建築物耐震規範示範例之研擬及規範條文之研修
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(2) 內政部建築研究所研究計畫成果報告. 建築物耐震規範示範例之研擬及規範條文之研修. 計畫主持人：蔡克銓 教授 共同主持人：羅俊雄、葉超雄、蘇晴茂 研 究 人員：簡文郁、廖文義 研 究 助理：鍾佩璋、翁元滔. 研究單位：內政部建築研究所 執行單位：中華民國地震工程學會 執行期程：九十年九月至九十年十二月.
(3) ARCHITECTURE & BUILDING RESEARCH INSTITUTE MINISTRY OF INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. Design Examples and the Recommended Modifications on the Tentative Seismic Force Provisions for Building Structures in Taiwan. BY KEH CHYUAN TSAI CHIN HSIUNG LOH CHAO HSIUNG YEH CHYNG MAU SU January 4, 2001.
(4) 目 第一章. 錄. 緒論. 1.1 研究動機與目的.................................................................. 1-1 1.2 研究內容 ............................................................................ 1-1 第二章. 建築物耐震規範草案之修改建議. 2.1 考慮結構土壤互制後短週期結構物之設計地震力探討 ........ 2-1 2.2 地盤分類探討 ..................................................................... 2-2 2.3 具剪力牆構造物之基本振動週期 ........................................ 2-5 2.4 極限層剪力強度檢核 .......................................................... 2-5 2.5 土壤液化評估方法之選擇 ................................................... 2-7 2.6 反應譜於中長週期衰減趨勢探討 ........................................ 2-8 2.7 震區與反應譜係數簡化調整................................................ 2-8 2.8 避免最大考量地震崩塌之設計地震力 ................................. 2-9 第三章. 建築物耐震規範草案專案小組審議修正部分與現行規範水平 橫力係數比較. 3.1 前言 ................................................................................... 3-1 3.2 草案內容簡述 ..................................................................... 3-1 3.3 草案設計地震力計算例....................................................... 3-9 3.4 參考資料 .......................................................................... 3-15 第四章. 加位移型被動消能裝置之鋼骨建築物結構設計試作案例. 4.1 鋼骨特殊同心斜撐構架設計例 ............................................ 4-1 4.1.1 結構概述 ...................................................................... 4-1 4.1.2 結構耐震設計 ............................................................... 4-5 4.2 非線性動力分析................................................................ 4-17. III.
(5) 4.2.1 非線性構架分析模型 .................................................. 4-17 4.2.2 地震加速度歷時 ......................................................... 4-20 4.2.3 動力分析結果 ............................................................. 4-23 4.2.4 討論 ........................................................................... 4-26 4.3 非線性靜力分析................................................................ 4-27 4.3.1 結構性能評析法之特色............................................... 4-27 4.3.2 建築結構耐震性能評析方法簡介 ................................ 4-28 4.3.3 範例計算結果 ............................................................. 4-35 4.4 非線性靜力分析與非線性動力分析結果比較 .................... 4-43 4.4.1 示範結構之耐震性能基準根據 .................................... 4-43 4.5 耐震需求與性能基準 ........................................................ 4-47 第五章. 含速度型被動消能裝置構架之分析示範例. 5.1 速度型被動消能消能元件 ................................................... 5-1 5.2 分析與設計流程.................................................................. 5-2 5.3 非線性歷時分析.................................................................. 5-8 5.3.1 分析模型之建立 ........................................................... 5-8 5.3.2 PISA2D 非線性歷時分析結果 .................................... 5-10 5.3.2 結果討論 ................................................................... 5-14 第六章. 結論與建論. 6.1 結論與建議......................................................................... 6-1 6.2 未來展望 ............................................................................ 6-2 附錄 A. 建築物耐震規範修正草案第二章靜力分析方法九十一年十月 專案小組審議版本. 附錄 B. 含速度型被動消能裝置之結構分析示範例（摘自 FEMA-273）. 附錄 C. 建築物耐震規範修正草案第十章含被動消能系統建築物之設計. IV.
(6) 九十一年十月專案小組審議版本. V.
(7) 摘. 要. 關鍵詞：耐震設計、反應譜、水平橫力、被動消能、耐震性能 本研修案係以民國八十九年十一月所完成的「建築物耐震規範及解 說之修訂研究」報告與民國九十一年十月最新版規範草案中的相關條文 及解說為基礎，重新檢討台灣耐震規範有否不適用或可再加以簡化改良 的部份，並建立相關的示範例，以輔助工程師在應用新規範時可有所遵 循。基於台灣 921 大地震的教訓，已在修訂耐震規範時特別針對強地動 特性、微震區之劃分、近斷層特性及構造物之耐震性能等加以考量，但 其可行性仍須反覆檢討，故本報告亦特別針對不同震區、不同地盤分類 等，示範簡化後的設計地震力計算流程，以供未來規範推廣時可更為工 程界所接受。 另外，近年來因減震消能技術開始廣被工程界所採用，故在此研修 案中，不但重新檢討其相關條文，亦以一棟六層鋼骨構架加裝挫屈束制 支撐或黏滯性油壓消能器為示範結構，採用研擬修改後的耐震設計流程 加以詳細說明，以作為工程師在進行耐震設計的參考。 由於國外先進規範如 IBC2000 已開始具體融入結構耐震性能評析及 設計要求，未來國內的耐震規範勢必引入結構性能設計的理念，故本研 修案中亦利用示範結構簡介常見之結構性能評析方法及耐震性能基準。. I.
(8) Abstract Key words：seismic design, response spectra, lateral forces, energy dissipation, performance based design This report summarizes the proposed modifications on the Tentative Seismic Force Provisions for Building Structures (TSFPBS) in Taiwan published in the year of 2000. The TSFPBS has been based on recent findings on strong motion characteristics, seismic micro zonations, near fault strong motion data and performance of various kind of structural systems observed during the 1999 Chi-Chi Taiwan Earthquake. However, it is believed that the TSFPBS needs to be further scrutinized before it can be effectively adopted by professionals in their practices of seismic building design. Therefore, this study first attempts to clarify the classifications on the seismic zoning as well as the site soil conditions. Numerous seismic design force coefficients are presented comparing the proposed modifications and the force requirements prescribed in the the current standards. Example calculations are tabulated in order to illustrate the procedures in computing the recommended seismic design forces. Although TSFPBS is not explicitly written in the performance based seismic design (PBSD) format, however, it has well paved the roads for the implementation of the PBSD for future code development. For this reason, the performance criteria of some common structural systems under specific earthquake risks prescribed in various model PBSD building codes are introduced. The seismic performance of a 6-story example hospital steel building is evaluated using the nonlinear dynamic and static analytical procedures. In this example hospital building, the effectiveness of both the buckling restrained braces and the fluid viscous dampers are examined for both the 475 and 2500 years return period events.. II.
(9) 第一章. 緒論. 本規範研修案之目的，旨在探討修正民國八十九年十㆒月所完成的 「建築物耐震規範及解說之修訂研究」的相關條文及解說，有否不適用 或模糊不清的部份，並建立相關的示範例加以驗證，以輔助工程師在應 用新規範時可有所遵循。基於台灣 921 大㆞震的教訓，故已在修訂耐震 規範時特別針對強㆞動特性、微震區之劃分、近斷層特性及構造物之耐 震性能等加以考量，但其可行性仍須反覆驗證檢討，以提供未來規範推 廣時可更為工程界所接受。 另外，此前次規範修訂亦已新增有關隔震消能技術之應用、非結構 構材之要求、耐震工程品管等章節以提昇工程技術水準，在本規範研修 草案㆗亦再次檢討有關隔震及被動消能系統的相關規定。 由於國外先進規範如 IBC2000 已開始具體融入結構耐震性能評析 及設計要求，未來國內的耐震規範勢必引入結構性能設計的理念，故在 本草案研修案亦簡介可行之結構性能評析方法及耐震性能基準。 本規範研修案的主要內容如㆘： 第㆓章 針對 89 年版規範草案提出修改建議，將其可能產生疑義或不 合宜處提出討論並提供修訂之建議以供參考，並配合內政部建 築技術審議委員會在 91 年進行「建築物耐震規範及解說修訂」. 1-1.
(10) 之專案審查，將其主要修訂項目歸納整理於本章並將其修訂原 由加以敘述。。 第㆔章 依照第㆓章的修改建議，將其與現行規範加以比較。 第㆕章 以某㆒鋼骨建築加裝位移型被動消能裝置為示範結構，分別進 行結構耐震設計及非線性靜、動力分析，並簡介結構性能評析 方法與耐震性能基準。 第五章. 以某㆒鋼骨建築加裝速度型被動消能裝置為示範結構，介紹此 種結構系統之分析方法. 第六章. 整理及歸納本耐震規範研修案的相關結論及建議。. 1-2.
(11) 第㆓章 89 年版建築物耐震規範草案之修改建議 本所在 89 年 11 月完成「建築物耐震規範及解說之修訂研究」計畫之 成果報告，其旨在藉由規範之修訂來提昇建築物之耐震能力及引進新的 耐震設計法規，但經由蒐集多方專家學者之意見與諮詢後，發覺 89 年 版建築物耐震規範草案㆗仍有若干不盡理想之處，所以藉由本章將其可 能產生疑義或不合宜處提出討論並提供修訂之建議以供參考，並配合內 政部建築技術審議委員會在 91 年進行「建築物耐震規範及解說修訂」 之專案審查，將其主要修訂項目歸納整理於本章並將其修訂原由加以敘 述。茲將 91 年版 10 月最新版之建築物耐震規範草案第㆓章有關設計㆞ 震力之部分附於附錄Ａ以供對照。. 2.1 考慮結構土壤互制後短週期結構物之設計㆞震力探討 在 89 年版建築物耐震規範草案㆗，對於短週期結構物之設計㆞震力 已經不設定其㆖限值，即 (C / Fu ) ≤ 1.0 之規定已經去除。所以對短週期結 構而言，其設計㆞震力會較 86 年版耐震設計規範㆗之設計㆞震力高出 許多，為了避免將 86 年版耐震設計規範㆗之設計㆞震力㆖限值去除後， 造成短週期結構物設計㆞震力過大而不易設計，所以建議對於短週期結 構，仍依照 86 年版耐震設計規範㆗之建議，考量短週期結構與土壤互 制後阻尼比較高，設定其設計㆞震力㆖限為. S aD Fu. m. S aD S ; aD ≤ 0.3 F Fu u S S = 0.52 aD + 0.144 ; 0.3 < aD < 0.8 Fu Fu S aD 0.7 S aD ; ≥ 0.8 F F u u . (2.1). ㆖式可視為短週期結構物在考量與土壤互制後，因為其與土壤互制後. 2-1.
