之建造成本計算及比較結果如表 2-10 所示 。該表顯示虛擬 7 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構貴約 10%，虛擬. 18.
(28) 20 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構貴約 5.4%，虛擬 60 樓之輕質混 凝土結構較常重混凝土結構便宜約 4.45%，實際 26 樓之輕質混凝土結構 較常重混凝土結構便宜約 2.6%。經濟效益與樓層數目之關係繪如圖 2-12 所示，根據此圖結果，大約從第四十二層以後，輕質混凝土鋼骨結構開始 比常重混凝土鋼骨結構便宜，此圖由於虛擬 7 樓之結構系統與 20 樓、70 樓都一樣，圖 2-10 之大幅度轉折現象已經消失，此點說明經濟效益與樓 層數目之關係會受到結構系統之影響。 為探討總靜載重造成之影響髒，本研究除了鋼骨及混凝土之靜載重 2. 2. 370kg/cm 外，再加入其他功能之靜載重，使總靜載重達到 700 kg/cm 及 2. 1000 kg/cm ，分析探討不同靜載重情況下使用輕質混凝土之經濟效益問 2. 題。將靜載重為 700 kg/cm ，結構系統完全一樣如圖 2-11 之虛擬 7 樓、 虛擬 20 樓、虛擬 60 樓及實際 26 樓之建造成本計算及比較結果如表 2-11 所示。該表顯示虛擬 7 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構貴約 4.9% ，虛擬 20 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構貴約 1.6%，虛擬 60 樓 之輕質混凝土結構較常重混凝土結構便宜約 10.2%，實際 26 樓之輕質混 凝土結構較常重混凝土結構便宜約 2.6%。經濟效益與樓層數目之關係繪 如圖 2-13 所示，根據此圖結果，大約從第 26 層以後，輕質混凝土鋼骨結 2. 構開始比常重混凝土鋼骨結構便宜。若將靜載重改為 1000 kg/cm ，則建 造成本計算及比較結果如表 2-12 所示。該表顯示虛擬 7 樓之輕質混凝土 結構較常重混凝土結構貴約 2.8%，虛擬 20 樓之輕質混凝土結構已較常重 混凝土結構便宜約 2.2%，虛擬 60 樓之輕質混凝土結構較常重混凝土結構 便宜約 10.3%。經濟效益與樓層數目之關係繪如圖 2-14 所示，根據此圖 結果，大約從第 13 層以後，輕質混凝土鋼骨結構開始比常重混凝土鋼骨 2. 結構便宜。將結構系統一樣但總靜載重為 370、700、1000 kg/cm 之經濟 效益圖畫在一起比較如圖 2-15 所示，發現總靜載重愈大時其經濟效益愈. 19.
(29) 大，即使在輕質混凝土取代常重混凝土之量一樣多之情況下也是如此，其 原因為當總靜載重愈大時，衍生之地震力將愈大，此時輕質混凝土之減重 效應就更為明顯，表現之經濟效益也就愈大。 圖 2-15 係以帶狀之關係表示經濟效益與樓層數目之關係，此帶狀之 2. 2. 上緣為靜載重 370 kg/cm ，下緣為靜載重 1000 kg/cm ，根據靜載重大小 及樓層數目可查得建造成本之經濟效益。例如實際 26 樓案例，其靜載重 2. 約為 800 kg/cm ，即落於此帶狀區域之合理位置，此驗證了帶狀區域之可 靠性。. 第五節 小結 根據本章之分析討論，可先行得到下列幾點結論。. 1. 使用輕質骨材混凝土時，樑柱結構之斷面可以變小，此種現象隨樓層數目 增加更為明顯。 2. 鋼骨結構建築使用輕質混凝土之經濟效益會隨結構系統之不同而變化。 3. 鋼骨結構建築使用輕質混凝土之經濟效益會隨總靜載重之不同而變化。 4. 鋼骨結構建築使用輕質混凝土在低樓層情況較常重混凝土貴，在高樓層情 況較常重混凝土便宜。 5. 對本研究虛擬之結構系統而言，本研究建議一帶狀區域，此區域為鋼骨結 構之總靜載重、樓層數目及經濟效益之關係。例如總靜載重為 370kg/cm. 2. 時，從第 42 層以後，輕質混凝土鋼骨結構開始比較便宜；總靜載重為 2. 700kg/cm 時，從第 26 層以後，輕質混凝土鋼骨結構開始比較便宜；總靜 2. 載重為 1000kg/cm 時，從第 13 層以後，輕質混凝土鋼骨結構開始比較便 宜；此帶狀區域被一棟實際 26 樓之案例驗證為合理。. 20.
(30) 表 2-1 虛擬 7 樓之樑內力比 M (END-I) V (END-I) M (END-J) V (END-J) AVERAGE RATE RATE RATE RATE (L/N) (L/N) (L/N) (L/N) RF 7F 6F 5F 4F 3F 2F AVERAGE. 0.890. 0.894. 0.891. 0.895. 0.893. 0.889. 0.890. 0.888. 0.891. 0.890. 0.889. 0.890. 0.888. 0.892. 0.890. 0.889. 0.890. 0.888. 0.892. 0.890. 0.888. 0.890. 0.889. 0.892. 0.890. 0.890. 0.890. 0.890. 0.892. 0.890. 0.890. 0.890. 0.890. 0.891. 0.890. 0.889. 0.891. 0.889. 0.892. 0.890. 表 2-2 虛擬 7 樓之柱內力比 MAJOR M MAJOR V RATE(L/R) RATE(L/R) RF 7F 6F 5F 4F 3F 2F AVERAGE. AXIAL F RATE(L/R). MAJOR T RATE(L/R). AVERAGE RATE(L/R). 0.951. 0.986. 0.902. 0.840. 0.920. 1.133. 0.887. 0.900. 0.840. 0.940. 0.691. 0.867. 0.903. 0.850. 0.828. 0.996. 0.875. 0.900. 0.850. 0.905. 0.968. 0.877. 0.900. 0.850. 0.899. 0.948. 0.868. 0.900. 0.850. 0.891. 0.906. 0.878. 0.900. 0.848. 0.883. 0.942. 0.891. 0.901. 0.847. 0.895. 21.
