建築物消能元件等構件
性能試驗標準之研究
內政部建築研究所委託研究報告
中華民國 107 年 12 月
PG10701-0558
107301070000G0023建築物消能元件等構件
性能試驗標準之研究
受 委 託 者 : 財團法人中興工程顧問社
研 究 主 持 人 : 翁健煌
協 同 主 持 人 : 張權
研 究 助 理 : 陳昱志、邱天宏、紀宛君
研 究 期 程 : 中華民國107 年4 月至107 年12 月
研 究 經 費 : 新臺幣 95 萬 5 仟元整
內政部建築研究所委託研究報告
中華民國 107 年 12 月
(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)目次
目次... I 表次... III 圖次... VII 摘要... IX 第一章 緒論... 1 第一節 研究緣起... 1 第二節 研究方法... 2 第二章 資料蒐集與文獻分析... 3 第一節 國家標準之編寫原則與構成要素... 3 第二節 各國消能元件之規定... 8 第三章 國內消能元件試驗設備與試驗內容... 89 第一節 國內消能元件試驗設備... 89 第二節 國內消能元件試驗內容... 96 第四章 建築物耐震阻尼器國家標準草案... 103 第一節 建築物耐震黏滯阻尼器... 103 第二節 建築物耐震黏彈性阻尼器... 109 第三節 建築物耐震挫屈束制斜撐... 115 第五章 結論與建議... 121 第一節 結論... 121 第二節 建議... 125 附錄一 建築物耐震黏滯阻尼器... 127 附錄二 建築物耐震黏彈性阻尼器... 137 附錄三 建築物耐震挫屈束制斜撐... 147 附錄四 專家座談會會議紀錄... 157 附錄五 審查會議紀錄... 165 參考書目... 177表次
表 2-1 標準構成要素之範例 ... 4 表 2-2 黏彈性阻尼器各部件尺寸允許偏差 ... 19 表 2-3 橡膠類黏彈性材料品質指標 ... 19 表 2-4 黏彈性阻尼器力學性能要求 ... 20 表 2-5 黏彈性阻尼器耐久性要求 ... 20 表 2-6 黏滯阻尼器各部件尺寸允許偏差 ... 21 表 2-7 黏滯阻尼器力學性能要求 ... 22 表 2-8 黏滯阻尼器耐久性要求 ... 22 表 2-9 金屬降伏型阻尼器各部件尺寸允許偏差 ... 23 表 2-10 低降伏點鋼基本力學性能要求 ... 23 表 2-11 金屬降伏型阻尼器力學性能要求 ... 24 表 2-12 金屬降伏型阻尼器耐久性要求 ... 24 表 2-13 挫屈束制消能斜撐各部件尺寸允許偏差 ... 25 表 2-14 挫屈束制消能斜撐力學性能要求 ... 26 表 2-15 挫屈束制消能斜撐耐久性要求 ... 26 表 2-16 黏彈性阻尼器材料試驗法 ... 27 表 2-17 黏彈性阻尼器力學性能試驗法 ... 27 表 2-18 黏彈性阻尼器耐久性試驗法 ... 28 表 2-19 黏彈性阻尼器其他相關性能試驗法 ... 28 表 2-20 黏滯阻尼器材料試驗法 ... 29 表 2-21 黏滯阻尼器力學性能試驗法 ... 29 表 2-22 黏滯阻尼器耐久性試驗法 ... 30 表 2-23 黏滯阻尼器其他相關性能試驗法 ... 30 表 2-24 金屬降伏型阻尼器力學性能試驗法 ... 31 表 2-25 金屬降伏型阻尼器耐久性試驗法 ... 31 表 2-26 挫屈束制消能斜撐力學性能試驗法 ... 32 表 2-27 挫屈束制消能斜撐耐久性試驗法 ... 33 表 2-28 消能阻尼器出廠檢驗項目 ... 34 表 2-29 被動減震結構的力學機制與構件 ... 36 表 2-30 減震結構組成要素之定義 ... 36表 2-31 減震構件之動態加振條件的適用範圍 ... 40 表 2-32 地震等級對應減震性能目標之案例 ... 42 表 2-33 風等級對應減震性能目標之案例 ... 42 表 2-34 減震構件之類型 ... 43 表 2-35 減震構件之結構型式分類 ... 44 表 2-36 黏滯阻尼器材料試驗 ... 46 表 2-37 黏滯阻尼器衰減性能確認試驗 ... 49 表 2-38 黏彈性阻尼器性能確認試驗 ... 55 表 2-39 鋼材阻尼器材料試驗 ... 57 表 2-40 鋼材阻尼器性能確認試驗 ... 59 表 2-41 黏滯阻尼器之性能試驗確認項目 ... 61 表 2-42 黏彈性阻尼器之性能試驗確認項目 ... 62 表 2-43 黏滯阻尼器的檢查類別 ... 63 表 2-44 黏滯阻尼器(抗剪力型)的檢查內容 ... 64 表 2-45 黏滯阻尼器(抗流動型)的檢查內容 ... 64 表 2-46 黏彈性阻尼器的檢查類別 ... 64 表 2-47 黏彈性阻尼器的檢查內容 ... 65 表 2-48 鋼材阻尼器的檢查類別 ... 65 表 2-49 鋼材阻尼器的檢查內容 ... 65 表 2-50 速度型裝置容許限值( d) ... 82 表 2-51 原型試驗與出廠試驗內容 ... 87 表 3-1 MATS 測試系統規格表 ... 91 表 3-2 油壓致動器性能表 ... 92 表 3-3 挫屈束制斜撐試驗內容 ... 97 表 3-4 挫屈束制斜撐試驗結果 ... 97 表 3-5 黏彈性阻尼器試驗內容 ... 98 表 3-6 黏彈性阻尼器試驗結果 ... 99 表 3-7 黏滯阻尼器試驗內容 ... 100 表 3-8 黏滯阻尼器試驗結果 ... 101 表 4-1 黏滯阻尼器各部件尺寸之容許偏差 ... 105 表 4-2 黏滯阻尼器之性能要求 ... 105 表 4-3 黏滯阻尼器性能的試驗方法 ... 107 表 4-4 黏彈性阻尼器各部件尺寸之容許偏差 ... 111
表 4-5 橡膠類黏彈性材料之要求 ... 111 表 4-6 黏彈性阻尼器之性能要求 ... 112 表 4-7 黏彈性阻尼器性能的試驗方法 ... 113 表 4-8 挫屈束制斜撐各部件尺寸之容許偏差 ... 117 表 4-9 挫屈束制斜撐之性能要求 ... 117 表 4-10 挫屈束制斜撐性能的試驗方法 ... 118
圖次