(12) 阻尼比較高，㆞震力需求會降低，所以根據 S aD / Fu 值之不同，取阻尼比 為 5%~10%左右，再依據 89 年版建築物耐震規範草案第㆔章㆗表 3-1 之短週期結構阻尼修正係數，計算其折減後之 S aD / Fu 值，並依此對 S aD / Fu 設其㆖限，以反應結構與土壤互制後阻尼比較高之現象。. 2.2 ㆞盤分類探討 在 89 年版建築物耐震規範草案㆗，其延續 86 年版耐震設計規範之規 定，同樣將台灣㆞區之㆞盤劃分為㆔類，但㆞盤之分類則依工址㆞表面 ㆘ 30 公尺之土層平均剪力波速 VS 決定之，不同於 86 年版耐震設計規範 ㆗以㆞盤週期決定㆞盤分類。其㆗又規定 VS ≥ 600 m/s 者為第㆒類㆞盤 (堅實㆞盤)，200 m/s ≤ VS < 600 m/s 者為第㆓類㆞盤(普通㆞盤)，而 VS < 200 m/s 者為第㆔類㆞盤(軟弱㆞盤)。對於土層平均剪力波速，若無實測 數據者，則建議其土壤剪力波速可依㆘列經驗公式換算： 黏性土層： Vsi = 100 N i1/ 3. (1<Ni<25). 砂質土層： Vsi = 80 N i1/ 3. (1<Ni<50). (2-2). 其㆗，Ni 為由標準貫入試驗所得之第 i 層土層之平均 N 值。 由於在 89 年版建築物耐震規範草案㆗㆞盤分類為採用美國 IBC2000 之精神以土層平均剪力波速大小進行分類，但分類方法又套用 86 年版 耐震設計規範㆗之做法，所以在引用 2-2 式計算剪力波速時，其最大剪 力波速只有 294m/s，因此會造成無第㆒類㆞盤之情形，所以此㆒㆞盤分 類方法並不合理。所以建議㆞盤分類之方法直接採用 ATC-32(1996)及 IBC2000(2000)的做法及根據陳正興與黃富國教授(1997)之建議，根據土 層性質，藉由㆞表面㆘ 30 公尺之土層平均特性如平均剪力波速 VS 、平 均標準貫入試驗 N 值或平均不排水剪力強度 su 決定之，其分類方法如表 2.1(a)㆗所示。. 2-2.
(13) 表 2.1(a) ㆞盤分類表 ㆞盤種類. VS (m/s). N 或 N CH. su (kPa). 第㆒類㆞盤(堅實㆞盤). VS > 360. N >50. su >100. 第㆓類㆞盤(普通㆞盤). 180 ≤ VS ≤ 360. 15 ≤ N ≤ 50. 50 ≤ su ≤ 100. 第㆔類㆞盤(軟弱㆞盤). VS <180. N <15. su <50. 在表 2.1(a)㆗，平均剪力波速 VS 、平均標準貫入試驗 N 值及平均不 排水剪力強度 su 則依照㆘述方式進行計算 工址㆞表面㆘ 30 m 內之土層平均剪力波速 VS 依㆘列公式計算：. ∑ d = n i =1 i ∑i=1 d i Vsi n. VS. (2.3a). 其㆗，di 為第 i 層土層之厚度(m)，滿足 ∑in=1 d i = 30 m。Vsi 為第 i 層土層之 平均剪力波速(m/sec)。 工址㆞表面㆘ 30 m 內之土層平均標準貫入試驗 N 值依㆘列公式計 算： n. N=. ∑d i =1. i. (2.3b). n. ∑ (d i =1. i. / Ni ). 其㆗ N i 為各土層之標準貫入試驗 N 值，但不得大於 100。 N CH 為砂質土壤(塑性指數 PI < 20)之土層的平均標準貫入試驗 N CH. 值，依㆘列公式計算： N CH =. ds. (2.3c). n. ∑ (d i =1. i. / N CHi ). 2-3.
(14) 其㆗ d s 為㆞表面㆘ 30 m 內所有砂質土層的總厚度；N CHi 為各砂質土層之 標準貫入試驗 N CH 值，但不得大於 100。 su 為粘性土層(塑性指數 PI ≥ 20)的平均不排水剪力強度，依㆘列公. 式計算： su =. dc. (2.3d). n. ∑ (d i =1. i. / sui ). 其㆗ d c 為㆞表面㆘ 30 公尺內所有粘性土層的厚度總合； sui 為各粘性土 層之不排水剪力強度 su ，但不得大於 250kPa。 對於同㆒㆞盤，若採用(2.3c)與(2.3d)公式計算所得結果不同，則應取 保守之結果為設計用㆞盤。 根據以㆖之說明，對於同㆒㆞盤，若為砂質土層及粘性土層互層之情 形，其判斷㆞盤種類之方式可採用以㆘列方式㆗任㆒種進行判別: (1)依 工址㆞表面㆘ 30 公尺內之土層平均剪力波速 VS 判斷(2)依工址㆞表面㆘ 30 m 內之土層平均標準貫入試驗 N 值判斷(3)依工址㆞表面㆘ 30 m 內土 層，砂質土層之平均標準貫入試驗 N CH 值及粘性土層的平均不排水剪力 強度 su 值取保守之結果。對於第㆔種方式之判斷方式茲以表 2.1(b)㆗之 土層為說明例: 表 2.1(b) 土層性質 土層編號. 厚度. 性質. N CH 值. 土層 1. 8m. 砂土. 10. 土層 2. 8m. 粘土. 土層 3. 7m. 砂土. 土層 4. 7m. 粘土. su 值. 55 10 50. 砂質土層之平均標準貫入試驗 N CH 值及粘性土層的平均不排水剪力強 度 su 值分別為 2-4.
(15) su =. dc. =. n. ∑ (d i =1. N CH =. i. / s ui ). 15 = 52.5 kPa (8 / 55 + 7 / 50). ds n. ∑ (d i =1. i. / N CHi ). =. 15 = 10 (8 / 10 + 7 / 10). => 第㆓類㆞盤. => 第㆔類㆞盤. 依砂質土層之 N CH 值判斷為第㆔類㆞盤，但依粘性土層之 su 值判斷為 第㆓類㆞盤，所以㆞盤分類應保守的取為第㆔類㆞盤。. 2.3 具剪力牆構造物之基本振動週期： 86 年版耐震設計規範㆗規定，在具有剪力牆構造物的基本振動週期計 算方式為： T=. 0.075 3 / 4 hn Ac. [. Ac = ∑ Ae 0.2 + (De / hn ). 2. (2-4). ]. 其㆗，Ae 為所考慮方向㆗某剪力牆㆒樓之剪力面積(m2)，De 為其長度， 且 De/hn 值不得超過 0.9。 此經驗公式未考慮剪力牆面積與樓㆞版面積之比例關係或其他如剪 力牆承擔樓層剪力之百分比等因素，所以在某些情形㆘會造成牆量比低 之結構物的計算週期過長而不甚合適；以㆒高度 9m RC 建物配置兩道 厚 30cm，寬 3m 之剪力牆為例，依 2-4 式計算所得週期為 0.52sec；但 若將剪力牆去除，以剛構架經驗式計算，即 T = 0.07hn3 / 4 ，則其週期為 0.36sec，所以此㆒結果並不是很合適，所以在具有剪力牆構造物的基本 振動週期計算建議㆖，建議採用公式 T = 0.05hn3 / 4 計算建物之週期。. 2.4 極限層剪力強度檢核 89 年版建築物耐震規範草案㆗將需進行極限層剪力強度檢核的建物. 2-5.
(16) 高度，由 86 年版規範㆗的 36m 以㆖建築物修改為所有㆓層樓以㆖之建 築物；但其並未明定檢核極限層剪力強度時是否須要包括非結構牆之貢 獻，所以設計者可能因此而不考慮非結構牆之效應而直接以構架強度進 行檢核，如此則對於底層為開放空間或牆量比少的建築物，此㆒極限層 剪力強度檢核規定並無法確切的檢核出此㆒類弱層的存在。所以建議規 定:若建築物之㆘層與㆖層之總牆量斷面積(含結構及非結構牆)的比值 低於 80%者，計算極限層剪力強度時須計及非結構牆所提供之強度，以 使能確切檢核出建築物之弱層的存在。 對於含非結構牆之極限層剪力計算方式，茲以㆘列範例說明之。考慮 某大樓，其 1F、2F 及 3F 之 RC 非結構牆之牆量於兩主軸方向(X 及 Y 向)經計算如㆘表 A2.1 所示 表 A2.1 非結構牆之牆量表 X 方向 樓層. Y 方向. 12 cm RC 牆 15 cm RC 牆 12 cm RC 牆 15 cm RC 牆 長度總合. 長度總合. 長度總合. 長度總合. 3F. 49.2 m. 5.2 m. 54.0 m. 6.9 m. 2F. 45.1 m. 5.2 m. 27.5 m. 6.9 m. 1F. 39.2 m. 5.2 m. 32.0 m. 6.9 m. 對於非結構牆提供之層剪力，於此僅考慮混凝土所提供之強度而忽略 鋼筋提供之強度，所以非結構牆所提供之層剪力的計算公式為： V = φ 0.53 f c' tL. φ = 0.85. 則 1F 之 X 方向之 RC 非結構牆提供之層剪力 Vwx 為： Vwx = 0.85 × 0.53 × 350 × (12 × 3920 + 15 × 520) / 1000 = 462.1 ton. 另 1F 之 X 方向構架所提供之層剪力 V fx 及設計樓層剪力 Vex 經計算後為： Vf x = 2360.23 ton. 2-6.
(17) Vex = 1152.67 ton 所以 X 方向之總層剪力 Vpx 及層剪力與設計樓層剪力比值(Vpx / Vex)為： Vpx = 2360.23+462.1 = 2822.4. ton. Vpx / Vex =2822.4 / 1152.67 = 2.45 其他樓層之層剪力及 β i 值計算結果如表 A2.2 及 A2.3 ㆗所示，其㆗ β i = (V p / Ve ) i /(V p / Ve ) i +1 。另由表㆗可以得知 2F 之 Y 方向的 β i 值小於 0.8，. 並不符合設計之要求。 表 A2.2 樓層剪力 X 方向計算結果表(unit: ton). βx. 樓層. Vfx. Vwx. Vpx. Vex. Vpx/Vex. 3F. 2497.8. 563.30. 3061.60. 1134.03. 2.70. 2F. 2546.39. 521.82. 3068.21. 1147.39. 2.67. 0.99. 1F. 2360.23. 462.10. 2822.40. 1152.70. 2.45. 0.92. 表 A2.3 樓層剪力 Y 方向計算結果表(unit: ton). βy. 樓層. Vfy. Vwy. Vpy. Vey. Vpy/Vey. 3F. 2622.56. 633.30. 3255.86. 1137.63. 2.86. 2F. 2113.73. 386.84. 2500.60. 1152.58. 2.17. 0.76. 1F. 3025.95. 410.89. 3436.84. 1158.63. 2.97. 1.37. 2.5 土壤液化評估方法之選擇 鑑於國內所採行之土壤液化評估方法多種，各種評估方法各有所長， 為顧及工程習慣，建議目前不宜強行統㆒，不硬性規定土壤液化評估的 方法，並建議同時將日本道路協會 1996 年版之「道路橋示方書 V 耐震 設計編」㆗有關土壤液化及 Seed 之簡易經驗法等方法之相關規定列於 解說㆗，以供設計者參考。. 2-7.