(31) 表 2-3 虛擬 20 樓之樑內力比 M (END-I) V (END-I) M (END-J) V (END-J) AVERAGE RATE RATE (L/N) RATE (L/N) RATE (L/N) (L/N) RF 20F 19F 18F 17F 16F 15F 14F 13F 12F 11F 10F 9F 8F 7F 6F 5F 4F 3F 2F AVERAGE. 0.881. 0.885. 0.882. 0.887. 0.884. 0.867. 0.869. 0.866. 0.871. 0.868. 0.866. 0.869. 0.865. 0.871. 0.868. 0.866. 0.868. 0.865. 0.872. 0.868. 0.864. 0.867. 0.864. 0.872. 0.867. 0.862. 0.866. 0.863. 0.873. 0.866. 0.861. 0.866. 0.862. 0.873. 0.865. 0.860. 0.866. 0.862. 0.873. 0.865. 0.861. 0.865. 0.861. 0.873. 0.865. 0.860. 0.866. 0.861. 0.874. 0.865. 0.860. 0.865. 0.860. 0.874. 0.865. 0.903. 0.919. 0.903. 0.932. 0.914. 0.899. 0.914. 0.898. 0.926. 0.909. 0.903. 0.919. 0.903. 0.932. 0.914. 0.899. 0.914. 0.899. 0.926. 0.909. 0.862. 0.867. 0.862. 0.876. 0.867. 0.864. 0.867. 0.864. 0.876. 0.868. 0.866. 0.868. 0.866. 0.875. 0.869. 0.867. 0.869. 0.867. 0.873. 0.869. 0.868. 0.869. 0.868. 0.871. 0.869. 0.872. 0.878. 0.872. 0.885. 0.877. 22.
(32) 表 2-4 虛擬 20 樓之柱內力比 MAJOR M MAJOR V AXIAL F MAJOR T AVERAGE RATE(L/R) RATE(L/R) RATE(L/R) RATE(L/R) RATE(L/R) RF 20F 19F 18F 17F 16F 15F 14F 13F 12F 11F 10F 9F 8F 7F 6F 5F 4F 3F 2F AVERAGE. 1.053. 1.465. 0.889. 0.770. 1.044. 0.570. 0.788. 0.853. 0.770. 0.745. 0.083. 0.839. 0.844. 0.770. 0.634. 0.726. 0.841. 0.843. 0.760. 0.793. 0.756. 0.835. 0.842. 0.760. 0.798. 0.585. 0.832. 0.840. 0.760. 0.754. 0.809. 0.836. 0.841. 0.760. 0.812. 0.816. 0.836. 0.840. 0.750. 0.811. 0.786. 0.836. 0.840. 0.750. 0.803. 0.768. 0.838. 0.840. 0.750. 0.799. 0.547. 0.834. 0.840. 0.750. 0.743. 0.661. 0.839. 0.842. 0.750. 0.773. 1.854. 0.841. 0.844. 0.750. 1.072. 0.689. 0.844. 0.847. 0.750. 0.783. 0.756. 0.956. 0.848. 0.750. 0.827. 0.781. 0.848. 0.848. 0.750. 0.807. 0.798. 0.971. 0.848. 0.750. 0.842. 0.804. 0.806. 0.848. 0.760. 0.804. 0.808. 0.834. 0.848. 0.760. 0.813. 0.813. 0.949. 0.848. 0.760. 0.843. 0.773. 0.883. 0.847. 0.757. 0.815. 23.
(33) 表 2-5 虛擬 60 樓之樑內力比 M (END-I) V (END-I) M (END-J) V (END-J) AVERAGE RATE (L/N) RATE (L/N) RATE (L/N) RATE (L/N) RF 60F 59F 58F 57F 56F 55F 54F 53F 52F 51F 50F 49F 48F 47F 46F 45F 44F 43F 42F 41F 40F 39F 38F 37F 36F 35F 34F 33F 32F 31F. 0.819. 0.893. 0.878. 0.868. 0.865. 0.877. 0.865. 0.842. 0.856. 0.860. 0.866. 0.865. 0.892. 0.833. 0.864. 0.861. 0.865. 0.868. 0.840. 0.859. 0.870. 0.865. 0.871. 0.869. 0.869. 0.836. 0.864. 0.875. 0.899. 0.869. 0.848. 0.865. 0.884. 3.464. 1.515. 0.847. 0.864. 0.821. 0.734. 0.816. 0.847. 0.865. 0.846. 0.781. 0.835. 0.816. 0.864. 0.850. 0.863. 0.848. 0.959. 0.865. 0.853. 0.763. 0.860. 0.300. 0.865. 0.854. 0.845. 0.716. 0.913. 0.864. 0.853. 0.849. 0.870. 0.884. 0.864. 0.853. 0.852. 0.863. 0.879. 0.864. 0.851. 0.851. 0.861. 0.995. 0.864. 0.854. 0.855. 0.892. 0.827. 0.864. 0.854. 0.865. 0.852. 0.901. 0.864. 0.853. 0.859. 0.869. 0.882. 0.864. 0.853. 0.858. 0.864. 0.856. 0.864. 0.852. 0.897. 0.867. 0.861. 0.864. 0.850. 0.848. 0.856. 0.880. 0.863. 0.847. 0.858. 0.862. 0.876. 0.863. 0.821. 0.867. 0.857. 0.876. 0.863. 0.868. 0.868. 0.869. 0.878. 0.863. 0.939. 0.822. 0.875. 0.875. 0.862. 0.806. 0.848. 0.848. 0.875. 0.861. 0.857. 0.848. 0.860. 0.880. 0.861. 0.932. 0.849. 0.881. 0.871. 0.861. 0.870. 0.849. 0.863. 0.836. 0.862. 0.869. 0.850. 0.854. 0.886. 0.863. 0.872. 0.851. 0.868. 24.
(34) 30F 29F 28F 27F 26F 25F 24F 23F 22F 21F 20F 19F 18F 17F 16F 15F 14F 13F 12F 11F 10F 9F 8F 7F 6F 5F 4F 3F 2F AVERAGE. 0.849. 0.863. 0.877. 0.851. 0.860. 0.857. 0.863. 0.821. 0.851. 0.848. 0.858. 0.863. 0.849. 0.851. 0.855. 0.859. 0.862. 0.870. 0.850. 0.861. 0.860. 0.862. 0.826. 0.845. 0.848. 0.861. 0.862. 0.886. 0.854. 0.866. 0.861. 0.863. 0.836. 0.877. 0.859. 0.861. 0.863. 0.845. 0.864. 0.858. 0.861. 0.862. 0.848. 0.879. 0.863. 0.861. 0.863. 0.850. 0.893. 0.867. 0.862. 0.863. 0.852. 0.871. 0.862. 0.861. 0.863. 0.852. 0.836. 0.853. 0.862. 0.863. 0.853. 0.847. 0.856. 0.862. 0.863. 0.854. 0.851. 0.857. 0.862. 0.862. 0.856. 0.851. 0.858. 0.862. 0.862. 0.857. 0.851. 0.858. 0.862. 0.862. 0.859. 0.852. 0.859. 0.863. 0.863. 0.860. 0.852. 0.860. 0.864. 0.864. 0.861. 0.850. 0.860. 0.866. 0.865. 0.862. 0.851. 0.861. 0.866. 0.865. 0.862. 0.847. 0.860. 0.866. 0.865. 0.862. 0.828. 0.855. 0.866. 0.865. 0.862. 0.875. 0.867. 0.866. 0.864. 0.863. 0.938. 0.883. 0.868. 0.867. 0.866. 0.731. 0.833. 0.869. 0.867. 0.866. 0.837. 0.860. 0.869. 0.867. 0.867. 0.866. 0.867. 0.869. 0.867. 0.867. 0.858. 0.865. 0.868. 0.867. 0.869. 0.862. 0.867. 0.858. 0.864. 0.859. 0.894. 0.869. 25.