圖 2-1 黏彈性阻尼器之產品稱呼方式 ... 15 圖 2-2 黏滯阻尼器之產品稱呼方式 ... 16 圖 2-3 金屬降伏型阻尼器的產品稱呼方式 ... 17 圖 2-4 挫屈束制消能斜撐的產品稱呼方式 ... 18 圖 2-5 歷時曲線模型與評估值 ... 47 圖 2-6 單面剪切試體 ... 52 圖 2-7 雙面剪切試體 ... 52 圖 2-8 半波 2 與半波 3 之定義 ... 53 圖 3-1 減震消能元件測試系統 ... 90 圖 3-2 多軸向試驗系統 ... 91 圖 3-3 雙軸向動態試驗系統 ... 93 圖 3-4 BATS 系統油壓致動器配置 ... 93 圖 3-5 250 噸動態油壓試驗機 ... 94 圖 3-6 3000 噸油壓試驗機 ... 95摘要
關 鍵 詞 : 消能元件、阻尼器、挫屈束制斜撐、CNS、耐震設計 一、 研究緣起 目前國內工程採用建築物消能元件須符合國內耐震設計規範之要求,然而, 作為土木建築類產品,建築物消能元件之品質管控目前並無國家標準可依循。本 研究之目標為蒐集挫屈束制斜撐、速度型阻尼器及黏彈性阻尼器等3 種消能元件 之國內外相關參考規定,研提我國 CNS 國家標準草案,以提供業界消能元件產 品之檢驗依循,亦作為相關實驗室申請TAF 認證之試驗方法依據。 二、 研究方法及過程 本案研究方法以文獻分析為主,並藉由專家座談蒐集國內專家意見回饋至草 案研擬作業,以確保其規定內容適用於國內工程技術環境,且相關試驗設備能力 足以配合草案試驗方法。文獻分析部分主要參考以下國內外資料: 1. 台灣,CNS 3689:國家標準草案構成及格式指引(2011) 2. 台灣,建築物耐震設計規範及解說(2011) 3. 中國,JG/T 209:建築消能阻尼器(2009) 4. 日本,パッシブ制振構造設計・施工マニュアル(2013) 5. 日本,Buckling-Restrained Braces and Applications(2017)6. 美 國 , ASCE/SEI 7 : Minimum Design Loads For Buildings and Other Structures(2016)
7. 美國,ANSI/AISC 341:Seismic Provisions for Structural Steel Buildings(2016) 8. 歐 盟 , EN15129 : Anti-Seismic Devices, European Committee for
Standardization(2009) 專家座談會部分,分別於107 年 6 月 15 日及 9 月 28 日舉辦共 2 次專家座 談會,同時根據專家建議蒐集國內消能元件試驗設備與試驗報告資料如下: 1. 國家地震工程研究中心試驗設備:減震消能元件測試系統、多軸向測試系統 (MATS)及雙軸向動態試驗系統(BATS) 2. 內政部建築研究所試驗設備:3000 噸油壓試驗機及 250 噸動態油壓試驗機 3. 內政部建築研究所材料試驗中心試驗報告:阻尼器高速低循環週數試驗與風 力引致疲勞試驗報告 4. 國家地震工程研究中心試驗報告:TRC 黏彈性阻尼器風力疲勞測試試驗研 究 5. 內政部建築研究所材料試驗中心試驗報告:位移型消能元件(BRB)性能試驗 報告 最後完成以下3 種類型消能元件之國家標準草案: 1. 建築物耐震黏滯阻尼器 2. 建築物耐震黏彈性阻尼器 3. 建築物耐震挫屈束制斜撐 三、 重要發現 1. 根據「國家標準草案構成及格式指引(CNS 3689)」,目前國家標準的編寫原 則已習慣將產品的型式定義與試驗方法合為一體,尤其對於產品的要求事項, 為不阻礙未來技術發展,應儘可能以性能上的要求為主,而不得限制其外觀、 形狀、尺度及材料。此外,對本案建築物消能阻尼器產品而言,國家標準的 構成要素係以技術性規定要素為重點,其中包含用語及定義、符號及縮寫、
種類、要求事項、取樣、試驗法、標示及附加文件、附錄(規定)。本案目 前在架構上主要依循 CNS3689 規定之編排方式,而產品要求與試驗方法則 仍以現行耐震設計規範為主要依循。 2. 我國建築物耐震設計規範第 10 章對於試驗項目之差異僅分位移型阻尼器與 速度型阻尼器2 種,設計條件以耐震設計規範定義之最大考量地震為主,試 驗目的為確保此條件下阻尼器之性能符合設計預期,同時亦能考慮建築物基 本週期和阻尼器運轉溫度之不確定性,以及承受相當設計風暴或最大考量地 震狀況時的基本性能保證甚至疲勞性能保證。中國行業標準 JG/T 209 將阻 尼器分為4 大類:黏彈阻尼器、黏滯阻尼器、金屬降伏型阻尼器及挫屈束制 消能斜撐,各自規定其外觀、材料及性能上的要求,並詳細提供要求事項所 對應的試驗方法,該標準亦規定產品的設計使用年限,黏滯阻尼器為30 年, 其他類型阻尼器為50 年。日本「パッシブ制振構造設計・施工マニュアル」 屬於技術手冊性質,無強制性,該手冊將阻尼器分為5 類:鋼材阻尼器、摩 擦阻尼器、油壓阻尼器、黏滯阻尼器及黏彈性阻尼器,對於各類型阻尼器的 試驗項目考慮得相當完整,幾乎可以涵蓋阻尼器所有使用狀況下的性能要求 驗證,然而,對於阻尼器的要求項目和抽樣方法並無強制規定,僅交付與專 業技師決定。ASCE 7-16 與我國耐震設計規範有相似的試驗目的、項目、設 計考量與判斷標準,較為不同的是,對於消能元件特性可能的變異性,該規 範考量老化與環境因素造成性能的變化、製造生產可能之差異以及測試相關 影響,訂定變異因子,納入試驗結果之判斷。AISC 341-16 第 K3.節中詳述 挫屈束制斜撐的試驗方法、基本要求、測試控制、合格與驗收標準,當中試 驗程序只有標準循環測試與疲勞循環測試兩種,標準循環測試目的是為了確 認挫屈束制斜撐之能量消散性能與材料應變硬化行為;疲勞循環測試則是為 了確認該構件之韌性容量。EN 15129: 2009 第 7 章訂定速度相依裝置之試驗 項目包含壓力試驗、低速試驗、組成律試驗、阻尼效能試驗、風力試驗、油 封磨損試驗與衝程驗證試驗,試驗過程中須確保阻尼器溫度不會過度升高,