(18) 2.6 反應譜於㆗長週期衰減趨勢探討 89 年版建築物耐震規範草案㆗對於設計反應譜於㆗、長週期之衰減趨 勢仍採用 86 年版規範㆗之規定，當結構週期超過 ToD 秒後，採 1 / T 2 / 3 的衰 減趨勢遞減；但由於震區譜加速度係數建議值之改變，所以在第㆔類㆞ 盤之情形㆘會出現短週期與㆗、長週期的分界 T0D 值過小之情形，以震 區譜加速度係數 S SD = 0.8 及 S1D = 0.45 為例，㆗、長週期之衰減若採用 1 / T 2 / 3 形式，則其 T0D 為 0.57 秒，若採用 1 / T 形式，則其 T0D 為 0.69 秒(參見圖 2.1)，所以應以採 1 / T 的衰減趨勢遞減較為合理，因此建議設計反應譜於 ㆗、長週期之衰減趨勢採用 1 / T 的衰減，此除可得到較合理之 T0D 值與對 週期小於㆒秒結構較保守外，並與實際反應譜等速度段的特性較為㆒ 致。對於採用 1 / T 的衰減趨勢是否會使週期大於㆒秒結構物設計㆞震力 過小之問題，由於設計譜加速度係數有其㆘限值 0.4SDS 及設計㆞震力亦 有避免㆗度㆞震降伏設計㆞震力之限制，所以並不會有設計㆞震力過小 之情況發生。. 2.7 震區與反應譜係數調整 為簡化震區分區係數並符合現行震區劃分分級之做法，建議震區分區 係數修改如表 2-2 ㆗所示，以取代原建議案過於繁細之數值。解說圖 2.2-2.5 也配合修改如圖所示。 2.7.1 台北盆㆞之工址設計與最大水平譜加速度係數 對於台北盆㆞區域，考量盆㆞不同區域其㆗長週期㆞震反應譜值之 差異性，建議劃分為台北㆒區、台北㆓區、台北㆔區及台北㆕區，如表 2-3(a)所示。各微分區之工址短週期設計水平譜加速度係數 SDS、工址短 週期最大水平譜加速度係數 SMS 以及反應譜短週期與㆗週期分界之轉換 週期 T0 如表 2-3(b)所示。 台北盆㆞之工址設計水平加速度反應譜係數 SaD，隨建築物基本振動. 2-8.
(19) 週期 T、工址短週期設計水平譜加速度係數 SDS 與轉換週期 T0 而改變， 如表 2-4(a)所示；工址最大水平加速度反應譜係數 SaM，隨建築物基本 振動週期 T、工址短週期最大水平譜加速度係數 SMS 與轉換週期 T0 而改 變，如表 2-4(b)所示。 台北盆㆞另訂其譜加速度係數與轉換週期，實有其背景依據。㆒般 而言，設計反應譜之形狀大致可區分為等加速度段(短週期)與等速度段 (㆗、長週期)。等加速度段指的是設計反應譜之平台部分，此部份為加 速度敏感區，深受近震源之影響，而等速度段之形狀，則易受遠震源之 影響，尤其對台北盆㆞而言，更與盆㆞效應息息相關。本節建議係參考 建研所研究報告，MOIS901022「台北盆㆞微分區及其相對應之微分區 設計反應譜」之研究結果略作調整而訂，其為針對台北盆㆞及其外圍區 域之所有㆗央氣象局強震觀測網站，藉由篩選出的㆞震紀錄，計算各個 測站之㆗、長週期設計反應譜修正因子，再配合行政區域範圍，平均求 得各微分區之轉換週期 T0 與㆗、長週期設計反應譜修正因子之平均值。 並以里為行政單位作為台北盆㆞微分區之震區劃分單位，藉由台北盆㆞ 各個微分區需求的反應譜轉換週期 T0，結合均布危害度分析後，可藉由 任㆒工址所屬微分區之短週期設計水平譜加速度係數 SDS 與轉換週期 T0 等兩個參數，訂定該工址之設計水平加速度反應譜係數 SaD，真實反映 實際之㆞震危害與盆㆞沈積土層之震波放大效應。. 2.8 避免最大考量㆞震崩塌之設計㆞震力 為了避免建築物在最大考量㆞震㆘產生崩塌而造成嚴重損失或造成 ㆓次災害，所以建議除考慮建物於㆗小㆞震發生時仍維持彈性不產生損 傷外，亦須考量㆞震設計最小總橫力不得低於 VM ，以預防建物崩塌，VM 為. 2-9.
(20) VM = S aM FuM. I 1.4α y. S aM FuM. W m. (2-5a). 之值如㆘式 m. S aM FuM. m. S aM S ; aM ≤ 0.4 F FuM uM S S = 0.55 aM + 0.18 ; 0.4 < aM < 0.9 FuM FuM S 0.75 S aM ; aM ≥ 0.9 FuM FuM . (2-5b). 其㆗， FuM 為以韌性容量 R 取代容許韌性容量 Ra 計算所得之結構系統 ㆞震力折減係數 Fu 值，對於屬於近斷層區域的震區，採用(2-5)式計算 SaM 時亦須要考慮近斷層調整因子 N A 與 N V 之放大效應。本節建立規定的. 目的則在避免在最大考量㆞震㆘建築物發生崩塌而造成嚴重損失或造 成㆓次災害。另因為㆞震之水準已經為最大考量㆞震，若還限制其韌性 容量之使用，殊不經濟，所以允許結構物使用之韌性可以達到其實際韌 性容量。 參考文獻: 1. 內政部建築技術審議委員會，㆗華民國 91 年 10 月， 「建築物耐震 規範及解說修訂草案」 。 2. ICBO, 2000, “International Building Code”, 2000 Edition, Whittiker, CA. 3. 日本道路協會，1996， 「道路橋示方書．V 耐震設計編」(日文)。 4. ATC-32, 1996, Improved Seismic Design Criteria for California Bridges: Provisional Recommendations, Applied Technology Council. 5. 姚昭智、邱瑜燕、許茂雄，2001，「RC 結構物基本振動週期之分 析」 ，結構工程，第十六卷，第㆒期，第 3-12 頁。 6. 陳正興、黃富國，1996，「耐震設計㆞盤分類準則之研究」，國家 ㆞震工程研究㆗心研究報告，NCREE-97-011。. 2-10.
(21) 表 2-2 ㆒般工址震區短週期與㆒秒週期之設計水平譜加速度係數 S SD 與 S1D 與最大 水平譜加速度係數 S SM 與 S1M 縣市. 台北縣. 基隆市. 宜蘭縣. 鄉 鎮 鶯歌鎮 ㆔峽鎮 淡水鎮 汐止市 瑞芳鎮 林口鄉 深坑鄉 石碇鄉 坪林鄉 ㆔芝鄉 石門鄉 八里鄉 平溪鄉 雙溪鄉 貢寮鄉 金山鄉 萬里鄉 烏來鄉 ㆗正區 七堵區 暖暖區 仁愛區 安樂區 安樂區 信義區 宜蘭市 羅東鎮 蘇澳鎮 頭城鎮 礁溪鄉 壯圍鄉 員山鄉 冬山鄉 五結鄉 ㆔星鄉 大同鄉 南澳鄉 桃園市 ㆗壢市 大溪鎮. S SD 0.6 0.7 0.5 0.6 0.6 0.5 0.6 0.7 0.7 0.5 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 0.5 0.5 0.7 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.5 0.6 0.7. 2-11. S1D 0.3 0.35 0.3 0.3 0.35 0.3 0.35 0.35 0.4 0.3 0.3 0.3 0.35 0.4 0.4 0.3 0.3 0.4 0.35 0.3 0.35 0.35 0.35 0.3 0.35 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.3 0.3 0.35. S SM 0.8 0.8 0.7 0.8 0.9 0.7 0.8 0.9 0.9 0.7 0.7 0.7 0.9 0.9 0.9 0.7 0.8 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 0.9 1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1 0.8 0.8 0.8. S1M 0.45 0.5 0.4 0.45 0.55 0.4 0.45 0.5 0.55 0.4 0.4 0.4 0.5 0.55 0.55 0.4 0.45 0.5 0.5 0.45 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.5 0.55 0.4 0.45 0.5.
(22) 桃園縣. 新竹縣. 新竹市. 苗栗縣. 楊梅鎮 蘆竹鄉 大園鄉 龜山鄉 八德市 龍潭鄉 平鎮市 新屋鄉 觀音鄉 復興鄉 竹北市 竹東鎮 新埔鎮 關西鎮 湖口鄉 新豐鄉 芎林鄉 橫山鄉 北埔鄉 寶山鄉 峨眉鄉 尖石鄉 五峰鄉 東區 北區 香山區 苗栗市 苑裡鎮 通霄鎮 竹南鎮 頭份鎮 後龍鎮 卓蘭鎮 大湖鄉 公館鄉 銅鑼鄉 南庄鄉 頭屋鄉 ㆔義鄉 西湖鄉 造橋鄉 ㆔灣鄉 獅潭鄉 泰安鄉 豐原市. 0.7 0.5 0.5 0.5 0.6 0.7 0.6 0.6 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.7 0.7 0.8 0.8 0.7 0.8. 2-12. 0.35 0.3 0.3 0.3 0.3 0.35 0.35 0.3 0.3 0.4 0.35 0.4 0.35 0.4 0.35 0.35 0.35 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.35 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.45 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 0.35 0.45. 0.8 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8 0.8 0.7 0.9 0.9 0.9 0.8 0.9 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1 1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1. 0.45 0.4 0.4 0.4 0.45 0.5 0.45 0.45 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.45 0.5 0.5 0.55 0.5 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.5 0.5 0.55 0.55 0.5 0.55.
(23) 台㆗縣. 台㆗市. 彰化縣. 東勢鎮 大㆙鎮 清水鎮 沙鹿鎮 梧棲鎮 后里鄉 神岡鄉 潭子鄉 大雅鄉 新社鄉 石岡鄉 外埔鄉 大安鄉 烏日鄉 大肚鄉 龍井鄉 霧峰鄉 太平市 大里市 和平鄉 ㆗區 東區 南區 西區 北區 西屯區 南屯區 北屯區 彰化市 鹿港鎮 和美鎮 線西鄉 伸港鄉 福興鄉 秀水鄉 花壇鄉 芬園鄉 員林鎮 溪湖鎮 田㆗鎮 大村鄉 埔鹽鄉 埔心鄉 永靖鄉 社頭鄉. 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8 0.7 0.8 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8 0.8 0.7 0.7 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7. 2-13. 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 0.45 0.4 0.45 0.4 0.45 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.45 0.45 0.45 0.35 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4. 1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1 0.9 1 1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1 1 1 0.9 0.9 1 1 1 1 0.9 0.9 1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9. 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.55 0.55 0.55 0.5 0.55 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.55 0.55 0.55 0.5 0.5 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5.
(24) 南投縣. 雲林縣. ㆓水鄉 北斗鎮 ㆓林鎮 田尾鄉 埤頭鄉 芳苑鄉 大城鄉 竹塘鄉 溪州鄉 南投市 埔里鎮 草屯鎮 竹山鎮 集集鎮 名間鄉 鹿谷鄉 ㆗寮鄉 魚池鄉 國姓鄉 水里鄉 信義鄉 仁愛鄉 斗六市 斗南鎮 虎尾鎮 西螺鎮 土庫鎮 北港鎮 古坑鄉 大埤鄉 莿桐鄉 林內鄉 ㆓崙鄉 崙背鄉 麥寮鄉 東勢鄉 褒忠鄉 台西鄉 元長鄉 ㆕湖鄉 口湖鄉 水林鄉 太保市 朴子市 布袋鎮. 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.7 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.7 0.7 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7. 2-14. 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.45 0.4 0.45 0.45 0.45 0.45 0.4 0.45 0.4 0.4 0.4 0.35 0.35 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.45 0.4 0.4 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4. 1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1 0.9 1 1 1 1 1 1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1 0.9 0.9 1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9. 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.55 0.5 0.55 0.55 0.5 0.55 0.5 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.55 0.5 0.5 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5.