(35) 表 2-6 虛擬 60 樓之柱內力比 MAJOR M MAJOR V AXIAL F MAJOR T AVERAGE RATE(L/R) RATE(L/R) RATE(L/R) RATE(L/R) RATE(L/R) RF 60F 59F 58F 57F 56F 55F 54F 53F 52F 51F 50F 49F 48F 47F 46F 45F 44F 43F 42F 41F 40F 39F 38F 37F 36F 35F 34F 33F 32F 31F. 0.989. 0.875. 0.891. 0.800. 0.889. 0.865. 0.860. 0.841. 0.800. 0.841. 0.824. 0.860. 0.834. 0.800. 0.830. 0.819. 0.859. 0.832. 0.790. 0.825. 0.851. 0.861. 0.830. 0.790. 0.833. 0.848. 0.862. 0.831. 0.790. 0.833. 0.857. 0.827. 0.830. 0.790. 0.826. 0.855. 0.918. 0.831. 0.790. 0.848. 0.856. 0.841. 0.830. 0.790. 0.829. 0.862. 0.852. 0.831. 0.790. 0.834. 0.864. 0.865. 0.831. 0.790. 0.838. 0.859. 0.864. 0.832. 0.790. 0.836. 0.857. 0.861. 0.833. 0.790. 0.835. 0.857. 0.859. 0.833. 0.790. 0.835. 0.861. 0.861. 0.834. 0.790. 0.836. 0.862. 0.864. 0.834. 0.790. 0.838. 0.858. 0.862. 0.834. 0.780. 0.834. 0.855. 0.861. 0.834. 0.780. 0.833. 0.854. 0.862. 0.834. 0.780. 0.833. 0.857. 0.853. 0.834. 0.780. 0.831. 0.858. 0.862. 0.834. 0.780. 0.834. 0.856. 0.863. 0.834. 0.780. 0.833. 0.854. 0.865. 0.834. 0.780. 0.834. 0.856. 0.870. 0.835. 0.770. 0.833. 0.862. 0.828. 0.836. 0.770. 0.824. 0.859. 0.909. 0.836. 0.770. 0.843. 0.854. 0.901. 0.837. 0.770. 0.840. 0.849. 1.471. 0.837. 0.770. 0.981. 0.848. 0.283. 0.837. 0.770. 0.684. 0.848. 0.818. 0.837. 0.770. 0.818. 0.851. 0.827. 0.838. 0.770. 0.821. 26.
(36) 30F 29F 28F 27F 26F 25F 24F 23F 22F 21F 20F 19F 18F 17F 16F 15F 14F 13F 12F 11F 10F 9F 8F 7F 6F 5F 4F 3F 2F AVERAGE. 0.851. 0.838. 0.839. 0.780. 0.827. 0.854. 0.839. 0.841. 0.780. 0.828. 0.858. 0.839. 0.843. 0.780. 0.830. 0.868. 0.841. 0.844. 0.780. 0.833. 0.877. 0.843. 0.844. 0.780. 0.836. 0.882. 0.844. 0.844. 0.780. 0.838. 0.890. 0.845. 0.844. 0.780. 0.840. 0.890. 0.845. 0.844. 0.780. 0.840. 0.877. 0.845. 0.844. 0.780. 0.837. 0.860. 0.847. 0.844. 0.790. 0.835. 0.848. 0.849. 0.844. 0.790. 0.833. 0.843. 0.849. 0.844. 0.790. 0.832. 0.842. 0.849. 0.844. 0.790. 0.831. 0.843. 0.850. 0.844. 0.790. 0.832. 0.844. 0.852. 0.845. 0.790. 0.833. 0.845. 0.854. 0.846. 0.790. 0.834. 0.848. 0.857. 0.847. 0.790. 0.835. 0.849. 0.860. 0.847. 0.790. 0.837. 0.851. 0.863. 0.848. 0.790. 0.838. 0.854. 0.865. 0.848. 0.800. 0.842. 0.855. 0.866. 0.848. 0.800. 0.842. 0.857. 0.870. 0.850. 0.800. 0.844. 0.859. 0.871. 0.853. 0.800. 0.846. 0.860. 0.873. 0.854. 0.800. 0.847. 0.861. 0.876. 0.854. 0.800. 0.848. 0.863. 0.881. 0.854. 0.800. 0.849. 0.864. 0.882. 0.854. 0.800. 0.850. 0.866. 0.886. 0.854. 0.800. 0.852. 0.868. 0.889. 0.854. 0.800. 0.853. 0.859. 0.860. 0.841. 0.787. 0.837. 27.