尤其對於油封磨損試驗,係考量活塞桿作動對密封件磨損之影響,故可以排 除造成阻尼器內壓與溫度上升之因素,故內部流體可以全部或部分移除。 3. 依目的區分,耐震設計規範的主要對象是結構設計者,結構設計者必須根據 規範設計建築物,同時也必須根據規範第10 章之規定決定阻尼器的要求事 項、試驗方法、抽樣方法及合格判定原則等,規範對於結構設計者具有強制 性;而國家標準的主要對象是產品製造者,惟其驗證制度係採自願性質,由 產品製造者自願實施工廠品質管理,並依國家標準生產製造產品後,方得申 請正字標記認證,產品製造者藉由認證取得消費者信賴以拓展市場,消費者 經由認證辨識優良產品以保障權益。由於國家標準並無強制性,故就法規層 級而言,耐震設計規範絕對較國家標準優先,然而,若國家標準受耐震設計 規範引用,則該國家標準始亦具有強制性。 4. 黏滯阻尼器與黏彈性阻尼器皆屬於現行耐震設計規範所稱速度型消能元件, 因此,該類型阻尼器草案之性能要求與試驗方法主要依循現行耐震設計規範 10.7 節規定,共同的試驗項目包含:基本性能試驗、溫度試驗、高循環數試 驗及低循環數試驗。目前工程實務上挫屈束制斜撐多參考 AISC 341 第 K3 節規定進行實體試驗或性能保證測試,而非參考現行耐震設計規範,因此, 本案挫屈束制斜撐草案之性能要求與試驗方法主要根據 AISC 341-16 規定 訂定基本性能試驗。除了參考現行耐震設計規範與AISC 341-16 以外,草案 亦針對各類型阻尼器之特性訂定額外的要求,例如,黏滯阻尼器參考 EN15129:2009 增加油封耐磨試驗;黏彈性阻尼器參考公共工程施工綱要規 範第05823 章增加橡膠類黏彈性材料之老化試驗;挫屈束制斜撐則參考中國 JG/T 209-2012 增加彎曲變形與扭轉變形之外觀檢測。
四、 主要建議事項 建 議 一 增訂「建築物耐震黏滯阻尼器」國家標準:立即可行建議 主辦機關:經濟部標準檢驗局 協辦機關:內政部建築研究所、財團法人中興工程顧問社 本案已完成建築物耐震用黏滯阻尼器之試驗方法與合格標準之研究,並根據 專家座談會及期末審查會議之意見,研提之標準草案條文列於附錄,提供建研所 提送國家標準建議之參考。 建 議 二 增訂「建築物耐震黏彈性阻尼器」國家標準:立即可行建議 主辦機關:經濟部標準檢驗局 協辦機關:內政部建築研究所、財團法人中興工程顧問社 本案已完成建築物耐震用黏彈性阻尼器之試驗方法與合格標準之研究,並 根據專家座談會及期末審查會議之意見,研提之標準草案條文列於附錄,提供 建研所提送國家標準建議之參考。 建 議 三 增訂「建築物耐震挫屈束制斜撐」國家標準:立即可行建議 主辦機關:經濟部標準檢驗局 協辦機關:內政部建築研究所、財團法人中興工程顧問社 本案已完成建築物耐震用挫屈束制斜撐之試驗方法與合格標準之研究,並 根據專家座談會及期末審查會議之意見,研提之標準草案條文列於附錄,提供 建研所提送國家標準建議之參考。
ABSTRACT
Keywords: energy dissipation device, damper, buckling restrained brace, CNS,
seismic design
At present, the energy dissipation devices used in buildings are required to meet the code “Seismic Design Specifications and Commentary of Buildings” issued by the Construction and Planning Agency Ministry of the Interior. According to the code, the criteria for prototype test and production test are determined by professional engineers. However, there is no Chinese National Standard (CNS) available for such products until now. Therefore, the objective of this study is to collect domestic and foreign literature relevant to three kinds of energy dissipation devices such as buckling restrained brace, velocity-dependent damper and viscoelastic damper, and then develop the draft CNS standards for these products. So that the standar can be used for product certification or product qualification. And also, it can provide product testing methods for TAF Laboratory accreditation.Literature analysis is the major work of this study. And also, expert opinions on test method of damper are collected through expert forum to ensure that draft regulations are suitable for domestic engineering technology environment and the capacity of test equipments is sufficient to the draft test methods.
第一章 緒論
第一節 研究緣起