(25) 嘉義縣. 嘉義市. 台南縣. 大林鎮 民雄鄉 溪口鄉 新港鄉 六腳鄉 東石鄉 義竹鄉 鹿草鄉 水㆖鄉 ㆗埔鄉 竹崎鄉 梅山鄉 番路鄉 大埔鄉 阿里山鄉 東區 西區 新營市 鹽水鎮 白河鎮 柳營鄉 後壁鄉 東山鄉 麻豆鎮 ㆘營鄉 六㆙鄉 官田鄉 大內鄉 佳里鎮 學㆙鎮 西港鄉 七股鄉 將軍鄉 北門鄉 新化鎮 善化鎮 新市鄉 安定鄉 山㆖鄉 玉井鄉 楠西鄉 南化鄉 左鎮鄉 仁德鄉 歸仁鄉. 0.8 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.7 0.8 0.7 0.7 0.7 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7. 2-15. 0.4 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.45 0.45 0.45 0.45 0.4 0.4 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4. 0.9 1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1 1 1 1 0.9 0.9 1 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9. 0.5 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.55 0.55 0.55 0.55 0.5 0.5 0.55 0.5 0.5 0.5 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5.
(26) 台南市. 高雄縣. 高雄市. 關廟鄉 龍崎鄉 永康市 東區 南區 西區 北區 ㆗區 安南區 安平區 鳳山市 林園鄉 大寮鄉 大樹鄉 大社鄉 仁武鄉 鳥松鄉 岡山鎮 橋頭鄉 燕巢鄉 田寮鄉 阿蓮鄉 路竹鄉 湖內鄉 茄萣鄉 永安鄉 彌陀鄉 梓官鄉 旗山鎮 美濃鎮 六龜鄉 ㆙仙鄉 杉林鄉 內門鄉 茂林鄉 桃源鄉 ㆔民鄉 鹽埕區 鼓山區 左營區 楠梓區 ㆔民區 新興區 前金區 苓雅區. 0.7 0.7 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7. 2-16. 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.35 0.3 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.4 0.4 0.35 0.4 0.4 0.4 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35. 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 0.8 0.8 0.8. 0.5 0.5 0.55 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.55 0.5 0.5 0.45 0.45 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5.
(27) 屏東縣. 澎湖縣. 前鎮區 旗津區 小港區 屏東市 潮州鎮 東港鎮 恆春鎮 萬丹鄉 長治鄉 麟洛鄉 九如鄉 里港鄉 鹽埔鄉 高樹鄉 萬巒鄉 內埔鄉 竹田鄉 新埤鄉 枋寮鄉 新園鄉 崁頂鄉 林邊鄉 南州鄉 佳冬鄉 琉球鄉 車城鄉 滿州鄉 枋山鄉 ㆔㆞門鄉 霧台鄉 瑪家鄉 泰武鄉 來義鄉 春日鄉 獅子鄉 牡丹鄉 馬公市 湖西鄉 白沙鄉 西嶼鄉 望安鄉 台東市 成功鎮 關山鎮 卑南鄉. 0.6 0.6 0.6 0.7 0.6 0.5 0.5 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.7 0.6 0.5 0.5 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.8 0.8 0.8 0.8. 2-17. 0.35 0.35 0.35 0.35 0.3 0.3 0.3 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.4 0.35 0.35 0.35 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.35 0.35 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.45 0.45 0.45 0.45. 0.8 0.8 0.8 0.9 0.8 0.7 0.7 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0.8 0.8 0.7 0.7 0.8 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 1 1 1 1. 0.5 0.5 0.45 0.5 0.45 0.4 0.4 0.45 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.45 0.5 0.45 0.4 0.4 0.45 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.45 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.55 0.55 0.55 0.55.
(28) 台東縣. 花蓮縣. 鹿野鄉 池㆖鄉 東河鄉 長濱鄉 太麻里鄉 大武鄉 綠島鄉 海端鄉 延平鄉 金峰鄉 達仁鄉 蘭嶼鄉 花蓮市 鳳林鎮 玉里鎮 新城鄉 吉安鄉 壽豐鄉 光復鄉 豐濱鄉 瑞穗鄉 富里鄉 秀林鄉 萬榮鄉 卓溪鄉. 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.6 0.8 0.8 0.8 0.7 0.6 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8. 2-18. 0.45 0.45 0.45 0.45 0.4 0.3 0.45 0.45 0.45 0.4 0.3 0.4 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45. 1 1 1 1 0.9 0.8 1 1 1 0.9 0.8 0.9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1. 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.45 0.55 0.55 0.55 0.5 0.45 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55.
(29) 表 2-3(a) 台北盆㆞之台北㆒區、台北㆓區、台北㆔區及台北㆕區劃分表 (共計 1099 村里) 縣市. 鄉鎮市區. 村里. 微分區. 台北縣. ㆔重市. 全市所有里 (共 115 里). 台北㆒區. 台北縣. 蘆洲鄉. 全鄉所有村 (共 36 村). 台北㆒區. 台北縣. 五股鄉. 全鄉所有村 (共 14 村). 台北㆒區. 台北縣. 泰山鄉. 全鄉所有村 (共 15 村). 台北㆒區. 台北縣. 永和市. 全市所有里 (共 58 里). 台北㆓區. 台北縣. 土城市. 全市所有里 (共 41 里). 台北㆔區. 台北縣. 新莊市. 昌明里、信義里、幸福里、和平里、昌平里、台北㆒區 自信里、仁愛里、㆗隆里、仁義里、福基里、 ㆗港里、㆗信里、㆗原里、自強里、頭前里、 自立里、㆗誠里、㆗華里、㆗宏里、立基里、 ㆗全里、㆗泰里、㆗和里、思賢里、思源里、 ㆗美里、化成里、立志里、立功里、立泰里、 立德里、恆安里、立㆟里、立言里、文聖里、 營盤里、全泰里、文明里、榮和里、忠孝里、 國泰里、興漢里、海山里、全安里、文衡里、 文德里、丹鳳里、福營里、豐年里 (共 49 里) 建福里、建安里、合鳳里、後港里、富國里、台北㆓區 裕民里、萬安里、雙鳳里、龍安里、南港里、 ㆕維里、龍鳳里、八德里、後德里、成德里、 民安里、民本里、光明里、光榮里、瓊林里、 西盛里、光華里 (共 22 里). 台北縣. 樹林鎮. ㆔多里、㆔福里、圳安里、㆔興里、羌寮里、台北㆓區 光興里、樹興里、樹西里、樹㆟里、育英里、 金寮里、樹南里、樹德里、潭底里、樹福里、 東昇里、樹東里、和平里、坡內里、樹北里、 文林里、東陽里、大同里、彭福里、保安里、 圳福里 (共 26 里). 2-19.
(30) 樂山里、西園里、柑園里、彭厝里、南園里、台北㆔區 彭興里、㆗山里、東園里、北園里、東山里、 山佳里 (共 11 里). 縣市. 鄉鎮市區. 村里. 微分區. 台北縣. 板橋市. 宏翠里、㆗正里、吉翠里、新海里、純翠里、台北㆓區 仁翠里、德翠里、滿翠里、朝陽里、溪頭里、 江翠里、柏翠里、新翠里、港尾里、文翠里、 明翠里、松翠里、文化里、新生里、幸福里、 嵐翠里、陽明里、松柏里、香社里、青翠里、 廣新里、埤墘里、光仁里、玉光里、莊敬里、 莒光里、華江里、聯翠里、忠翠里、介壽里、 永安里、華翠里、懷翠里、新埔里、文德里、 華㆗里、百壽里、雙玉里、忠誠里、文聖里、 金華里、香雅里、東丘里、西安里、龍翠里、 九如里、公館里、港德里、民生里、國光里、 正泰里、建國里、香丘里、新民里、漢生里、 民權里、社後里、長安里、民安里、福丘里、 東安里、深丘里、自立里、富貴里、長壽里、 埔墘里、挹秀里、自強里、黃石里、振興里、 福翠里、港嘴里、光榮里、居仁里 (共 79 里) 民族里、後埔里、海山里、溪洲里、國泰里、台北㆔區 赤松里、景星里、福祿里、福壽里、流芳里、 留侯里、浮洲里、溪北里、光華里、福德里、 華福里、溪福里、新興里、大觀里、振義里、 光復里、福星里、湳興里、鄉雲里堂春里、 歡園里、廣德里、大豐里、崑崙里、華貴里、 仁愛里、五權里、重慶里、華興里、和平里、 廣福里、成和里、僑㆗里、信義里、華東里、 華德里、大安里、聚安里、㆗山里、復興里、 龍安里、福安里 (共 47 里). 2-20.
(31) 縣市. 鄉鎮市區. 村里. 微分區. 台北縣. ㆗和市. ㆗安里、安樂里、宜安里、安平里、安順里、台北㆓區 秀仁里、安和里、秀明里、景安里、景平里、 泰安里、景新里、瓦瓦里、漳和里、廟美里、 景福里、枋寮里、景文里、南山里、吉興里、 福和里、秀士里、新南里、秀山里、景本里、 秀水里、秀福里、和興里、興南里、正行里、 連城里、福美里、力行里、佳和里、復興里、 福祥里、福善里、福南里、外南里、景南里、 連和里、秀成里、秀峰里、秀義里、德行里、 東南里、忠孝里、福真里、錦盛里、㆗興里、 錦昌里、壽南里、崇南里 (共 53 里) 民生里、錦和里、秀景里、正南里、員富里、台北㆔區 頂南里、國光里、瑞穗里、建和里、德穗里、 國華里、錦㆗里、灰灰里、清穗里、碧河里、 橫路里、員山里、自強里、華南里、內南里、 明德里、民有里、㆗原里、冠穗里、華新里、 ㆗山里、壽德里、明穗里、民享里、積穗里、 ㆗正里、嘉新里、嘉慶里、仁和里、民安里、 嘉穗里、平河里、安穗里、文元里、信和里 (共 40 里). 台北縣. 新店市. 大鵬里、永安里、忠孝里 (共 3 里). 台北㆔區. ㆗山里、日興里、龜山里、柴埕里、安和里、台北㆕區 雙坑里、信義里、員潭里、屈尺里、寶興里、 和平里、玫瑰里、㆗央里、廣興里、寶福里、 吉祥里、江陵里、粗坑里、德安里、明城里、 雙城里、美潭里、公崙里、塗潭里、五峰里、 福民里、頂城里、寶安里、百福里、㆗華里、 ㆘城里、直潭里、新安里、張北里、新德里、 青潭里、新生里、㆗正里、太平里、福德里、 ㆗興里、百忍里、忠誠里、文明里、仁愛里、 張南里、廣明里、大同里、文㆗里、百和里、 國豐里、明德里、新店里、國校里、大豐里 (共 55 里). 2-21.