(37) 表 2-7 實際 26 樓(A 棟)之樑內力比 樓層別 RF 25F 24F 23F 22F 21F 20F 19F 18F 17F 16F 15F 14F 13F 12F 11F 10F 9F 8F 7F 6F 5F 4F 3F 2F 1F. 1 0.863 0.857 0.856 0.855 0.856 0.856 0.855 0.854 0.854 0.853 0.853 0.853 0.853 0.853 0.855 0.854 0.855 0.855 0.855 0.856 0.856 0.857 0.858 0.857 0.892 0.992. 2 0.869 0.858 0.858 0.857 0.853 0.854 0.854 0.854 0.854 0.854 0.852 0.854 0.852 0.853 0.853 0.853 0.855 0.855 0.854 0.854 0.855 0.856 0.858 0.859 0.889 0.947. 3 0.877 0.861 0.858 0.857 0.855 0.856 0.855 0.855 0.854 0.854 0.854 0.855 0.853 0.853 0.854 0.855 0.856 0.854 0.856 0.856 0.856 0.857 0.858 0.862 0.908 0.905. 4 0.832 0.861 0.848 0.857 0.845 0.844 0.845 0.845 0.845 0.846 0.846 0.845 0.845 0.847 0.845 0.845 0.847 0.848 0.847 0.848 0.850 0.850 0.851 0.853 0.854 0.887. 5 0.842 0.859 0.857 0.857 0.856 0.855 0.855 0.854 0.853 0.854 0.854 0.855 0.855 0.853 0.855 0.856 0.856 0.856 0.856 0.856 0.857 0.858 0.859 0.858 0.917 1.011. 6 0.851 0.836 0.840 0.842 0.843 0.843 0.843 0.845 0.845 0.844 0.848 0.851 0.844 0.850 0.846 0.848 0.848 0.848 0.848 0.849 0.852 0.855 0.859 0.864 0.903. 7 0.855 0.849 0.849 0.847 0.849 0.848 0.849 0.849 0.847 0.848 0.848 0.848 0.863 0.849 0.852 0.852 0.852 0.853 0.853 0.853 0.853 0.855 0.857 0.860 0.929 0.996. 8 0.858 0.852 0.856 0.851 0.852 0.854 0.851 0.853 0.854 0.853 0.853 0.853 0.863 0.853 0.855 0.855 0.854 0.856 0.856 0.854 0.856 0.858 0.860 0.934 1.000 1.000. 9 0.929 0.853 0.851 0.856 0.852 0.853 0.851 0.853 0.851 0.852 0.854 0.850 0.882 0.853 0.861 0.860 0.860 0.860 0.860 0.858 0.861 0.860 0.861 0.934 1.000 1.000. 28. 10 0.861 0.853 0.848 0.847 0.850 0.850 0.847 0.849 0.847 0.850 0.846 0.848 0.874 0.849 0.853 0.852 0.852 0.850 0.853 0.855 0.855 0.855 0.854 0.885 1.000 1.000. 11 0.860 0.854 0.853 0.854 0.854 0.853 0.852 0.853 0.852 0.852 0.851 0.851 0.869 0.853 0.855 0.855 0.854 0.855 0.855 0.856 0.855 0.857 0.859 0.862 0.933 1.003. 12 0.884 0.861 0.859 0.857 0.857 0.856 0.857 0.855 0.854 0.854 0.853 0.853 0.855 0.854 0.855 0.855 0.855 0.855 0.855 0.857 0.856 0.856 0.858 0.861 0.920 0.901. 13 0.837 0.842 0.843 0.843 0.843 0.845 0.844 0.844 0.845 0.845 0.844 0.844 0.845 0.846 0.847 0.847 0.847 0.848 0.849 0.850 0.850 0.851 0.852 0.854 0.902 0.876. 14 0.842 0.860 0.858 0.857 0.856 0.856 0.855 0.853 0.855 0.854 0.854 0.853 0.856 0.853 0.855 0.856 0.855 0.855 0.856 0.857 0.857 0.857 0.860 0.858 0.915 1.009. 15 0.868 0.858 0.854 0.854 0.852 0.853 0.852 0.853 0.852 0.852 0.852 0.852 0.853 0.852 0.852 0.853 0.852 0.852 0.853 0.854 0.854 0.855 0.856 0.856 0.891 0.891. 16 平均值 0.861 0.862 0.856 0.854 0.856 0.853 0.855 0.853 0.855 0.852 0.854 0.852 0.853 0.851 0.853 0.851 0.853 0.851 0.853 0.851 0.854 0.851 0.853 0.851 0.853 0.857 0.853 0.851 0.854 0.853 0.854 0.853 0.855 0.853 0.855 0.853 0.855 0.854 0.855 0.854 0.856 0.855 0.856 0.856 0.857 0.857 0.856 0.869 0.899 0.923 0.942 0.954 0.861.
(38) 表 2-7(續) 實際 26 樓(B 棟)之樑內力比 樓層別 RF 26F 25F 24F 23F 22F 21F 20F 19F 18F 17F 16F 15F 14F 13F 12F 11F 10F 9F 8F 7F 6F 5F 4F 3F 2F 1F B1F B2F. 29 0.874 0.862 0.867 0.868 0.868 0.868 0.870 0.871 0.869 0.870 0.871 0.871 0.872 0.871 0.873 0.873 0.874 0.875 0.875 0.876 0.876 0.876 0.877 0.877 0.877 0.914 0.991 0.995 0.994. 30 0.873 0.865 0.868 0.868 0.869 0.870 0.870 0.871 0.871 0.872 0.871 0.872 0.872 0.872 0.873 0.874 0.875 0.875 0.876 0.876 0.875 0.876 0.876 0.876 0.876 0.911 0.921 0.980 0.984. 31 0.873 0.863 0.867 0.869 0.869 0.870 0.871 0.870 0.871 0.870 0.871 0.872 0.872 0.872 0.873 0.875 0.874 0.875 0.876 0.876 0.877 0.876 0.877 0.878 0.876 0.909 0.976 0.971 0.396. 32 0.877 0.868 0.872 0.873 0.873 0.873 0.873 0.875 0.874 0.874 0.875 0.875 0.874 0.875 0.877 0.877 0.879 0.878 0.878 0.878 0.879 0.880 0.881 0.880 0.881 0.912 0.988 0.986 0.989. 33 0.877 0.872 0.873 0.874 0.874 0.874 0.873 0.875 0.874 0.873 0.875 0.873 0.875 0.874 0.876 0.876 0.878 0.877 0.878 0.878 0.878 0.878 0.880 0.880 0.881 0.905 0.952 1.000 0.993. 34 0.873 0.863 0.870 0.871 0.871 0.870 0.872 0.870 0.870 0.870 0.872 0.871 0.870 0.870 0.874 0.874 0.874 0.874 0.874 0.875 0.876 0.877 0.876 0.878 0.879 0.906 0.984 0.906 0.913. 35 0.934 0.862 0.872 0.873 0.872 0.872 0.867 0.870 0.868 0.869 0.871 0.869 0.869 0.871 0.873 0.874 0.875 0.873 0.874 0.875 0.876 0.873 0.878 0.880 0.881 0.913 1.000 1.000 0.988. 36 0.875 0.870 0.873 0.874 0.874 0.875 0.874 0.874 0.874 0.875 0.875 0.876 0.876 0.876 0.878 0.877 0.878 0.878 0.880 0.879 0.879 0.880 0.880 0.881 0.882 0.916 0.981 0.996 0.989. 37 0.872 0.869 0.872 0.873 0.874 0.875 0.875 0.875 0.876 0.874 0.875 0.877 0.875 0.876 0.877 0.878 0.878 0.879 0.878 0.879 0.879 0.879 0.881 0.882 0.882 0.904 0.979 0.985 0.989. 38 0.877 0.879 0.877 0.877 0.877 0.877 0.875 0.875 0.877 0.875 0.874 0.876 0.877 0.877 0.877 0.877 0.877 0.878 0.879 0.878 0.878 0.880 0.879 0.880 0.882 0.894 0.941 0.928 0.923. 