近年來世界各國地震災害頻傳,使得人民生命財產備受威脅,尤其臺灣位於 環太平洋地震帶上,處於歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊交界處,由於兩板塊相互 碰撞、擠壓造成地殼與板塊的運動,導致臺灣地區地震十分頻繁。臺灣地震史上 不乏規模6 以上之地震,其中 1999 年發生的 921 集集大地震與 2016 年發生的高 雄美濃大地震,重創了臺灣中、南部地區,造成巨大的人員傷亡與財產損失,也 讓民生居住安全議題再度受到重視,除了探討現今耐震法規訂定的適切性外,對 於老舊建築的耐震能力是否足夠也打上一個大問號,許多補強方法便基於如此的 需求下孕育而生。 現今耐震設計強調,若能降低輸入結構內的地震能量或以其他裝置增加消散 地震能量的能力,可降低地震帶給結構物之損害與財產之損失,亦較能符合預期 之設計要求,因而被認為是滿足功能設計法的有效方法之一。但目前相關隔、減 震元件之試驗標準,僅能參考國外或國內規範之規定,例如,挫屈束制斜撐之性 能試驗參考AISC 341-16(Seismic Provisions for Structural Steel Buildings)[1]規定; 速 度 型 阻 尼 器 之 性 能 試 驗 參 考 AASHTO(LRFD Bridge Construction Specifications)[2]規定,或國內建築物耐震設計規範第 10 章「含被動消能系統建 築物之設計」[3],或國家地震工程研究中心減震消能元件測試方法(NCREE-LT-TQM-B-R01,2011 年,2.2 版)建議,以上規範皆從工程單位的角度規定阻尼器的 工程驗收標準,然而,對於阻尼器製造單位而言國內目前並無相關國家標準作為 產品品質標準的參考。本研究蒐集彙整歐盟、美國、中國及日本最新消能元件之 相關試驗規範與準則,以及國內目前實體試驗與性能保證試驗之規定、標準及經 驗,經由國外相關經驗回饋並考慮國內相關試驗設備之適用性與可行性,提出建築物用挫屈束制斜撐、速度型阻尼器及黏彈性阻尼器等消能元件之國家標準草 案。
第二節 研究方法
本研究主要目的為蒐集建築物消能元件之型式及性能試驗相關參考資料,並 研提其國家標準草案,因此,研究採用的方法以文獻分析為主,並藉由專家座談 蒐集國內專家意見回饋至草案研擬作業,以確保其規定內容適用於國內工程技術 環境,且相關試驗機構具有足夠的執行能力得以配合業界供給需求。 根據CNS 3689:2011「國家標準草案構成及格式指引」[4],我國國家標準 的構成要素包含參考性前置要素、一般性規定要素、技術性規定要素及參考性補 充要素,其中又以技術性規定要素為標準的主體,而技術性規定要素的內容主要 有用語及定義、符號及縮寫、種類、要求事項、取樣、試驗法、標示及附加文件、 附錄(參考)。本研究文獻分析來源有國內外研究成果、國內外規範與準則及國 內試驗報告,進行文獻分析時首先根據上述技術性規定要素所包含項目予以分類 整理,其次,由於各國規範或技術手冊之目錄編排不盡相同,其中與消能元件產 品標準有關卻無法如前述分類的部分也將補充於後,以期充分掌握國內外對於挫 屈束制斜撐、速度型阻尼器及黏彈性阻尼器等三種建築物消能元件之產品品質標 準,同時藉由國內試驗報告瞭解國內業界消能元件產品之實際性能及品質,以及 相關試驗機構之技術能力及試驗容量,綜整考量後研擬適用性與可行性兼具的標 準草案。綜合文獻研析與專家座談所得成果,決定本案標準草案應依阻尼器類型 分別擬定,內容涵蓋黏滯阻尼器、黏彈性阻尼器及挫屈束制斜撐之產品品質標準, 其中,以黏滯阻尼器取代原規劃速度型阻尼器之名稱,較符合相關國外規範與技 術手冊之分類規則,各類型阻尼器之國家標準草案如第四章所示。第二章 資料蒐集與文獻分析
第一節 國家標準之編寫原則與構成要素
一、 編寫原則 根據「國家標準草案構成及格式指引(CNS 3689:2011)」之規定,國家標準 應符合下列一般條件: 1. 標準內容須涵蓋適用範圍所示之必備要素。 2. 規定內容具連貫性且應明確。 3. 充分考量現行技術。 4. 具備未來技術上發展之考量。 5. 未參與標準制定者亦容易瞭解。 6. 有相對應國際標準時,包括其所有之補充增修及有關之勘誤表,應與該等標 準維持最大限度之調和。 產品之要求事項應不阻礙技術進步,儘可能以性能上之需求作為要求事項, 不規定外觀、形狀等設計上之要求事項,或不以尺度、材料等作敘述性表示;要 求事項基本上應能在國際間被接納;視需要宜表示因氣候、環境、交易形態等差 異。在個別標準及有關聯之一系列標準中,其構成、格式、節次之編號、用語及 語法應保持一致性,對已經定義的觀念不宜另外使用其他用語,儘可能對個別之 用語僅給予一個意義。標準全體為保持一貫性,標準之內容應依相關基本標準之 規定作成,特別對下列事項應保持一貫性: 1. 經標準化的用語。 2. 用語之定義及用法。3. 量、單位及此等之記號以及數學符號。 4. 符號及縮寫。 5. 參考資料。 6. 製圖及線圖。 7. 技術性文件的寫法。 8. 圖記號。 二、 構成要素 標準的構成要素主要區分如下: 1. 依要素之規定性質、參考性質及構成順位作區分。 (1) 前置要素:係特定該標準,提示其內容且說明其背景與制定經過,以及與 其他標準之關係等要素。 (2) 規定要素:係說定為適合於該標準所應遵守事項之要素,規定要素更分類 為一般性規定要素與技術性規定要素。 (3) 補充要素:係為理解及幫助使用所補加之資訊要素。 2. 依必要要素及選擇要素作區分。 表 2-1 為標準構成要素之範例,標準不需要包括表 2-1 所示全部的技術性 規定要素,亦可包括表 2-1 所示以外之技術性規定要素,技術性規定要素之內容 及排列順序,係依標準之種類(基本標準、方法標準、產品標準)及目的等性質 而決定。 表 2-1 標準構成要素之範例 要素區分 標準構成要素(a) 參照 節次 國際標準相對應名稱 參考性前置要素 封面 6.1.1 Title page 目錄 6.1.2 Table of contents 序文 6.1.3 Foreword
要素區分 標準構成要素(a) 參照 節次 國際標準相對應名稱 一般性規定要素 標準名稱 6.2.1 Title 適用範圍 6.2.2 Scope 引用標準 6.2.3 Normative references 技術性規定要素
用語及定義 6.3.1 Terms and definitions
符號及縮寫 6.3.2 Symbols and abbreviated terms 種類 6.3.3 Classification 要求事項 6.3.4 Requirements 取樣 6.3.5 Sampling 試驗法 6.3.6 Test methods 標示及附加文件 6.3.7 Marking and appended