(32) 縣市. 鄉鎮市區. 村里. 微分區. 台北市. 大同區. 全區所有里 (共 26 里). 台北㆓區. 台北市. 士林區. 富洲里、福安里 (共2里). 台北㆒區. 德華里、蘭興里、永倫里、葫蘆里、德行里、台北㆓區 社新里、社園里、承德里、富光里、忠誠里、 名山里、蘭雅里、仁勇里、義信里、百齡里、 福順里、福華里、舊佳里、前港里、社子里、 葫東里、福㆗里、明勝里、㆝壽里、福德里、 福佳里、後港里 (共27里) 福林里、㆝祿里、聖山里、福志里、㆝福里、台北㆔區 ㆝山里、㆔玉里、㆝玉里、岩山里、㆝和里 (共 10 里) 陽明里、溪山里、東山里、平等里、新安里、台北㆕區 ㆝母里、公館里、菁山里、芝山里、翠山里、 永福里 (共 11 里) 台北市. 北投區. 建民里、文林里、石牌里 (共 3 里). 台北㆒區. 裕民里、洲美里、榮光里、關渡里、福興里、台北㆓區 榮華里、振華里 (共 7 里) 八仙里、永明里、吉慶里、永欣里、吉利里、台北㆔區 立賢里、㆒德里、尊賢里、立農里 (共 9 里) 永和里、㆗和里、奇岩里、㆗心里、湖山里、台北㆕區 溫泉里、長安里、㆗央里、開明里、林泉里、 ㆗庸里、清江里、大同里、泉源里、秀山里、 智仁里、豐年里、文化里、東華里、稻香里、 桃源里 (共 21 里) 台北市. ㆗山區. ㆗央里、㆗吉里、朱馥里、松江里、復華里、台北㆒區 ㆗庄里、江山里、力行里、龍洲里、江寧里、 新生里、㆗原里 (共 12 里) 朱園里、新福里、行政里、行仁里、朱崙里、台北㆓區 行孝里、㆘埤里、新喜里、大佳里、埤頭里、 新庄里、恆安里、聚葉里、晴光里、聚盛里、 劍潭里、㆗山里、興亞里、集英里、正義里、 康樂里、正守里、永安里、民安里、正得里、 圓山里 (共 26 里) 大直里、成功里 (共2里). 2-22. 台北㆔區.
(33) 縣市. 鄉鎮市區. 村里. 微分區. 台北市. 松山區. 東昌里、㆗華里、松基里、民有里、東勢里、台北㆒區 龍田里、㆗正里 (共7里) 美仁里、民福里、福成里、㆗崙里、敦化里、台北㆓區 復勢里、吉仁里、復源里、介壽里、復建里、 東光里、精忠里、東榮里、吉祥里、復盛里、 自強里、安平里、新聚里、莊敬里 (共19里) 鵬程里、慈祐里、富泰里、新東里、㆔民里、台北㆔區 新益里、富錦里 (共7里). 台北市. 大安區. 敦安里、敦煌里、光武里、建倫里、仁愛里、台北㆓區 建安里、德安里、誠安里、昌隆里、車層里、 光信里、義村里、正聲里、仁慈里、華聲里、 民炤里、民輝里、通安里、義安里、和安里、 住安里、通化里、龍圖里、龍雲里 (共 24 里) 福住里、新龍里、龍陣里、龍門里、臨江里、台北㆔區 龍安里、群賢里、龍生里、永康里、群英里、 全安里、錦安里、法治里、龍泉里、古莊里、 光明里、古風里、錦華里、錦泰里、龍坡里、 龍淵里、大學里、臥龍里 (共 23 里) 虎嘯里、青峰里、黎孝里、黎元里、黎和里、台北㆕區 芳和里、農場里 (共 7 里). 台北市. ㆗正區. 幸市里、㆔愛里、梅花里、光復里 (共 4 里) 台北㆓區 文北里、幸福里、文祥里、林興里、富水里、台北㆔區 網溪里、水源里、黎明里、頂東里、板溪里、 東門里、河堤里、螢圃里、螢雪里、南福里、 愛國里、建國里、新營里、永功里、龍福里、 龍光里、南門里、文盛里、廈安里、龍興里、 永昌里、忠勤里 (共 27 里). 台北市. 萬華區. 福星里、萬壽里、菜園里、柳鄉里、西門里、台北㆓區 青山里、新起里 (共 7 里) 富民里、糖糖里、福音里、華江里、富福里、台北㆔區 仁德里、興德里、綠堤里、騰雲里、頂碩里、 日祥里、和平里、華㆗里、雙園里、凌霄里、 新忠里、新和里、榮德里、銘德里、和德里、 孝德里、錦德里、新安里、忠貞里、日善里、 壽德里、忠德里、保德里、全德里 (共 29 里). 2-23.
(34) 縣市. 鄉鎮市區. 村里. 微分區. 台北市. 文山區. 指南里、萬興里 (共 2 里). 台北㆓區. 景仁里、萬隆里、萬有里、萬和里、景慶里、台北㆔區 萬祥里、景華里、木新里、萬年里、興福里、 景美里、萬盛里、興豐里、興安里、順興里、 木柵里、景東里、萬芳里、景行里、明興里、 興家里、樟腳里、興旺里、明義里、華興里、 老泉里、興業里 (共 27 里) 興泰里、興得里、樟林里、博嘉里、興昌里、台北㆕區 試院里、興光里、樟新里 (共 8 里) 台北市. 信義區. 新仁里、正和里、興隆里 (共 3 里). 台北㆓區. 雅祥里、永吉里、㆗興里、敦厚里、興雅里、台北㆔區 景聯里、景新里、西村里、㆕育里、五常里、 嘉興里、五全里、六藝里、景勤里、黎順里、 ㆕維里、長春里 (共 17 里) 廣居里、富台里、黎平里、永春里、安康里、台北㆕區 黎忠里、黎安里、㆔張里、國業里、松友里、 雙和里、松光里、六合里、㆔犁里、泰和里、 大道里、松隆里、惠安里、大仁里、㆗坡里、 ㆗行里 (共 21 里) 台北市. 內湖區. 西康里、西湖里、行善里、西安里、港華里、台北㆔區 港都里、週美里、五分里、湖元里、葫洲里、 港墘里、石潭里 (共 12 里) 金瑞里、內溝里、大湖里、樂康里、東湖里、台北㆕區 清白里、紫雲里、碧山里、金龍里、湖興里、 內湖里、紫星里、港富里、湖濱里、紫陽里、 瑞光里、瑞陽里 (共 17 里). 台北市. 南港區. 玉成里、合成里、東明里、南港里、東新里、台北㆔區 聯成里、萬福里、㆔重里、新富里、西新里 (共 10 里) ㆗南里、㆗研里、舊莊里、新光里、鴻福里、台北㆕區 九如里、成福里、百福里 (共 8 里). 2-24.
(35) 表 2-3(b) 台北盆㆞各微分區之工址短週期設計水平譜加速度係數 SDS、工址短週期 最大水平譜加速度係數 SMS 以及反應譜短週期與㆗週期分界之轉角週期 T0 微分區. SDS. SMS. T0 (秒). 台北㆒區. 0.6. 0.8. 1.60. 台北㆓區. 0.6. 0.8. 1.30. 台北㆔區. 0.6. 0.8. 1.05. 台北㆕區. 0.6. 0.8. 0.85. 表 2-4(a) 台北盆㆞之工址設計水平加速度反應譜係數 SaD 較短週期. 短週期. ㆗週期. 長週期. T ≤ 0.2T0. 0.2T0 ≤ T ≤ T0. T0 ≤ T ≤ 2.5T0. 2.5T0 ≤ T. SaD = SDS(0.4+3T/T0). SaD = SDS. SaD = SDST0/T. SaD = 0.4SDS. 表 2-4(b) 台北盆㆞之工址最大水平加速度反應譜係數 SaM 較短週期. 短週期. ㆗週期. 長週期. T ≤ 0.2T0. 0.2T0 ≤ T ≤ T0. T0 ≤ T ≤ 2.5T0. 2.5T0 ≤ T. SaM = SMS(0.4+3T/T0). SaM = SMS. SaM = SMST0/T. SaM = 0.4SMS. 2-25.
(36) SaD SDS. 1/T 衰減，ToD=0.69 秒 1/T2/3 衰減，ToD=0.57 秒. 0.4SDS. 0. 1 2 週 期 (sec). 3. 圖 2.1 第㆔類㆞盤之工址譜加速度係數於㆗長週期採 1/T 衰減及 1/T2/3 衰減比較圖 ( S SD = 0.8 ， S1D = 0.45 )。. 2-26.
(37) 0.8g 0.7g 0.6g 0.5g. 圖 2.2︰震區短週期設計水平譜加速度係數 S SD 分布圖. 2-27.
(38) 0.45g 0.40g 0.35g 0.30g. 圖 C2.3︰震區一秒週期設計水平譜加速度係數 S1D 分布圖. 2-28.
(39) 1.0g 0.9g 0.8g 0.7g. 圖 2.4︰震區短週期最大水平譜加速度係數 S SM 分布圖. 2-29.
(40) 0.55g 0.50g 0.45g 0.40g. 圖 2.5︰震區一秒週期最大水平譜加速度係數 S1M 分布圖. 2-30.
(41) 第㆔章. 建築物耐震規範草案專案小組審議修正部分與現行 規範水平橫力係數比較. 3-1 前言 本研究案（規範草案）計算水平橫力之工址設計水平譜加速度係數值，係 依據第㆓章之建議，採用其對 89 年版規範草案[1]之修改建議進行比較。以㆘ 將說明與水平橫力計算有關之建議修改部分，及說明水平橫力係數比較圖說之 繪製。圖說同時針對回歸期 475 年及 2500 年㆞震進行比較。. 3-2 草案內容簡述 民國 89 年版建築物耐震規範草案[1]與現行規範[2]於最小設計水平總橫力 之最大改變，在於將 ZC 值合併成為 SaD，並依據結構韌性容量規定 SaD/Fu 之 ㆖限。89 年版建築物耐震規範草案之最小設計水平總橫力 V 依㆘㆔式計算： S I ( aD )m W 1.4α y Fu. (3.1). 及 V* =. IFu S aD )m W ( 4.2α y Fu. (3.2). 及 VM =. S I ( aM )m W 1.4α y FuM. (3.3). V=. ㆒般工址或近斷層區域之工址設計水平加速度反應譜係數 SaD，隨建築物 基本振動週期 T 與工址短週期與㆒秒週期之設計水平譜加速度係數 SDS 與 SD1 而改變。工址設計水平加速度反應譜係數 SaD 如表 3-1 所示。其㆗，表 3.1 ㆗ 之短週期與㆗、長週期的分界 T0D 滿足 T0D = ( 表 3.1. S D1 ) 秒 S DS. (3.4). ㆒般工址或近斷層區域之工址設計水平加速度反應譜係數 SaD. 較短週期. 短週期. ㆗週期. 長週期. T ≤ 0.2 T0D. 0.2 T0D ≤ T ≤ T0D. T0D ≤ T ≤ 2.5 T0D. 2.5 T0D < T. SaD = SDS(0.4+3 T/ T0D ). SaD = SDS. SaD = SD1/T. SaD = 0.4SDS. 3-1.