29. 39 0.874 0.869 0.873 0.874 0.874 0.874 0.875 0.876 0.875 0.875 0.875 0.876 0.876 0.893 0.878 0.877 0.878 0.879 0.879 0.879 0.880 0.880 0.881 0.882 0.883 0.909. 40 0.876 0.867 0.871 0.872 0.874 0.874 0.874 0.874 0.874 0.874 0.874 0.876 0.876 0.875 0.877 0.878 0.878 0.879 0.879 0.879 0.879 0.879 0.880 0.881 0.881 0.910 0.984 0.992 0.985 0.988 0.989. 41 0.876 0.872 0.873 0.874 0.873 0.874 0.874 0.873 0.875 0.874 0.875 0.874 0.874 0.875 0.876 0.877 0.876 0.878 0.878 0.878 0.878 0.878 0.879 0.879 0.880 0.904 0.943 0.944 0.958. 42 0.880 0.864 0.868 0.871 0.871 0.872 0.873 0.871 0.870 0.870 0.870 0.870 0.869 0.870 0.873 0.872 0.873 0.873 0.875 0.875 0.875 0.876 0.877 0.877 0.876 0.905. 43 0.930 0.864 0.867 0.869 0.868 0.872 0.867 0.870 0.868 0.869 0.871 0.869 0.869 0.871 0.873 0.874 0.871 0.873 0.874 0.875 0.876 0.877 0.878 0.877 0.880 0.912. 44 0.877 0.867 0.873 0.874 0.873 0.873 0.875 0.874 0.875 0.875 0.874 0.875 0.875 0.875 0.877 0.878 0.878 0.879 0.879 0.879 0.879 0.879 0.880 0.880 0.881 0.861. 45 0.873 0.863 0.866 0.869 0.869 0.870 0.869 0.871 0.871 0.871 0.871 0.871 0.871 0.872 0.874 0.874 0.875 0.875 0.875 0.875 0.877 0.877 0.877 0.876 0.877 0.912 0.947 1.026 0.992 0.993 0.922 0.898 0.988 0.989 0.994. 46 0.874 0.863 0.869 0.868 0.868 0.870 0.869 0.871 0.871 0.870 0.870 0.872 0.872 0.872 0.874 0.874 0.874 0.875 0.875 0.875 0.876 0.875 0.876 0.876 0.877 0.910 0.963 0.994 0.994. 47 0.874 0.864 0.868 0.868 0.869 0.870 0.871 0.871 0.871 0.868 0.871 0.872 0.871 0.871 0.873 0.874 0.875 0.875 0.876 0.875 0.876 0.877 0.877 0.877 0.878 0.921. 平均值 0.881 0.867 0.871 0.872 0.872 0.872 0.872 0.872 0.872 0.872 0.873 0.873 0.873 0.874 0.875 0.875 0.876 0.876 0.877 0.877 0.877 0.878 0.878 0.879 0.879 0.907 0.968 0.991 0.978 0.942 0.885.
(39) 表 2-8 實際 26 樓(A 棟)之柱內力比 樓層別 25F 24F 23F 22F 21F 20F 19F 18F 17F 16F 15F 14F 13F 12F 11F 10F 9F 8F 7F 6F 5F 4F 3F 2F 1F B1F B2F B3F. 1 0.913 0.857 0.854 0.854 0.855 0.774 0.855 0.854 0.856 0.854 0.855 0.856 0.856 0.856 0.859 0.859 0.860 0.860 0.862 0.862 0.864 0.901 0.863 0.864 0.873 0.922 0.929 0.932. 2 0.900 0.846 0.853 0.851 0.853 0.853 0.851 0.851 0.852 0.851 0.852 0.852 0.852 0.853 0.854 0.853 0.855 0.855 0.856 0.856 0.856 0.856 0.857 0.860 0.868 0.877 0.882 0.887. 3 0.867 0.877 0.876 0.864 0.863 0.658 0.861 0.858 0.857 0.858 0.857 0.858 0.859 0.858 0.858 0.858 0.858 0.859 0.860 0.860 0.861 0.859 0.858 0.858 0.863 0.873 0.877 0.890. 4 0.874 0.890 0.884 0.862 0.666 0.861 0.860 0.857 0.857 0.858 0.856 0.857 0.856 0.857 0.857 0.857 0.858 0.857 0.857 0.858 0.859 0.857 0.858 0.858 0.859 0.873 0.874 0.881. 6 0.849 0.715 0.853 0.853 0.854 0.853 0.856 0.855 0.856 0.855 0.854 0.855 0.857 0.857 0.858 0.859 0.860 0.861 0.862 0.863 0.875 0.906 0.896 0.864 0.878 0.927 0.932 0.936. 7 0.851 0.863 0.847 0.848 0.849 0.849 0.849 0.850 0.850 0.850 0.851 0.851 0.852 0.852 0.853 0.853 0.855 0.855 0.855 0.855 0.856 0.856 0.856 0.858 0.866 0.881 0.901 0.908. 8 0.878 0.910 0.896 0.872 0.652 0.862 0.861 0.860 0.857 0.858 0.857 0.857 0.857 0.856 0.857 0.857 0.857 0.858 0.858 0.859 0.859 0.858 0.858 0.859 0.861 0.870 0.873 0.877. 9 0.873 0.857 0.856 0.856 0.698 0.840 0.857 0.859 0.859 0.857 0.857 0.859 0.862 0.859 0.860 0.860 0.862 0.862 0.864 0.866 0.866 0.895 0.867 0.865 0.873 0.923 0.928 0.932. 30. 14 0.856 0.870 0.863 0.851 0.850 0.853 0.853 0.854 0.853 0.852 0.853 0.857 0.859 0.856 0.858 0.857 0.858 0.860 0.859 0.861 0.861 0.860 0.861 0.860 0.866 0.879 0.885 0.889. 15 0.883 0.897 0.891 0.871 0.861 0.861 0.859 0.857 0.858 0.857 0.857 0.857 0.857 0.856 0.856 0.858 0.857 0.858 0.859 0.859 0.860 0.857 0.858 0.861 0.864 0.873 0.874 0.882. 17 0.848 0.737 0.702 0.853 0.853 0.854 0.855 0.855 0.856 0.856 0.855 0.857 0.857 0.857 0.858 0.859 0.860 0.860 0.861 0.863 0.865 0.887 0.863 0.864 0.875 0.927 0.929 0.934. 18 0.850 0.832 0.850 0.849 0.849 0.850 0.849 0.850 0.851 0.850 0.852 0.851 0.851 0.853 0.853 0.855 0.855 0.855 0.856 0.857 0.856 0.856 0.856 0.859 0.863 0.879 0.882 0.888. 19 0.895 0.886 0.860 0.853 0.674 0.858 0.855 0.856 0.856 0.856 0.855 0.856 0.856 0.856 0.857 0.857 0.858 0.858 0.860 0.858 0.860 0.859 0.858 0.858 0.863 0.873 0.879 0.882. 20 0.922 0.855 0.854 0.854 0.741 0.732 0.856 0.856 0.856 0.855 0.856 0.856 0.856 0.856 0.857 0.857 0.858 0.859 0.860 0.862 0.864 0.867 0.873 0.863 0.874 0.920 0.926 0.929. 21 平均值 0.865 0.875 0.869 0.851 0.851 0.853 0.852 0.856 0.852 0.798 0.852 0.827 0.853 0.855 0.851 0.855 0.851 0.855 0.852 0.855 0.851 0.855 0.853 0.856 0.853 0.856 0.853 0.856 0.854 0.857 0.855 0.857 0.854 0.858 0.856 0.858 0.856 0.859 0.856 0.860 0.857 0.861 0.856 0.869 0.857 0.863 0.858 0.861 0.868 0.868 0.877 0.892 0.884 0.897 0.887 0.902 0.859.