documents 附錄(規定) 6.3.8 Annex(normative) 參考性補充要素 附錄(參考) 6.4.1 Annex(informative) 索引 6.4.2 Indexes 名詞對照 6.4.3 Glossary of term 參考 6.4.4 Reference 參考資料 6.4.5 Bibliography 註(a)標準構成要素之「前言」、「標準名稱」、「適用範圍」為必備要素,其他為 選擇要素。 (資料來源:參考書目[4]) 對本案建築物消能元件之性能試驗標準而言,草案內容應以技術性規定要素 為主,故以下針對種類、要求事項、取樣、試驗法、標示及附加文件概略說明其 編寫原則。 1. 種類 為因應不同使用目的、使用方法等,標準所規定的產品或方法有必要分類為 數種時,得以種類(包括等級)一節予以規定。適當時,種類一節亦可納入要求 事項之節次中。 2. 要求事項 要求事項一節,通常包括下列事項:
(1) 直接或以引用方式規定標準涉及的產品、過程或服務等方面的所有特性。 (2) 可量化特性所要求的極限值。 (3) 就各要求事項為求得特性值或為驗證所使用或引用之試驗法。 要求事項、建議事項及說明事項,應明確區別之。標準之要求事項不包括相 關當事人間契約上之要求事項及法令規章上的要求事項。產品標準依需要亦可規 定產品須附加對使用者、安裝業者的注意事項,例如使用說明書等,但產品之使 用、安裝或使用有關的要求事項,應非對該產品的要求事項,因此應在個別標準 規定之。由於標準就某種特性,不規定其特性值,亦有要求製造業者表示該值之 情況,在此類標準中,宜規定這些特性值之測試方法及特性值之表示方法。 3. 取樣 取樣一節規定取樣之條件、方法及樣品保存方法,本節亦可規定於試驗法一 節之起始部分。 4. 試驗法 試驗法一節為選擇性,係規定為獲得特性值之程序、為確認是否符合要求事 項之程序,及或為確保結果再現性之程序。必要時,將試驗種類分別規定如型式試 驗、驗收試驗或抽樣試驗等。 若試驗順序會影響結果時,應規定試驗之順序。試驗法亦可分列為如下項目 及順序: (1) 原理。 (2) 試藥及/或其他物質材料。 (3) 裝置。 (4) 試樣、試片之調製及保管。 (5) 程序。 (6) 試驗結果之表示方法(包括計算方法、試驗法之精確度及量測之不確定性)。
(7) 試驗報告書。 若試驗法簡單時,得予規定在要求事項中;複雜時,亦可規定於該標準之附 錄或個別部中。若試驗法被其他多數的標準引用時,應獨立為單一標準。產品規 定之要求事項、取樣及試驗法應予相互連結,即使其分列於該標準另一節次或另 一標準中,仍應整體考量。當有一般性試驗法的相關標準及有類似特性為對象的 試驗法規定於其他標準時,即可考慮予以引用。當可獲得相同程度之信賴度時, 宜選擇非破壞試驗法替代破壞試驗法。需要使用到危險物品、機器或方法,及可 能對健康或環境造成危害時,須記載適當的警告文字。此外,為避免危害宜規定 必要之預防措施。規定試驗法之標準,不得隱含必須實施任何試驗之敘述。試驗 法之標準應僅陳敘待執行評鑑所需且引用之測試方法。 5. 標示及附加文件 標示及附加文件雖為補充要素,但針對民生消費產品標準,應規定其標示事 項及/或附加文件,必要時應規定或建議其標示方法,關於符合性評鑑的標示(例: 正字標記)不予規定。必要時得予規定,將試驗報告書、操作說明書等文件附加 於產品。標示是為求產品之流通及使用上方便性,標示一節應獨立規定。特別是 消費品、安全衛生的標準應儘可能詳細規定。若僅能在產品或包裝上標示處,或 者只要標示一處即足夠時,須明確規定予以區別。另亦可於型錄、說明書等載明 標示事項。再者,於標示規定之內容,對適用產品之所有要求事項,標示應載明 該適用規定之要件。必要時,得就下列事項選擇增加標示: (1) 產品名稱、CNS 總號、種類及/或等級。 (2) 產品性能、形狀、尺度等。 (3) 產品數量、質量或體積(有包裝時)。 (4) 線路圖。 (5) 迴轉方向、流動方向及操作記號。
(6) 關於安全、衛生、環境等的識別標示,例如危險物運輸標示及回收符號等。 (7) 製造業者名稱或代號。 (8) 製造年月日、製造年月、製造年或前述之任一代號。 (9) 製造號碼或批號。 (10) 保證期限。 (11) 運輸上之注意事項。 (12) 保管方法。 (13) 使用方法、使用條件及使用之注意事項、禁止事項。 (14) 檢查、維修之注意事項。 (15) 替代零件名稱、種類。 (16) 其他必要事項。 依必要將標示之單位、位置、項目之排列等,規定於標示。若為產品標準, 為提醒製造廠商,必要時,可以參考的方式,增列「除上述標示事項外,依商品 標示法相關法令之規定。」之敘述。
第二節 各國消能元件之規定
一、 臺灣:建築物耐震設計規範及解說 1. 適用範圍 根據「建築物耐震設計規範及解說」第1.1 節適用範圍之規定,該規範規定 建築物結構體、結構物部分構體、非結構構材與設備、非建築結構物、隔震建築 物與含被動消能系統建築物設計地震力之計算方式及耐震設計之相關規定。其 中,第10 章為含被動消能系統建築物之耐震設計規定,對於採用隔震與被動消能 系統外之其他主動或被動控制系統亦允許使用,但需經由特殊結構外審之審查。2. 種類 建築物耐震設計規範及解說第 10.2 節消能元件之模擬規定將消能元件分為 位移型、速度型與其它型。位移型消能元件顯現剛塑性(摩擦元件)、雙線性(金 屬降伏元件)或三線性遲滯行為,且其反應需與速度及激振頻率無關。速度型消 能元件包含固態與液態之黏彈性元件及液態黏滯性元件。其它型消能元件則包含 所有不屬於位移型與速度型的消能元件,其典型範例如形狀記憶合金(超彈性效 應)、摩擦-彈簧組件以及兼具回復力與阻尼的液態消能元件。規範對於各類型 消能元件之特性敘述如下: (1) 位移型消能元件 位移型消能元件的受力與位移反應關係主要是該元件兩端點相對位移的函 數,而與兩端點間的相對速度及激振頻率並無實質關係。位移型消能元件的受力 可表示為: (2-1) 其中, 為消能元件的有效勁度; 為消能元件兩端點的相對位移。 (2) 速度型消能元件 速度型元件的受力與位移反應關係主要是該元件兩端點相對速度的函數。 (3) 其他型消能元件 無法歸類於位移型與速度型的消能元件即為其他型消能元件。 (4) 固態黏彈性元件 固態黏彈性元件屬於速度型消能元件,一般而言含有黏彈性聚合物所組成的 束縛層,利用該束縛層之抗剪行為產生阻尼效果,而黏彈性固體之力學特性通常 與頻率、振幅及運轉溫度有關,固態黏彈性元件可利用並聯之彈簧與阻尼(Kelvin 模型)加以模擬,彈簧常數與阻尼係數之選取則應充分掌握該元件與頻率和溫度 之相依性,使其與建築物基本頻率和運轉溫度範圍一致。固態黏彈性元件的受力