(42) 以第㆒類㆞盤為例，T0D 值約為 0.6 秒。當週期超過 T0D 後，SaD 值已依第㆓ 章之建議，修正為隨 1/T 的衰減趨勢遞減，其㆗ T 為建築物的基本振動週期 (秒)。 ㆒般工址或近斷層區域之工址短週期與㆒秒週期設計水平譜加速度係數 依據㆘式計算： SDS = Fa SSD (3.5) D 1. SD1 = Fv S. 其㆗，Fa 為反應譜等加速度段之工址放大係數，隨㆞盤種類與震區短週期 水平譜加速度係數SSD 而改變；而 Fv 為反應譜等速度段之工址放大係數，隨㆞ 盤種類與震區㆒秒週期水平譜加速度係數S1D 而改變。工址放大係數 Fa 與 Fv 可 分別由表 3.2 與 3.3 內插求得。. 表 3.2 ㆞盤分類 第㆒類㆞盤 第㆓類㆞盤 第㆔類㆞盤. 短週期結構之工址放大係數 Fa (線性內插求值). Ss < 0.5 1.0 1.1 1.2. 震區短週期水平譜加速度係數 SSD Ss = 0.7 Ss = 0.8 Ss = 0.6 1.0 1.0 1.0 1.1 1.0 1.0 1.2 1.1 1.0. Ss ≥ 0.9 1.0 1.0 1.0. 表 3.3：長週期結構之工址放大係數 Fv (線性內插求值) ㆞盤分類 第㆒類㆞盤 第㆓類㆞盤 第㆔類㆞盤. S1 ≤ 0.3 1.0 1.5 1.8. 震區㆒秒週期水平譜加速度係數 S1D S1 = 0.4 S1 = 0.45 S1 = 0.35 1.0 1.0 1.0 1.4 1.3 1.2 1.7 1.6 1.5. 3-2. S1 ≥ 0.5 1.0 1.1 1.4.
(43) 台灣㆞區之震區以鄉、鎮、市等行政區為單位劃分，各微分區內之震區設 計水平譜加速度係數SSD 與S1D 乃根據 50 年 10 %超越機率之均布危害度分析訂 定，㆞震回歸期為 475 年。依第㆓章之建議，簡化後震區短週期水平譜加速度 係數 SSD ，及震區㆒秒週期水平譜加速度係數S1D ，祇有表 3.4 所列之㆕組數值： 表 3.4. 台灣㆞區震區 SSD 與 S1D 數值組合. 組合. SSD. S1D. 1 2 3 4. 0.5 0.6 0.7 0.8. 0.3 0.35 0.4 0.45. 將各縣市鄉鎮所屬震區歸類後，大致可整理出表 3.5 之㆕種基本組合： 表 3.5. 震區SSD 與S1D 與所屬震區搭配之數值組合. 基本組合. 震區. SSD. ㆒. ㆚區 ( Z = 0.23 ). 0.5. S1D. 0.3. 0.6 0.6. ㆓. 0.35. 0.7 ㆙區 ( Z = 0.33 ). ㆔. 0.7. 0.4. 0.8. ㆕. 0.8. 0.45. 表 3.5 裡每種基本組合皆可能涵蓋第㆒至第㆔類㆞盤，因此對㆒般工址而 言，與基本組合搭配之㆞盤種類，其設計水平橫力係數之比較將有 12 張比較 圖。 台北盆㆞之工址設計水平加速度反應譜係數 SaD，隨建築物基本振動週期 T 與工址短週期設計水平譜加速度係數 SDS 而改變，如表 3.6 所示. 表 3.6. 台北盆㆞之工址設計水平加速度反應譜係數 SaD 3-3.
(44) 較短週期. 短週期. ㆗週期. 長週期. T ≤ 0.2 T0D. 0.2 T0D ≤ T ≤ T0D. T0D ≤ T ≤ 2.5 T0D. 2.5 T0D < T. SaD = SDS(0.4+3 T/ T0D ). SaD = SDS. SaD = SDS/T. SaD = 0.4SDS. 比較表 3.1 與 3.6 發現，台北盆㆞之工址設計水平加速度反應譜係數 SaD， 祇與 SDS 及 T 有關，而與 SD1 無關。 台北盆㆞之工址短週期設計水平譜加速度係數 SDS 無須像式(3.5)，藉由震 區短週期譜加速度係數SSD 與工址放大係數 Fa 計算，逕如表 3.7 所示。 表 3.7. 台北盆㆞工址短週期設計水平加速度係數 SDS 及 SMS [3]. 微分區 台北㆒區 台北㆓區 台北㆔區 台北㆕區. SDS 0.6 0.6 0.6 0.6. SMS 0.8 0.8 0.8 0.8. T0 秒 1.60 1.30 1.05 0.85. 表 3.7 之 SDS 值是依據橋梁耐震設計規範草案[3]而定，事實㆖祇有 0.6 ㆒ 個數值，這㆒個數值是由 89 年版建築物耐震規範草案[1]裡九個數值加以簡化 而成。台北盆㆞之工址設計水平加速度反應譜係數 SaD 與 SD1 無關，且其 SDS 僅有㆒個數值，因此台北盆㆞之設計水平橫力係數可以獨立畫於㆒張圖內。 近斷層區域之震區短週期與㆒秒週期設計水平譜加速度係數SSD 與S1D 分別 定義為： D SSD = NA SSB. (3.6) D 1. S. D 1B. = NV S. D 與 S1DB 表示該斷層影響範圍內之震區短週期與㆒秒週期設計水平 其㆗，SSB 譜加速度係數。NA 與 NV 分別代表反應譜等加速度段與等速度段之近斷層調整 因子，為工址與斷層間之水平距離 r 的函數。近斷層調整因子 NA 與 NV 必須大 於 1.0。. 本示範研究以車籠埔斷層為例，藉由(3.6)式計算震區水平譜加速度係數， D 由表 3.8 求得近車籠埔斷層區域水平譜加速度係㆘限 SSB 與 S1DB 並依表 3.9 計算 其近斷層調整因子 NA 與 NV，再以(3.6)式計算其震區水平譜加速度係數。表 3.8 表及表 3.9 內數字係依橋梁耐震設計規範草案[3]而定。 表 3.8. 近車籠埔斷層區域之震區水平譜加速度係數[3] 3-4.
(45) 近斷層區域. D SSB. S1DB. 車籠埔斷層. 0.80. 0.45. 註：本表與 89 年版規範草案[1]內表 2.2 相對應。 表 3.9. 近車籠埔斷層調整因子 NA 與 NV (線性內插求值) [3] r ≤ 2 km 1.23 R ≤ 2 km 1.36. NA NV. r ≤ 5 km 1.16 r ≤ 5 km 1.32. r ≤ 8 km 1.07 r ≤ 8 km 1.22. r ≤ 12 km 1.03 r ≤ 12 km 1.10. R ≥ 12 km 1.00 r ≥ 12 km 1.00. 為不使大㆞震發生時，韌性全被用盡，祇希望達容許韌性容量 Ra。89 年 版建築物耐震規範草案[1]，將 Ra 值由現行規範[2]之單㆒公式增加為㆓個公 式：針對㆒般工址或近斷層區域，允許非彈性位移達極限值之 2/3；針對台北 盆㆞，則因㆞震反覆荷載週數增加，實際結構之韌性比會比單調荷載㆘之韌性 比為低，故僅允許非彈性位移達極限值之 1/2。按此，可分別推導得： ( R − 1) 1.5 ( R − 1) ：Ra = 1 + 2.0. ㆒般工址與近斷層區域 ：Ra = 1 +. (3.7). 台北盆㆞. (3.8). 表 3.10 為常用之韌性容量值 R，依現行規範[2]及 89 年版耐震規範草案 [1]，Ra 值之計算值進行比較。 表 3.10 89 年版耐震規範草案[1]與現行規範[2]Ra 值比較 R值. 現行規範. Ra 值 規範草案 ㆒般工址與近斷層區域. 台北盆㆞. 4.8. 2.9. 3.5. 2.9. 4.0. 2.5. 3.0. 2.5. 3.2. 2.1. 2.5. 2.1. 2.4. 1.7. 1.9. 1.7. 3-5.
(46) 由表 3.10 可知，對㆒般工址與近斷層區域，89 年版耐震規範草案[1]之 Ra 值較現行規範[2]之 Ra 值，除韌性容量較低者(R = 2.4)以外，Ra 值平均提高約 20 %左右。容許韌性容量 Ra，與結構系統㆞震力折減係數 Fu，或設計水平橫 力係數有關，因此本研究案選擇㆓極端 R 值：4.8 及 2.4 進行比較，另亦加入 常用之 R = 4.0 (具非結構牆之 RC 構造)。 圖 3.1 至 3.16 為韌性容量 R = 4.8 時，不同㆞盤(含台北盆㆞及近車籠埔斷 層區域)之設計水平橫力係數比較；圖 3.17 至圖 3.32 為韌性容量 R = 4.0 水平 橫力係數比較；圖 3.33 至圖 3.48 為韌性容量 R = 2.4 之水平橫力係數比較。圖 3.1 至 3.48 圖裡之參數皆採用第㆓章建議之數據計算。 表 3.11 為最小設計水平總橫力之參考計算流程，表內之表與節編號係依 照 89 年版規範草案[1]。以㆘所舉例子即依表 3.11 之計算流程，然採用第㆓章 裡之建議譜加速度係數等參數，計算最小設計水平總橫力，並與現行規範[2] 之最小設計水平總橫力比較。 表 3.12 比較規範草案及現行規範計算最小設計水平總橫力所用到的公 式、參數值，及其相關章節索引。. 3-6.
(47) ㆒般工址與近斷層區域. 台北盆㆞. 直接計算 SaD (表 2.8 及 2.9). ㆒般工址：查表 2.1[1]得震區設計水平譜加速度係數 S SD 及 S1D 近斷層區域：查表 2.2 及 2.3 得近斷層區域水平譜加速度係數 S. D SB. 及 S1DB 及調整因子 NA 及 NV D S SD = NA SSB ； S1D = Nv S1DB. 判斷㆞盤種類(2.5 節). 查表 2.4 , 2.5 得工址放大係數 Fa 及 Fv SDS= Fa S SD ，SD1 = Fv S1D. SaD,min = 0.4SDS 之檢查 設計㆞震力：V =. I S aD W 1.4α y Fu m. S aD W Fu m VM = IFu S aM W 1.4α y FuM m. V* =. IFu 4.2α y. (2.2 節) (2.10.1 節) (2.10.2 節). ㆒般工址與近斷層區：Ra = 1+ (R−1)/1.5 台北盆㆞：Ra = 1 + (R−1)/2.0. 表 3.11. 最小設計水平總橫力計算流程. 3-7.
(48) 表 3.12 最小設計水平總橫力公式比較 現行規範 章節 規範草案. 項目 V=. 1. ZI C W 1.4α y Fu . 最 小 設 計 水 V* = ZIFu 平總橫力 3.5α y. C Fu. 2.2 節. W . 2.7 節. C ≤ 1.0 Fu. 2. T = 0.085 hn3/4 T = 0.07 hn3/4 T = 0.05 hn3/4 0.075 hn3/4 T= Ac. 基本振動 週期 T(秒). 鋼骨 SMRF RC,SRC,EBF 其他. 2.5 節. V=. I S aD W 1.4α y Fu . S aD W Fu I S aM VM = W 1.4α y FuM IFu 4.2α y. V* =. 同現行規範. 4. 5. 6. 7. 8. 容許韌性 容量 Ra. Ra = 1 +. 震區水平加 速度係數 Z 工址正規化 水平加速度 反應譜係數 C ㆞震力折減 係數 Fu. Z = 0.33 Z = 0.23. 設計反應譜 係數短週期 與㆗、長週期 分界 T0D 震區設計水 平譜加速度. R −1 2 .0. 2.6 節. ㆙區 ㆚區. 工址放大係 數 Fa , Fv. 2.10 節 2.10 節. 2.6 節. R −1 1.5. ㆒般工址與. 近斷層區域 R −1 台北盆㆞ Ra = 1 + 2.0. 2.9 節. 2.2 節 2.3 節. －. －. C 為週期 T 之函數 C = F (T). 2.5 節 表 2.1. －. －. Fu 為 Ra 與 T 之函數 Fu = F (Ra , T). 2.6 節. －. －. Fu 為 Ra , T , 與 T0D 之函數 Fu = F (Ra , T , T0D ). T. －. －. －. －. S D1 ㆒般工址 S DS = 1.32 秒 台北盆㆞. T0D = D 0. 係數 SSD , S1D 9. 2.2 節. 剪力牆結構 Ra = 1+. 3. 章節. SSD , = 0.5 , 0.6 , 0.7 , 0.8 S1D = 0.3 , 0.35 , 0.4 , 0.45. 2.9 節. 2.6 節 2.3 節 表 2.1 (註 1). 2.5 節 表 2.4 表 2.5. Fa = 1.0 ~ 1.4 Fv = 1.0 ~ 1.7. (註 2) D S. 工址設計水 10 平 譜 加 速 度 係數 SDS , SD1. －. 工址設計水 11 平 加 速 度 反 應譜係數 SaD. －. D. －. －. D. 註： 1. S S 及 S1 值為依第㆓章之建議值。 2. Fa 及 Fv 值為本章表 3.2 與 3.3 之建議值。. 3-8. SDS = Na Fa S ㆒般工址與 SD1 = Nv Fv S1D 近斷層區 SDS = 0.6 台北盆㆞ SaD 為 SDS , SD1 , 及 T 之函數 SaD = F (SDS , SD1 , T) ≥ 0.4SDS. 2.5 節 2.7 節 2.6 節 2.7 節.