(40) 表 2-8(續) 實際 26 樓(B 棟)之柱內力比 樓層別 26F 25F 24F 23F 22F 21F 20F 19F 18F 17F 16F 15F 14F 13F 12F 11F 10F 9F 8F 7F 6F 5F 4F 3F 2F 1F B1F B2F B3F B4F B5F. 22 0.890 0.862 0.863 0.865 0.867 0.866 0.696 0.864 0.863 0.863 0.864 0.864 0.865 0.864 0.867 0.867 0.867 0.868 0.869 0.869 0.871 0.871 0.871 0.872 0.876 0.874 0.872 0.884 0.887 0.898 0.901. 23 0.894 0.869 0.869 0.873 0.875 0.867 0.867 0.867 0.865 0.866 0.866 0.865 0.863 0.863 0.866 0.866 0.866 0.867 0.869 0.871 0.870 0.870 0.871 0.872 0.876 0.876 0.880 0.887 0.890 0.902 0.904. 24 0.877 0.870 0.870 0.870 0.697 0.866 0.867 0.866 0.867 0.867 0.866 0.866 0.867 0.867 0.868 0.868 0.870 0.869 0.870 0.870 0.871 0.870 0.872 0.873 0.876 0.872 0.924 0.891 0.935 0.940 0.943. 25 0.886 0.861 0.864 0.863 0.863 0.862 0.693 0.864 0.863 0.864 0.864 0.865 0.866 0.866 0.868 0.868 0.868 0.867 0.869 0.870 0.870 0.870 0.872 0.874 0.877 0.876 0.887 0.887 0.890 0.901 0.904. 26 0.876 0.870 0.872 0.871 0.872 0.748 0.749 0.868 0.866 0.865 0.866 0.865 0.864 0.864 0.866 0.866 0.867 0.867 0.868 0.868 0.869 0.869 0.879 0.872 0.875 0.881 0.913 0.886 0.925 0.928 0.932. 27 0.851 0.872 0.702 0.849 0.863 0.863 0.863 0.863 0.865 0.865 0.865 0.865 0.864 0.864 0.868 0.868 0.868 0.870 0.870 0.870 0.871 0.871 0.908 0.909 0.876 0.915 0.921 0.926 0.931 0.934 0.936. 28 0.853 0.873 0.706 0.710 0.862 0.863 0.864 0.864 0.865 0.865 0.866 0.865 0.866 0.867 0.869 0.869 0.870 0.870 0.872 0.871 0.871 0.872 0.909 0.908 0.877 0.918 0.920 0.928 0.931 0.933 0.937. 31 0.875 0.872 0.874 0.871 0.872 0.752 0.750 0.867 0.868 0.866 0.866 0.867 0.866 0.867 0.868 0.868 0.868 0.868 0.869 0.867 0.866 0.869 0.884 0.869 0.871 0.912 0.913 0.920 0.922 0.927 0.932. 32 0.876 0.873 0.873 0.873 0.873 0.794 0.753 0.867 0.867 0.866 0.866 0.864 0.866 0.866 0.866 0.866 0.867 0.863 0.865 0.865 0.868 0.868 0.898 0.876 0.869 0.888 0.912 0.915 0.922 0.928 0.932. 33 0.873 0.791 0.689 0.695 0.858 0.859 0.860 0.861 0.862 0.862 0.862 0.862 0.863 0.863 0.865 0.865 0.867 0.868 0.869 0.868 0.868 0.892 0.907 0.907 0.873 0.915 0.920 0.926 0.931 0.936 0.940. 31. 34 0.873 0.782 0.690 0.697 0.858 0.859 0.860 0.860 0.862 0.862 0.861 0.862 0.864 0.870 0.866 0.868 0.869 0.869 0.869 0.872 0.871 0.893 0.907 0.910 0.875 0.916 0.920 0.927 0.932 0.937 0.940. 35 0.877 0.872 0.871 0.872 0.871 0.872 0.754 0.867 0.868 0.866 0.868 0.866 0.868 0.873 0.870 0.870 0.869 0.871 0.871 0.869 0.870 0.872 0.898 0.873 0.877 0.880 0.910 0.920 0.923 0.929 0.932. 36 0.878 0.871 0.870 0.871 0.871 0.749 0.750 0.867 0.867 0.865 0.865 0.865 0.865 0.865 0.866 0.866 0.866 0.868 0.867 0.866 0.865 0.867 0.893 0.865 0.867 0.894 0.911 0.898 0.923 0.927 0.930. 37 0.850 0.876 0.701 0.862 0.862 0.864 0.863 0.864 0.864 0.865 0.864 0.864 0.865 0.865 0.866 0.866 0.868 0.869 0.869 0.871 0.870 0.871 0.908 0.909 0.876 0.918 0.922 0.926 0.931 0.937 0.938. 38 0.851 0.876 0.706 0.710 0.863 0.864 0.864 0.865 0.864 0.866 0.865 0.865 0.866 0.867 0.867 0.867 0.869 0.870 0.870 0.871 0.871 0.872 0.908 0.909 0.876 0.920 0.918 0.928 0.932 0.936 0.939. 41 1.045 1.091 1.080 1.059 0.864 0.846 0.831 0.944 0.920 0.906 0.877 0.859 0.840 0.815 0.794 0.794 0.782 0.767 0.752 0.732 0.724 0.713 0.709 0.687 0.733 0.839 0.709 0.790 0.829 0.841 0.837. 42 0.887 0.860 0.863 0.866 0.863 0.862 0.696 0.865 0.864 0.864 0.864 0.865 0.864 0.867 0.868 0.868 0.868 0.869 0.870 0.870 0.870 0.872 0.871 0.872 0.876 0.880 0.882 0.878 0.877 0.890 0.895. 43 0.881 0.867 0.874 0.869 0.869 0.866 0.867 0.867 0.867 0.867 0.866 0.866 0.864 0.866 0.867 0.867 0.869 0.869 0.870 0.869 0.870 0.871 0.873 0.872 0.876 0.880 0.888 0.881 0.884 0.898 0.901. 44 0.878 0.870 0.872 0.871 0.870 0.865 0.867 0.866 0.867 0.867 0.865 0.867 0.866 0.866 0.867 0.868 0.868 0.870 0.869 0.869 0.870 0.871 0.871 0.873 0.875 0.881 0.878 0.886 0.888 0.899 0.902. 45 平均值 0.878 0.883 0.862 0.872 0.865 0.829 0.864 0.844 0.864 0.858 0.862 0.842 0.692 0.800 0.865 0.869 0.862 0.868 0.864 0.867 0.864 0.865 0.865 0.865 0.865 0.864 0.866 0.864 0.866 0.863 0.866 0.864 0.868 0.864 0.868 0.863 0.868 0.863 0.868 0.862 0.869 0.862 0.870 0.865 0.871 0.879 0.873 0.874 0.877 0.868 0.880 0.891 0.874 0.894 0.886 0.898 0.888 0.909 0.897 0.916 0.903 0.919 0.869.