可表示為: (2-2) 其中, 為為消能元件的有效勁度; 為消能元件的阻尼係數; 為消能元 件兩端點的相對速度。 (5) 液態黏彈性元件 液態黏彈性元件屬於速度型消能元件,利用黏彈性液體之抗流動性產生阻尼 效果,而黏彈性液體之力學特性通常也與頻率、振幅及運轉溫度有關,液態黏彈 性元件可利用串聯之彈簧與阻尼(Maxwell 模型)加以模擬,彈簧常數與阻尼係數 之選取則應充分掌握該元件與頻率和溫度之相依性,使其與建築物基本頻率和運 轉溫度範圍一致。液態黏彈性元件的受力可表示為: (2-3) 其中, 為彈簧的有效勁度; 為阻尼的阻尼係數; 為阻尼的速度指數; 為消能元件兩端點的相對位移; 為彈簧的相對位移; 為阻尼的相對位移。 (6) 液態黏滯性元件 態黏滯性元件屬於速度型消能元件,利用液體穿越小孔之節流原理產生阻尼 效果,液態黏滯性元件的力學特性與速度相關,也可能與頻率和振幅相關,且通 常與運轉溫度有關。液態黏滯性元件可能在高頻反覆載重時呈現些許勁度,若液 態黏滯性元件在0.5 至至2.0 的頻率範圍( 為建築物基本頻率)內呈現勁度, 則必須模擬為液態黏彈性元件。若液態黏滯性元件在0.5 至2.0 的頻率範圍內 呈現無勁度,則其受力可表示為: (2-4) 其中, 為消能元件的阻尼係數; 為消能元件的速度指數; 為消能元件兩 端點的相對速度。
3. 要求事項 (1) 極限位移和極限速度 建築物耐震設計規範及解說第10.1.2 節規定,相較於最大考量地震計算所得 最大值,消能元件應能承受更大之位移(及速度,對速度型元件而言),位移(及 速度)容量之增加與消能系統所提供的贅餘程度有關,因此根據不同的消能元件 配置方式訂定不同的消能元件容量要求如下: a. 建築物之某一樓層於其主軸方向若提供 4 組以上之消能元件,且在樓層剛 心之兩側配置2 組以上時,則所有消能元件須能承受經由最大考量地震計 算出之最大總位移的1.3 倍。惟速度型元件至少另須能承受經由最大考量 地震計算出最大總速度的1.3 倍所對應之力。 b. 建築物之某一樓層於其主軸方向若提供少於 4 組之消能元件,或在樓層剛 心之兩側配置少於2 組時,則所有消能元件須能承受經由最大考量地震計 算出之最大總位移之2.0 倍。惟速度型元件至少另須能承受經由最大考量 地震計算出之最大總速度的2.0 倍所對應之力。 (2) 有效勁度 建築物耐震設計規範及解說第10.7.4 節規定,在 10.7.2C 節的試驗中,消能 元件在任一循環中之有效勁度,其差異不應超過平均有效勁度的±15%。對於位 移型消能元件,在10.7.2C 節之每一試驗所得的平均有效勁度,其差異不應超過 設計值之±15%。若分析顯示更大差異值對消能建築物之反應並無有害影響,則 15%的限制可以提高。液態黏滯性元件及其它不具有效勁度之消能元件不須依從 本規定。 (3) 最大和最小阻尼力 建築物耐震設計規範及解說第10.7.4 節規定,在 10.7.2C 節的每一試驗中, 消能元件在任一循環中零位移所對應之最大和最小出力,其差異不應超過所有循
環之最大和最小出力平均值的±15%。對於位移型和速度型消能元件,在 10.7.2C 節之每一試驗所得最大和最小出力的平均值,其差異不應超過設計值之±15%。 若分析顯示更大的差異值對消能建築物的反應並無有害影響,則15%的限制可以 提高。 (4) 遲滯曲線 建築物耐震設計規範及解說第10.7.4 節規定,在 10.7.2C 節的每一試驗中, 消能元件在任一循環中之遲滯迴圈面積,其差異不應超過所有循環遲滯迴圈面積 平均值的±15%。對於位移型和速度型消能元件,在 10.7.2C 節之每一試驗所得遲 滯迴圈面積的平均值,其差異不應超過設計值之±15%。若分析顯示更大的差異 值對消能建築物的反應並無有害影響,則15%的限制可以提高。 (5) 疲勞性能 建築物耐震設計規範及解說第10.5.4 節規定,消能元件及其附件須經可信之 研究並證實於使用年限內不得有疲勞損壞,元件若會因低週數疲勞而產生破壞, 則其於設計風力下元件必須保持在彈性範圍之內。 建築物耐震設計規範及解說第10.7.2 節之解說敘明,每一實體消能元件應承 受至少2000 次位移循環其振幅等於在設計風暴下所預期者,此試驗之目的有二 個: a. 展示在設計風暴中元件之疲勞壽命不會耗盡。 b. 提供元件在設計風暴中具有與設計性能相同之工程紀錄。 對於短週建築物,在設計風暴中可能遭遇超過2000 個顯著位移循環,此時 應增加其位移循環之次數。另外,消能元件應儘量測試以確定其扮演的關鍵角色, 每一實體元件試體均應承受20 個相當於最大考量地震之位移循環,其試驗頻率 應取代表最大考量地震下建築物之頻率特徵。 (6) 耐火性能
建築物耐震設計規範及解說第10.5.5 節規定,消能系統須具有適當之防火保 護,使其防火時效與建築物之柱、梁、牆、樓版或其它構材之防火時效一致。 4. 試驗法 (1) 基本性能試驗 每一元件均應加載5 次完全反覆循環,其位移須相當於最大考量地震作用下 之反應,且測試頻率為 。 (2) 溫度試驗 若消能元件的特性會因當時溫度的不同而有差異,則須在至少三種操作溫度 (最小、週遭、最大)下進行前述基本性能試驗。 (3) 風力試驗 每一元件均應循環加載至在設計風暴所預期之次數,但不得少於2000 次完 全反覆之載重(位移型消能元件及黏彈性元件)或位移(黏滯性元件)循環週數, 其振幅如設計風暴所預期,且頻率等於 。若消能元件不承受風力引致之受力或 位移,或設計風力小於阻尼器降伏力或滑動力,則以上試驗可免除。 (4) 地震力試驗 每一實體元件試體均應承受20 個相當於最大考量地震之位移循環,其試驗 頻率應取代表最大考量地震下建築物之頻率特徵。 (5) 頻率試驗 對於速度型消能元件或激振頻率相關之元件,若消能元件之受力與變形性質 在變化測試頻率從0.5 至2.0 之條件下,在小於或等於最大總位移內任何時候 該性質之變動量超過設計值之 15%時,則前述之測試應在0.5 、1.0 及2.0 之 頻率下再測試。