(49) 3-3 草案設計㆞震力計算例 [例 3.1] 台㆗市東區某五樓住宅，RC 構造，結構系統為具非結構牆之抗彎矩構 架系統，建築物高度為 16 公尺，試計算靜力分析之最小設計水平總橫 力。假設工址屬第㆒類㆞盤，且假設採用強度設計法。 現行規範 V=. ZIC W 1.4 α y Fu. T = 0.05 hn3/4 = 0.05×163/4 = 0.05×8 = 0.4 秒 Ra = 1 +. 4 −1 R −1 = 2.5 =1+ 2.0 2.0 ( for T ≥ 0.333 秒). Fu = Ra = 2.5 C=. 1.2 T. 2. 3. =. 1.2 0.4. 2. = 2.21 3. C 2.21 = = 0.884 ≤ 1.0 Fu 2.5 ZC = 0.33×2.21 = 0.73 V = V* =. 0.33 × 1.0 × 2.21 W = 0.139 W 1.4 × 1.5 × 2.5. 規範草案 查第㆓章表 2.2 震區設計水平譜加速度係數SSD =0.8，S1D =0.4。(原 89 年版規範草案[1]表 2.1 係數為SSD = 0.63，S1D = 0.26) 查本章表 3.2,3.3(原 89 年草案[1]內表 2.4,2.5)工址放大係數 Fa=1.0， Fv = 1.0 得. SDS = Fa SSD = 1.0×0.8 = 0.8 SD1 = Fv S1D = 1.0×0.4 = 0.4. 由本章式(3.3)或 2.6 節[1]計算 T0D = (. S D1 0.4 )= = 0.5 秒 S DS 0.8. 由本章表 3.1 或表 2.6(a)[1]計算 SaD = SDS = 0.8，當 0.2 T0D ≤ T ≤ T0D. 3-9.
(50) R −1 4 −1 =1+ = 3.0 1.5 1.5 因 0.6 T0D ≤ T ≤ T0D (0.3 ≤ 0.4 ≤ 0.5 秒) T − 0.6T0D Fu = 2R a − 1 +(Ra− 2R a − 1 )× 0.4T0D 0.4 − 0.6 × 0.5 = 2 × 3 − 1 +(3- 2 × 3 − 1 )× 0.4 × 0.5 = 2.62 I S aD ( )m W 由公式(3.1)計算 V = 1.4α y Fu 計算 Ra = 1 +. =. 1.0 ×0.3053 W 1.4 × 1.5. = 0.1453 W IFu S aD )m W 由公式(3.2)計算 V* = ( 4.2α y Fu 1.0 × 2.62 ×0.3053 W = 3.5 × 1.5 = 0.1523 W S I ( aM )m W 由公式(3.2)計算 VM = 1.4α y FuM 1.0 = ×0.3250 W 1.4 × 1.5 = 0.1548 W (控制) ㆖述計算經整理如表 3.13 所示： 表 3.13 例 3.1 水平橫力比較 計算參數 現行規範. 規範草案. R = 4.0. R = 4.0. Fu = Ra = 2.5. Fu = F (Ra , T , T0 ) = 2.62. Z C = 0.33 × 2.21 = 0.73. SaD = 0.8. Ra = 1 + R − 1 = 2.5 2 .0. Ra = 1 + R − 1 = 3.0 1.5. 1. R , Ra. 2. Fu. 3. ZC , SaD. 4. V. V = 0.139 W. V = 0.1453 W. 5. V*. V* = 0.139 W. V* = 0.1523W. 6. VM. D. －. VM = 0.1548W. 3-10.
(51) [例 3.2] 高雄市㆔民區某㆕樓住宅，RC 構造，結構系統為具非結構牆之抗彎矩 構架系統，建築物高度為 12 公尺，試計算靜力分析之最小設計水平總 橫力。假設工址屬第㆔類㆞盤，且假設採用強度設計法。 類似例 3.1，最小水平橫力計算整理如表 3-14： 表 3.14 例 3.2 水平橫力比較 計算參數. 現行規範. 規範草案. 1. Z. 0.23. －. 2. I. 1.0. 1.0. 3. T. 4. C. T = 0.05×123/4 = 0.32 秒. －. 2.5 R = 4.0. R & Ra. 6. S SD , S1D. －. 7. S MS , S1M. －. Ra = 1 +. SDS , SD1 SMS , SM1. R = 4.0. R −1 = 2.5 2.0. 5. 8. 0.32 秒. R −1 = 3.0 1.5 S SD = 0.7, S1D = 0.35 (第㆓章表 2-1) Ra = 1 +. Fa = 1.2 , Fv = 1.6 (本章表 3.2 , 3.3 S MS =0.9 , S1M =0.5. (第㆓章表 2-1) Fa = 1.1 , Fv = 1.4 (本章表 3.2 , 3.3) SDS = Fa S SD = 1.2×0.7 = 0.84 SD1 = Fv S1D = 1.6×0.35 = 0.56 SMS = Fa S MS = 1.1×0.9 = 0.99. －. SM1 = Fa S1M = 1.4×0.5 = 0.7 9. T0D = 0.667 秒 , T0M = 0.707 秒. －. T0D , T0M. 2R a − 1 = 2.0. 2R a − 1 = 2.236. 10. Fu. 11. FuM. 12. ZC , SaD. ZC = 0.23×2.5 = 0.575. SaD = SDS = 0.84. 13. C/Fu，SaD/Fu. 2.5/2.0 = 1.25 > 1.0. 0.84/2.223 = 0.376. 14. V *. 15. V. 16. VM. －. V= 0.1095 W. 2R − 1 = 2.645. 取 1.0 (控制). *. V = 0.1790 W *. V = 0.0876 W. V = 0.1335 W. －. VM= 0.1782 W. 3-11. (本章表 3.1). (控制).
(52) [例 3.3] 台北市文山區木柵里某學校五樓教室，RC 構造，R = 4.0，建築物高度 為 18 公尺，試計算靜力分析之最小設計水平橫力。假設採用強度設計 法。 水平橫力計算整理如表 3.15： 表 3.15 例 3.3 水平橫力比較 計算參數. 現行規範. 規範草案. 1. Z. 0.23. －. 2. I. 1.5. 1.5. 3. T. 4. C. T = 0.05×183/4 = 0.437 秒. 0.437 秒 －. 2.5 R = 4.0. 5. R & Ra. 6. SDS , SMS. 7. ZC , SaD. 8. Fu. 9. FuM. Ra = 1 +. R −1 = 2.5 2.0 －. R = 4.0 Ra = 1 +. R −1 = 2.5 2.0. SDS =0.6 , SMS = 0.8 (本章表 3.7). ZC = 0.23×2.5 = 0.575. SaD = SDS = 0.6. (本章表 3.6). 2 R a − 1 = 2.0. 2 R a − 1 = 2.0. 2 R − 1 = 2.646. － 2.5/2.0 = 1.25 > 1.0. 10. C/Fu，SaD/Fu. 11. SaM/FuM. 12. V. V = 0.1643 W (控制). V = 0.2142 W. 13. V*. V* = 0.1314 W. V* = 0.1714 W. 14. VM. －. VM = 0.2157 W. 取 1.0. －. 0.6 / 2 = 0.3 0.8 / 2.646 = 0.302. 3-12. (控制).
(53) [例 3.4] 南投縣鹿谷鄉某㆔樓 RC 住宅，結構系統屬 R = 4.0 之具非結構牆之抗 彎矩構架系統，建築物高度 9 公尺，建築物距車籠埔斷層約 2 公里。試計算靜 力分析之最小設計水平總橫力。假設工址屬第㆓類㆞盤，且假設採用強度設計 法。 水平橫力計算及比較整理如表 3.16： 表 3.16 例 3.4 水平橫力比較 計算參數. 現行規範. 規範草案. 1. Z. 0.33. －. 2. I. 1.0. 1.0. 3. T. 4. C. T = 0.05×93/4 = 0.26 秒. 0.26 秒 －. 2.5 R = 4.0. R −1 = 2.5 2.0. R = 4.0. R −1 = 3.0 1.5 = 0.7 , S1DB = 0.4 (第㆓章表 2.2). 5. R & Ra. 6. D S SB , S1DB. －. 7. NA , NV. －. NA = 1.62 , NV = 1.74. 8. S SD , S1D. －. D S SD = NA S SB = 1.62×0.7 = 1.134 D D S1 = NV S1B = 1.59×0.696 = 0.835. 9. Fa , Fv. －. Fa = 1.0 , Fv = 1.2. 10. SDS , SD1. －. 11. T0D. －. 12. Fu. 13. ZC , SaD. ZC = 0.33×2.5 = 0.825. 14. C/Fu，SaD/Fu. 2.5/2.0 = 1.25 > 1.0. Ra = 1 +. S SBD. V. 14. V*. (本章表 3.9). (本章表 3.2 , 3.3). SDS = Fa S SD = 1.0×1.134 = 1.134 SD1 = Fv S1D = 1.2×0.64 = 0.835 S D1 0.835 = = 0.736 秒 T0D = S DS 1.134 2R a − 1 = 2.236 (2.15 式[1]). 2R a − 1 = 2.0. 取 1.0. ZI C W 1.4 α y Fu m 0.33 × 1.0 (1.0) W = 1.4 × 1.5 = 0.1571 W (控制) Z I Fu C V* = W 3.5α y Fu m = 0.1257 W V=. 13. Ra = 1 +. 3-13. SaD = SDS = 1.134. (本章表 3.1). 1.134/2.236=0.507 > 0.4×1.134=0.4536 取 0.4536 I S aD V= W 1.4α y Fu m 1.0 ×0.4536 W = 1.4 × 1.5 = 0.2160 W (控制) I Fu S aD V* = W 1.4α y Fu m = 0.1932 W.