(41) 表 2-9 虛擬 7 樓結構系統不同時之建造成本計算表 虛擬 7 層(18M*18M) 數量 常重混凝土(方). 小計. 1,400. 837,200. 樑鋼骨(噸). 33 14,000. 462,000. 柱鋼骨(噸). 29 14,000. 406,000. 輕質混凝土. 598. 單價. 598. 2,100. 1,255,800. 樑鋼骨(噸). 29 14,000. 411,180. 柱鋼骨(噸). 26 14,000. 363,370. 總價. 1,705,200. 總價差. 325,150 (+19.1%). 2,030,350. 虛擬 20 層(50M*50M) 數量. 單價. 10,893. 1,400. 15,250,200. 樑鋼骨(噸). 987 14,000. 13,818,000. 柱鋼骨(噸). 1,296 14,000. 18,144,000. 常重混凝土(方). 輕質混凝土. 10,893. 小計. 2,100. 22,875,300. 樑鋼骨(噸). 866 14,000. 12,118,386. 柱鋼骨(噸). 1,056 14,000. 14,787,360. 總價. 47,212,200. 總價差. 2,568,846 (+5.4%). 49,781,046. 虛擬 60 層(50M*50m) 常重混凝土(方) 樑鋼骨(噸). 數量. 單價. 小計. 38,940. 1,400. 54,516,000. 4,949 14,000. 69,286,000. 柱鋼骨(噸). 14,355 14,000 200,970,000. 輕質混凝土. 38,940. 樑鋼骨(噸) 柱鋼骨(噸). 2,100. 81,774,000. 4,301 14,000. 60,209,534. 12,015 14,000 168,211,890. 總價. 324,772,000. 總價差. -14,576,576 (-4.5%). 310,195,424. 實際 26 層 數量. 單價. 16,335. 1,400. 22,869,000. 樑鋼骨(噸). 4,353 14,000. 60,942,000. 柱鋼骨(噸). 2,920 14,000. 40,880,000. 2,100. 34,303,500. 樑鋼骨(噸). 3,744 14,000. 52,410,120. 柱鋼骨(噸). 2,482 14,000. 34,748,000. 常重混凝土(方). 輕質混凝土. 16,335. 小計. 32. 總價. 124,691,000. 總價差. -3,229,380 (-2.6%). 121,461,620.
(42) 2. 表 2-10 靜載重為 370 kg/m 虛擬結構系統為一致時之建造成本計算表 虛擬 7 層(50M*50M) 數量. 單價. 小計. 2,905. 1,400. 4,067,000. 樑鋼骨(噸). 342 14,000. 4,788,000. 柱鋼骨(噸). 179 14,000. 2,506,000. 常重混凝土(方). 輕質混凝土. 2,905. 2,100. 6,100,500. 樑鋼骨(噸). 298 14,000. 4,175,136. 柱鋼骨(噸). 161 14,000. 2,250,388. 總價. 11,361,000. 總價差. 1,165,024 (+10.3%). 12,526,024. 虛擬 20 層(50M*50M) 數量. 單價. 10,893. 1,400. 15,250,200. 樑鋼骨(噸). 987 14,000. 13,818,000. 柱鋼骨(噸). 1,296 14,000. 18,144,000. 常重混凝土(方). 輕質混凝土. 10,893. 小計. 2,100. 22,875,300. 樑鋼骨(噸). 866 14,000. 12,118,386. 柱鋼骨(噸). 1,056 14,000. 14,787,360. 總價. 47,212,200. 總價差. 2,568,846 (+5.4%). 49,781,046. 虛擬 60 層(50M*50m) 常重混凝土(方) 樑鋼骨(噸). 數量. 單價. 小計. 38,940. 1,400. 54,516,000. 4,949 14,000. 69,286,000. 柱鋼骨(噸). 14,355 14,000 200,970,000. 輕質混凝土. 38,940. 樑鋼骨(噸) 柱鋼骨(噸). 2,100. 81,774,000. 4,301 14,000. 60,209,534. 12,015 14,000 168,211,890. 總價. 324,772,000. 總價差. -14,576,576 (-4.5%). 310,195,424. 實際 26 層 數量. 單價. 16,335. 1,400. 22,869,000. 樑鋼骨(噸). 4,353 14,000. 60,942,000. 柱鋼骨(噸). 2,920 14,000. 40,880,000. 2,100. 34,303,500. 樑鋼骨(噸). 3,744 14,000. 52,410,120. 柱鋼骨(噸). 2,482 14,000. 34,748,000. 常重混凝土(方). 輕質混凝土. 16,335. 小計. 33. 總價. 124,691,000. 總價差. -3,229,380 (-2.6%). 121,461,620.
(43) 2. 表 2-11 靜載重為 700 kg/m 虛擬結構系統為一致時之建造成本計算表 虛擬 7 層(50M*50M) 數量 常重混凝土(方). 小計. 1,400. 4,054,400. 樑鋼骨(噸). 425 14,000. 5,950,000. 柱鋼骨(噸). 258 14,000. 3,612,000. 輕質混凝土. 2,896. 單價. 2,896. 2,100. 6,081,600. 樑鋼骨(噸). 360 14,000. 5,033,700. 柱鋼骨(噸). 227 14,000. 3,171,336. 總價. 13,616,400. 總價差. 670,236 (+4.9%). 14,286,636. 虛擬 20 層(50M*50M) 數量 常重混凝土(方). 小計. 1,400. 15,185,800. 樑鋼骨(噸). 1,214 14,000. 16,996,000. 柱鋼骨(噸). 1,656 14,000. 23,184,000. 輕質混凝土. 10,847. 單價. 10,847. 2,100. 22,778,700. 樑鋼骨(噸). 1,017 14,000. 14,242,648. 柱鋼骨(噸). 1,374 14,000. 19,242,720. 總價. 55,365,800. 總價差. 898,268 (+1.6%). 56,264,068. 虛擬 60 層(50M*50m) 數量 常重混凝土(方). 38,591. 單價. 小計. 1,400. 54,027,400. 樑鋼骨(噸). 6,212 14,000. 86,968,000. 柱鋼骨(噸). 17,078 14,000. 239,092,000. 輕質混凝土. 38,591. 2,100. 81,041,100. 樑鋼骨(噸). 5,057 14,000. 70,791,952. 柱鋼骨(噸). 13,526 14,000. 189,360,864. 總價. 380,087,400. 總價差. -38,893,484 (-10.2%). 341,193,916. 實際 26 層 數量 常重混凝土(方). 小計. 1,400. 22,869,000. 樑鋼骨(噸). 4,353 14,000. 60,942,000. 柱鋼骨(噸). 2,920 14,000. 40,880,000. 輕質混凝土. 16,335. 單價. 16,335. 2,100. 34,303,500. 樑鋼骨(噸). 3,744 14,000. 52,410,120. 柱鋼骨(噸). 2,482 14,000. 34,748,000. 34. 總價. 124,691,000. 總價差. -3,229,380 (-2.6%). 121,461,620.