5. 取樣 建築物耐震設計規範及解說第 10.7 節規定,在被動消能系統之設計中所假 設之受力與變形關係與阻尼值均應在生產前經過實體試驗及性能保證測試證實。 或者這些試驗在設計階段前已施作,則這些測試結果可用於設計。 (1) 實體試驗 下列實體試驗須分別施作於設計中各類型及各尺寸之消能元件各 2 個全尺 寸試體。若經審查通過,消能元件之每一類型之代表性尺寸試體可選用作性能保 證測試。非經專業技師同意,否則測試試體不可用於建築構體上。 (2) 性能保證測試 在裝設消能元件於建築物之前,專業技師須按該消能元件特性,訂定抽樣比 例及測試內容。抽樣時即按專業技師所訂之抽樣比例與測試內容,挑選出每一類 型且其尺寸具代表性的消能元件進行測試,以確保他們的力-速度-位移之特性在 專業技師所設定的限制以內。 二、 中國:建築消能阻尼器 中國建築物用消能元件之規定主要可參考「建築消能減震技術規程(JGJ 297-2013)」[6]和「建築消能阻尼器(JG/T 209-2012)」[5],其中,JGJ 297 主要規定新 建與既有建築結構的消能減震設計、施工、驗收及維護,適合設計、監造及施工 等工程單位參照引用;而JG/T 209 主要規定消能元件的分類、要求、試驗方法、 檢驗規則及標示,適合消能元件製造廠與供應商作為產品品質控管之參照。JGJ 297 之消能元件驗收規定大部分呼應 JG/T 209 之產品品質控管要求,且 JG/T 209 之適用範圍較符合本案CNS 草案需求,故以下選擇以 JG/T 209 為基礎說明中國 建築物消能元件之規定。 1. 適用範圍 JG/T 209 主要適用於工業與住宅建築用消能阻尼器。其他結構、橋梁及設備
等所需的消能阻尼器也可參照使用。 2. 種類 JG/T 209 將建築消能阻尼器分為 4 大類:黏彈性阻尼器、黏滯阻尼器、金屬 降伏型阻尼器及挫屈束制消能斜撐,每一大類之下在依構造型式、力學特性或材 料細分為數小類,各類型消能阻尼器之定義與特性敘述如下: (1) 黏彈性阻尼器(Visco-Elastic Damper) 由黏彈性材料和約束層組成的速度相關型阻尼器,其代號為 VED。黏彈性 阻尼器依構造型式再細分為板式和筒式,板式黏彈性阻尼器由黏彈性材料和約束 板組成,約束板和黏彈性材料層均為板狀,其代號為P;筒式黏彈性阻尼器由黏 彈性材料和內、外約束筒組成,黏彈性材料層為筒狀,其代號為T。 如圖 2-1 所示,黏彈性阻尼器之產品稱呼方式由產品名稱、分類代號、阻尼 力設計值(kN)、擬剪應變設計值(%)組成。其中,阻尼力設計值係指在環境溫度 和工作頻率條件下,減振設計時採用的最大恢復力設計限值;擬剪應變設計值 (Design Value of Pseudo-Shear Strain)係指在環境溫度和工作頻率條件下,減振設 計時採用的黏彈性材料切向位移與黏彈性材料層厚度之比的最大設計限值。 圖 2-1 黏彈性阻尼器之產品稱呼方式 (資料來源:參考書目[5]) 範例:板式黏彈性阻尼器阻尼力設計值300kN,擬剪應變設計值 250%,其 產品稱呼方式為:VED-P×300×250。 擬剪應變設計值 阻尼力設計值 分類代號 產品名稱 VED - × ×
(2) 黏滯阻尼器(Viscous Fluid Damper) 以黏滯材料為阻尼介質的速度相關型阻尼器,一般由缸體、活塞、阻尼通道、 阻尼材料、導杆和密封材料等部分組成,其代號為VFD。黏滯阻尼器依力學特性 再細分為線性和非線性,線性黏滯阻尼器為速度指數等於1 的黏滯阻尼器,其代 號為L;非線性黏滯阻尼器為速度指數小於 1 的黏滯阻尼器,其代號為 NL。 如圖 2-2 所示,黏滯阻尼器的產品稱呼方式由產品名稱、分類代號、最大輸 出阻尼力(kN)、設計容許位移(mm)組成。其中,最大輸出阻尼力係指活塞在阻尼 器正常工作範圍內運動時阻尼器產生的最大輸出力;設計容許位移係指阻尼器根 據設計目標,在罕遇地震作用或風載設計值作用條件下,導杆由平衡位置伸出或 縮短的位移值,在該值範圍內可以保證阻尼器正常工作。 圖 2-2 黏滯阻尼器之產品稱呼方式 (資料來源:參考書目[5]) 範例:線性黏滯阻尼器最大輸出阻尼力400kN,設計容許位移 50mm,其產 品稱呼方式為:VFD-L×400×50。
(3) 金屬降伏型阻尼器(Metal Yield Damper)
利用金屬的塑性變形來消能的位移相關型阻尼器,其代號為MYD。金屬降 伏型阻尼器根據核心部件採用的材料再細分為鋼降伏阻尼器、鉛降伏阻尼器及合 金降伏阻尼器,鋼降伏阻尼器由鋼板材或型材等加工而成,其代號為S;鉛降伏 阻尼器由鉛板材和型材等加工而成,其代號為L;合金降伏阻尼器由合金板材和 設計容許位移 最大輸出阻尼力 分類代號 產品名稱 VFD - × ×
型材等加工而成,其代號為A。 如圖 2-3 所示,金屬降伏型阻尼器的產品稱呼方式由產品名稱、分類代號、 降伏承載力(kN)、降伏位移(mm)組成。其中,降伏承載力係指金屬降伏型阻尼器 降伏時所承受的力;降伏位移係指金屬降伏型阻尼器降伏時對應的沿受力方向相 對變形值,阻尼器變形小於此值,阻尼器處於彈性工作狀態,達到或超過該值後 將產生塑性變形。 圖 2-3 金屬降伏型阻尼器的產品稱呼方式 (資料來源:參考書目[5]) 範例:鋼降伏型阻尼器,降伏承載力200kN,降伏位移 1.2mm,其產品稱呼 方式為:MYD-S×200×1.2。 (4) 挫屈束制消能斜撐(Bucking-Restrained Brace) 一般由核心單元、約束單元和位於二者間的無黏結材料及填充材料組成的具 有設定初始剛度的位移相關型阻尼器,通過核心單元不挫屈塑性變形消耗結構的 振動能量,其代號為 BRB。常用挫屈束制消能斜撐根據束制方式分為鋼套筒與 砂漿(或混凝土)組合提供束制型,其代號為C;全鋼結構束制型,其代號為 S。 如圖 2-4 所示,挫屈束制消能斜撐的產品稱呼方式由由產品名稱、分類代 號、降伏承載力(kN)、降伏位移(mm)組成。 降伏位移 降伏承載力 分類代號 產品名稱 MYD - × ×
圖 2-4 挫屈束制消能斜撐的產品稱呼方式 (資料來源:參考書目[5]) 範例:由鋼套筒與砂漿組合提供束制,降伏承載力2500kN,降伏位移 1.5mm 的挫屈束制消能斜撐,其產品稱呼方式為:BRB-C×2500×1.5。 3. 要求事項 在 JG/T 209 中,不同類型阻尼器具有不同的要求事項,故以下依阻尼器類 型予以分項說明。 (1) 黏彈性阻尼器 a. 設計使用年限 黏彈性阻尼器的設計使用年限應為50 年。其中,設計使用年限係指在正常 使用和維護情況下所具有的不喪失有效使用功能的期限。 b. 外觀 黏彈性阻尼器的外觀應符合以下要求:(a)鋼板平整、無銹蝕、無毛刺,標記 清晰。鋼板坡口焊接,焊縫一級、平整;(b)阻尼材料表面密實、相對平整; (c)阻尼器各部件尺寸偏差應符合表 2-2 的規定。其中,阻尼器長度係指活塞 位於油缸長度中央時阻尼器的總長度。 降伏位移 降伏承載力 分類代號 產品名稱 BRB - × ×