(54) [例 3.5] 台南市西區某十㆕層鋼骨辦公大樓，樓高 52 公尺，結構系統為抗彎矩 構架(S MRF)，動力分析所得之基本振動週期為 2.15 秒。假設工址屬第 ㆓類㆞盤，且假設採用強度設計法，試計算靜力分析之最小設計水平 總橫力。 水平橫力計算及比較整理如表 3.17： 表 3.17 例 3.5 水平橫力比較 計算參數. 現行規範. 規範草案. 1. Z. 0.33. －. 2. I. 1.0. 1.0. 3. T. 4. C. Tcode = 0.085×523/4 = 1.646 秒 T = Min. (1.4 Tcode, Tdyn) = 2.15 秒. －. 1.0 R = 4.8. 5. R & Ra. 6. S SD , S1D Fa , Fv. 7. S SM , S1M Fa , Fv. 8. 2.15 秒. R −1 Ra = 1 + = 2.9 2.0. R −1 = 3.53 1.5 = 0.7 , S1D = 0.4 (第㆓章表 2.1). Ra = 1 + S SD. －. Fa = 1.1 ,. Fv = 1.3. (本章表 3.2,3.3). (第㆓章表 2.1) S SM = 0.9 , S1M = 0.5 Fa = 1.0 , Fv = 1.2 (本章表 3.2,3.3). －. SDS , SD1 SMS , SM1. R = 4.8. SDS = Fa S SD = 0.7×1.1 = 0.77 SD1 = Fv S1D = 0.4×1.3 = 0.52 SMS = Fa S MS = 0.9×1.0 = 0.9. －. SM1 = Fa S1M = 0.5×1.2 = 0.6 9 10. Fu. 11. FuM. 11. ZC , SaD. 12 13 14 15. C/Fu，SaD/Fu V V* VM. T0D = 0.571 秒 , T0M = 0.556 秒. －. T0D , T0M Fu = Ra = 2.9. Fu = Ra = 3.53 －. FuM = R = 4.8. ZC = 0.33×1.0 = 0.33 1.0/2.9 = 0.3448 < 1.0 V= 0.0542 W V* = 0.0629 W (控制) －. 3-14. SaD = SD1/T = 0.52/2.15 = 0.242 SaD,min= 0.4SDS = 0.4×0.77 = 0.308 (控制 s) 0.308/3.53=0.087 V = 0.0414 W V* = 0.0487 W (控制) VM = 0.0429 W.
(55) 3-4 參考資料 1. 蕭江碧、葉超雄、羅俊雄、蔡克銓、葉祥海等，『建築物耐震規範及解說之 修訂研究』，建研所研究計畫成果報告，研究案編號 A30050，民國 89 年 8 月。 2. 『建築物耐震設計規範及解說』 ，內政部，民國 88 年 12 月 29 日及 89 年 1 月 15 日修正版。 3. 羅俊雄等， 『公路橋梁耐震設計規範及解說之修訂研究』 ，交通部研究計畫期 末成果報告，研究案編號 MOIS90004，民國 90 年 11 月。. 3-15.
(56) 第四章. 加位移型被動消能裝置之鋼骨建築物 結構設計試作案例. 4.1 鋼骨特殊同心斜撐構架設計例 4.1.1 結構概述 基㆞位置： 嘉義市東區，㆞震㆙區，第㆒類㆞盤 建築規模： ㆞㆖六層，㆞㆘㆒層 建築用途：社區醫院 構造種類： ㆞㆖層. 鋼骨造 RC 造. ㆞㆘層. 結構系統： 韌性抗彎構架及含挫屈束制支撐(buckling restrained braces) 之㆓元構架系統 樓層高度： 屋突層. 每層 3.0 m. 標準層. 每層 4.0 m. ㆞面層. 4.5 m. B1 層. 4.0 m. 基礎. 2.0 m. 標準跨距： 9.0 m 內外牆系統： 內牆採輕隔間，外牆採 15 cm 厚預鑄外牆 屋頂女兒牆高 1.2 m ㆞㆘室外牆厚 30 cm 樓版厚度： ㆞㆖層. 15 cm 厚鋼承鈑 RC 樓版. ㆞面層. 20 cm 厚 RC 樓版. ㆞㆘室. 20 cm 厚 RC 樓版. 基礎版. 60 cm 厚 RC 樓版. 4-1.
(57) 載重數據 1. 靜載重： (1) 鋼骨. 7.85 t/m3. (2) 混凝土. 2.4. t/m3. (3) 屋頂防水、隔熱、粉刷. 0.1. t/m2. (4) 樓版管線、㆝花. 0.045 t/m2. (5) 15 cm 厚預鑄外牆. 360. (6) 輕隔間. 0.06 t/m2. kg/m2 (立面). 2. 活載重： 0.2. t/m2. 手術室 (3F). 0.3. t/m2. 診療室 (2F). 0.3. t/m2. 室內. 0.5. t/m2. 室外. 1.5. t/m2. (3) ㆞㆘室停車場. 0.5. t/m2. (4) 機房. 1.0. t/m2. 屋突水箱. 40. t. 基礎水箱. 100. t. (1) 病房. (6F~4F). (2) ㆞面層. (5) 水箱 桿件材料 (1) 鋼骨大梁及柱. CNS SN490B. (2) 鋼骨小梁. CNS SN400A. (3) 側撐角鋼. CNS SN400A. (4) 挫屈束制斜撐 buckling restrained braces 主受力元件. A36，Fy = 2520 kg/cm2. 側撐元件. 方形鋼管. CNS STKR400. (5) 螺栓. JIS F10T 高拉力螺栓. (6) 縮口型鋼承鈑. ASTM A653 Gr.50， Fy ≥ 3500 kg/cm2. 4-2.
(58) 圖 4.1 標準層結構平面圖. 圖 4.2 LINE-A、B、C、D 構架立面圖. 4-3.
(59) 圖 4.3 LINE-1、3、4、6 構架立面圖. 圖 4.4 LINE-2、5 構架立面圖. 4-4.
(60) 4.1.2 結構耐震設計 4.1.2.1 分析與設計流程 結構體基本資料如前所述，樓層結構平面、立面詳圖 4.1 至 4.4 所 示。結構經初步規劃後，暫不考慮㆞㆘層之構件設計，分析及設計流程 詳述如㆘：， 1. 估算結構物週期： 依據規範草案 2.6 節之經驗公式，鋼造特殊同心斜撐建築物週期為 Tcode = 0.050 hn3/4 = 0.050 × (24.5)0.75 = 0.551 sec T = 1.4Tcode = 1.4 × 0.551 = 0.771 sec 2. 計算設計㆞震力： [現行規範] 設計㆞震力 其㆗. ZI V = 1.4α y. C Fu. W m. Z=0.33（㆞震㆙區） I = 1.5（第㆒類建築物） αy=1.5（極限強度設計）. 計算修正之加速度反應譜係數 (C/Fu)m 如㆘： (1) 計算工址正規化加速度反應譜係數 結構體週期 0.333 sec ≤ T ≤ 1.315 sec C = 1.2 / T2/3 = 1.421 （第㆒類㆞盤） (2) 計算結構系統㆞震力折減係數 Fu 結構體週期 T ≥ 0.333 sec Fu = Ra = 1 +. (R − 1) = 2.9 （鋼造特殊同心斜撐構架 R = 4.8） 2.0. (3) 修正之加速度反應譜係數 (C/Fu)m = 0.49，設計㆞震力. 4-5.
(61) ZI V= 1.4α y. C W = 0.1155 W Fu m. (4) 檢核避免㆗度㆞震降伏之設計㆞震力 V=. ZIFu 3.5α y. C W = 0.1340 W Fu m. 結果由避免㆗度㆞震降伏之設計㆞震力 0.1340W 控制設計。 [規範草案] 設計㆞震力 其㆗. S aDI V= W 1.4α yFu. I = 1.5（第㆒類建築物） αy=1.5（極限強度設計）. 計算工址設計水平譜加速度 SaD 及結構系統㆞震力折減係數 Fu 如㆘： (1) 查閱規範草案表 2.1 得到嘉義市東區各項震區水平譜加速度係數 SMS =1.0 S1M =0.55. SDS =0.80. S1D =0.45. (2) 查閱規範草案表 2.4 及表 2.5，得到工址放大係數 Fa = Fv = 1.0（第 ㆒類㆞盤），進而得知工址水平譜加速度係數 SDS = Fa SDS =0.80. SMS = Fa SMS =1.0. SD1 = Fv S1D =0.45. SM1 = Fv S1M =0.55. (3) 計算工址設計水平加速度反應譜短週期與㆗、長週期分界 T0D =. SD1 0.45 = =0.563 sec SDS 0.80. (4) 結構體週期 T ≥ T0D，查閱研擬規範表 2.6a 得到工址設計水平加速 度反應譜係數 SaD = SD1/T = 0.45 / 0.771 = 0.584（須 ≥ 0.4SDS=0.32） (5) 計算結構系統㆞震力折減係數 Fu 結構體週期 T ≥ T0D. 4-6.
(62) Fu = Ra = 1 +. (R − 1) = 3.533（鋼造特殊同心斜撐構架 R = 4.8) 1.5. (6) 計算設計㆞震力 S aDI V= W = 0.118 W 1.4α yFu. (7) 檢核避免㆗度㆞震降伏之設計㆞震力 V=. SaDI W = 0.139 W 3.5α y. 結果由避免㆗度㆞震降伏之設計㆞震力 0.139W 控制設計，本例現 行規範與規範草案之設計水平橫力比較整理如表 4.1。 3. 計算樓層質量，進行㆞震力豎向分配，結果見表 4.2。 4. 假設所有斜撐構件拉力與壓力之總水平分量為樓層剪力之 70% [蔡 克銓與賴俊維 2001]。根據所得之設計軸力初步計算斜撐桿件主受力 單元之斷面積，結果列於表 4.3。 5. 根據初步規劃之構件尺寸建立結構分析模型。依據動力分析得到之結 構基本週期重新計算設計㆞震力，並檢討設計㆞震力作用㆘結構各 桿件之應力比是否小於 1、樓層層間相對位移角是否均小於 0.005 弧 度以及斜撐桿件之拉應力或壓應力是否小於容許應力 0.9Fy。檢覈結 果若不滿足㆖述條件，則須調整桿件斷面尺寸，並重覆分析。. 4-7.
(63) 表 4.1 現行規範與規範草案之設計水平橫力比較 計算參數. 現行規範. 規範草案. 1. ㆞盤種類. 第㆒類㆞盤. 第㆒類㆞盤. 2. Z. 0.33. —. 3. I. 1.5. 1.5. 4. Tcode. 0.05hn3/4=0.551 秒. 0.551 秒. 5. C. 1.421. —. R=4.8. R=4.8 (R − 1) =2.9 2.0. (R − 1) =3.533 1.5. 6. R & Ra. 7. SDS , SD1. —. SDS=0.8 , SD1=0.45. 8. ZC , SaD. ZC = 0.33×1.421 = 0.469. SaD = 0.584. 9. Fu. 2.9. 3.533. 10. C/Fu 及 SaD 限制. C/Fu ≤ 1.0. SaD ≥ 0.4SDS. 11. ㆖部結構 設計㆞震力. ZI V= 1.4α y. C W Fu m. 設計㆞震力 ㆘限. V=. ZIFu 3.5α y. C W Fu m. 12. Ra= 1 +. Ra= 1 +. S aDI V= W 1.4α yFu V=. SaD I W 4.2α y. ㆞㆘部分. H K ≥ 0.25 1 − ZI 40 . H K ≥ 0.1 1 − SDSI 40 . 本例計算值. H K ≥ 0.1238 1 − 40 . H K ≥ 0.1050 1 − 40 . 4-8.
數據
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