(44) 2. 表 2-12 靜載重為 1000 kg/m 虛擬結構系統為一致時之建造成本計算表 虛擬 7 層(50M*50M) 數量 常重混凝土(方). 小計. 1,400. 4,041,800. 樑鋼骨(噸). 522 14,000. 7,308,000. 柱鋼骨(噸). 321 14,000. 4,494,000. 輕質混凝土. 2,887. 單價. 2,887. 2,100. 6,062,700. 樑鋼骨(噸). 436 14,000. 6,102,180. 柱鋼骨(噸). 294 14,000. 4,120,998. 總價. 15,843,800. 總價差. 442,078 (+2.8%). 16,285,878. 虛擬 20 層(50M*50M) 數量 常重混凝土(方). 小計. 1,400. 15,128,400. 樑鋼骨(噸). 1,492 14,000. 20,888,000. 柱鋼骨(噸). 1,973 14,000. 27,622,000. 輕質混凝土. 10,806. 單價. 10,806. 2,100. 22,692,600. 樑鋼骨(噸). 1,231 14,000. 17,232,600. 柱鋼骨(噸). 1,594 14,000. 22,318,576. 總價. 63,638,400. 總價差. -1,394,624 (-2.2%). 62,243,776. 虛擬 60 層(50M*50m) 數量 常重混凝土(方) 樑鋼骨(噸). 38,245. 單價. 小計. 1,400. 53,543,000. 7,071 14,000. 98,994,000. 總價. 總價差. 柱鋼骨(噸). 19,776 14,000 276,864,000 429,401,000 -44,225,426. 輕質混凝土. 38,245. 樑鋼骨(噸) 柱鋼骨(噸). 2,100. 80,314,500. 5,777 14,000. 80,878,098. (-10.3%). 15,999 14,000 223,982,976 385,175,574 實際 26 層 數量. 常重混凝土(方). 小計. 總價. 1,400. 22,869,000. 樑鋼骨(噸). 4,353 14,000. 60,942,000. 柱鋼骨(噸). 2,920 14,000. 40,880,000 124,691,000. 輕質混凝土. 16,335. 單價. 16,335. 2,100. 34,303,500. 樑鋼骨(噸). 3,744 14,000. 52,410,120. 柱鋼骨(噸). 2,482 14,000. 34,748,000 121,461,620. 35. 總價差. -3,229,380 (-2.6%).
(45) d t. 樓層. d(cm). t(cm). RF~2F. 70. 0.4. 樓層 RF~2F. 圖 2-1 虛擬 7 樓之結構平面圖. 圖 2-2 虛擬 7 樓結構分析模式平面圖. 36. 斷面形式 W12×22.
(46) 圖 2-3. 虛擬 7 樓結構分析模式立體圖. 37.
(47) d t. 20F. 樓層. d(cm). t(cm). RF~17R. 130. 0.6. 16F~12F. 130. 1.1. 11F~7F. 130. 1.8. 6F~2F. 130. 2.5. 樓層. 圖 2-4 虛擬 20 樓之結構平面圖 38. 斷面形式. RF~17R. W21×55. 16F~12F. W21×55. 11F~7F. W21×55. 6F~2F. W21×55.
(48) 圖 2-5 虛擬 20 樓結構分析模式平面圖. 圖 2-6 虛擬 20 樓結構分析模式立體圖. 39.
(49) d 60F t. 樓層. d(cm). t(cm). 樓層. 斷面形式. RF~57R. 170. 0.6. RF~57R. W24×84. 56F~52F. 170. 1.2. 56F~52F. W24×84. 51F~47F. 170. 1.8. 51F~47F. W24×84. 46F~42F. 170. 2.4. 46F~42F. W24×94. 41F~37F. 170. 3.0. 41F~37F. W24×94. 36F~32F. 170. 4.0. 36F~32F. W24×103. 31F~27F. 170. 4.4. 31F~27F. W24×103. 26F~22F. 170. 5.1. 26F~22F. W24×103. 21F~17F. 170. 5.8. 21F~17F. W24×103. 16F~12F. 170. 6.8. 16F~12F. W24×84. 11F~7F. 170. 7.8. 11F~7F. W24×94. 6F~2F. 170. 9.0. 6F~2F. W24×84. 圖 2-7 虛擬 60 樓之結構平面圖 40.
(50) 圖 2-8 虛擬 60 樓結構分析模式平面圖. 41.
(51) 圖 2-9 虛擬 60 樓結構分析模式立體圖. 42.
(52) 25 (7F,19.1%). 20. Cost Rate (%). 15 (7F,10.3%) 10 (20F,5.4%) 5 0 0 -5. 10. 20. 30. 40. 50. Real 26F Building (26F,-2.6%). 60 (60F,-4.5%). -10. No. of Story. 圖 2-10 經濟效益與樓層數目之關係. 43. 70.
(53) d t. 樓層. d(cm). t(cm). RF~2F. 70. 1.1. ` 圖 2-11 虛擬 7 樓 5 跨正方形結構分析模式. 44. 樓層. 斷面形式. RF~2F. W21×55.
(54) 12 (7F,10.3%). 10 8. (20F,5.4%). Cost Rate (%). 6 4 2 0 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. -2 (60F,-4.5%). Real 26F Building (26F,-2.6%). -4 -6. No. of Story. 2. 圖 2-12 靜載重為 370 kg/m 同一虛擬結構系統之建造經濟效益 與樓層數目之關係. 6 (7F,4.9%) 4 (20F,1.6%). Cost Rate (%). 2 0 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. -2 -4. Real 26F Building (26F,-2.6%). -6 -8 (60F,-10.2%) -10 -12. No. of Story. 2. 圖 2-13 靜載重為 700 kg/m 同一虛擬結構系統之建造經濟效益 與樓層數目之關係. 45.
數據
![表 1-1 台灣現有水庫淤積量統計表[1] 完工年 水庫名稱 原蓄水量 (萬立方公尺） 淤積量 （萬立方公尺） 淤積率 （％） 統計 淤積年 1748 中正湖 54.00 14.85 27.50 1989 1841 虎頭埤 135.80 45.60 33.58 1990 1908 粗坑壩 24.00 12.00 50.00 不詳 1920 觀音湖 64.48 18.08 28.04 1963 1926 西勢 65.17 25.63 39.33 1992 1930](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/9libinfo/8902573.258479/15.892.102.778.150.1099/水量萬立方萬立方公尺統計淤積年中正湖虎頭埤粗坑壩觀音湖西勢.webp)
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