表 2-2 黏彈性阻尼器各部件尺寸允許偏差 單位為mm 檢驗項目 允許偏差 黏彈性阻尼器長度 不超過產品設計值±3 黏彈性阻尼器斷面有效尺寸 不超過產品設計值±2 (資料來源:參考書目[5]) c. 材料 橡膠類黏彈性材料之品質指標應符合表 2-3 的規定。鋼材性能指標應符合 GB/T 700 中碳素結構鋼 Q235 或低合金鋼的要求。 表 2-3 橡膠類黏彈性材料品質指標 項 目 指 標 拉伸強度 (MPa) ≧15 扯斷伸長率 (%) ≧380 扯斷永久變形 (%) ≦22 熱空氣老化70℃/72hr 拉伸強度變化率 (%) ≧-20 或≦20 扯斷伸長變化率 (%) ≧-20 或≦20 0~40℃工作頻率材料損耗因子β ≧0.5 鋼板與阻尼材料之間的黏合強度 (MPa) ≧4.3 (資料來源:參考書目[5]) d. 性能-力學性能 黏彈性阻尼器的力學性能應符合表 2-4 的規定。其中,擬剪切模數(Pseudo-Shear Modulus)設計值係指在環境溫度和工作頻率條件下,減振設計時採用 阻尼器的剪應力設計值與擬剪應變設計值的比值;損耗因子(Loss Factor)設 計值係指在環境溫度和工作頻率條件下,減振設計時採用的在阻尼器的同一 個力-位移遲滯曲線中,對應於零位移的恢復力與對應於最大位移的恢復力 的比值。
表 2-4 黏彈性阻尼器力學性能要求 項 目 性能指標 擬剪應變極限值 實測值偏差應在產品設計值的±15%以內;實測值偏差的平 均值應在產品設計值的±10%以內。 最大阻尼力 擬剪切模數 損耗因子 遲滯曲線 實測遲滯曲線應光滑無異常。在同一測試條件下,任一循 環中遲滯迴圈面積實測值偏差應在產品設計值的±15%以 內;實測值偏差的平均值應在產品設計值的±10%以內。 (資料來源:參考書目[5]) e. 性能-耐久性 黏彈性阻尼器的耐久性包括老化性能、疲勞性能及耐腐蝕性能,應符合表 2-5 的規定。 表 2-5 黏彈性阻尼器耐久性要求 項 目 性能指標 老化性能 變形 變化率不應大於±15% 最大阻尼力、擬剪切模數、損耗因子 變化率不應大於±15% 外觀 目測無變化 疲勞性能 變形 變化率不應大於±15% 最大阻尼力、擬剪切模數、損耗因子 變化率不應大於±15% 外觀 目測無變化 耐腐蝕性能 外觀 目測無銹蝕 (資料來源:參考書目[5]) f. 性能-其他相關性能 最大阻尼力的振幅相依性、頻率相依性及溫度相依性的變化曲線應具有規律 性。 g. 性能-耐火性 火災時應具有阻燃性;火災後應對阻尼器進行力學性能檢測,其指標下降超
過15%時應進行更換。 (2) 黏滯阻尼器 a. 設計使用年限 黏滯阻尼器的設計使用年限應為30 年。 b. 外觀 黏滯阻尼器的外觀應符合以下要求:(a)表面平整,無機械損傷,無銹蝕,無 滲漏,標記清晰;(b)阻尼器各部件尺寸偏差應符合表 2-6 規定。 表 2-6 黏滯阻尼器各部件尺寸允許偏差 單位為mm 檢驗項目 允許偏差 黏滯阻尼器長度 不超過產品設計值±3 黏滯阻尼器斷面有效尺寸 不超過產品設計值±2 (資料來源:參考書目[5]) c. 材料 黏滯阻尼材料要求黏溫關係穩定,閃點髙,不易燃燒,不易揮發,無毒,抗 老化性能強。用於製作黏滯阻尼器的鋼材應根據設計需要進行選擇,缸體和 活塞杆一般宜採用優質碳素結構鋼、合金結構鋼或不銹鋼。優質碳素結構鋼 應符合 GB/T 699 的規定;合金結構鋼應符合 GB/T 3077 的規定;結構用無縫 鋼管應符合GB/T 8162 的規定;不銹鋼棒應符合 GB/T 1220 的規定,不銹鋼 管應符合GB/T 14976 的規定。黏滯阻尼器密封材料應選擇高強度、耐磨、 耐老化的密封材料。 d. 性能-力學性能 黏滯阻尼器的力學性能應符合表 2-7 的規定。其中,極限位移係指阻尼器 (或導杆)由平衡位置可伸出或可縮短的位移極限值,阻尼器在該值範圍內 應保證正常工作;阻尼係數(Damping Coefficient)係指在工作頻率範圍內,阻
尼器活塞在單位速度運動時所產生的阻尼力;速度指數(Velocity Exponent)係 指在工作頻率範圍內,描述阻尼力與速度間的非線性關係的冪指數參數。 表 2-7 黏滯阻尼器力學性能要求 項 目 性能指標 極限位移 實測值不應小於黏滯阻尼器設計容許位移的150%,當最大位 移大於或等於 100mm 時實測值不應小於黏滯阻尼器設計容 許位移的120%。 最大阻尼力 實測值偏差應在產品設計值的±15%以內;實測值偏差的平均 值應在產品設計值的±10%以內。 阻尼係數 速度指數 遲滯曲線 實測遲滯曲線應光滑無異常。在同一測試條件下,任一循環中 遲滯迴圈面積實測值偏差應在產品設計值的±15%以內;實測 值偏差的平均值應在產品設計值的±10%以內。 (資料來源:參考書目[5]) e. 性能-耐久性 黏滯阻尼器的耐久性應符合表 2-8 的規定,且要求阻尼器在試驗後無滲漏, 無裂紋。 表 2-8 黏滯阻尼器耐久性要求 項 目 性能指標 疲勞性能 最大阻尼力 變化率不大於±15% 阻尼係數 速度指數 遲滯曲線 光滑無異常,遲滯迴圈面積變化率不大於±15% 密封性能 無滲漏,且阻尼力的衰減值不大於5% (資料來源:參考書目[5]) f. 性能-其他相關性能 最大阻尼力的頻率相依性和溫度相依性的變化曲線應具有規律性。 g. 性能-耐火性
火災時應具有阻燃性;火災後應對阻尼器進行力學性能檢測,其指標下降超 過15%時應進行更換。 (3) 金屬降伏型阻尼器 a. 設計使用年限 金屬降伏型阻尼器的設計使用年限應為50 年。 b. 外觀 金屬降伏型阻尼器的外觀應符合以下要求:(a)表面平整,無機械損傷,無銹 蝕,無毛剌,標記清晰,阻尼器連接部位宜採用螺栓連接或焊接,焊縫為一 級、平整;(b)阻尼器應採用機械加工,不宜採用氣焊等切割方式;(c)阻尼器 各部件尺寸偏差應符合表 2-9 的規定。 表 2-9 金屬降伏型阻尼器各部件尺寸允許偏差 單位為mm 檢驗項目 允許偏差 金屬降伏型阻尼器各部位有效尺寸 不超過產品設計值±2 (資料來源:參考書目[5]) c. 材料 鋼降伏型阻尼器消能段宜採用低降伏點鋼製作,其材料基本力學性能應符合 表 2-10 的規定,金屬降伏型阻尼器採用其他鋼材,性能指標應符合 GB/T 700 或 GB/T 3077 的規定。 表 2-10 低降伏點鋼基本力學性能要求 降伏承載力或降伏點下限 (MPa) 降伏點範圍 (MPa) 抗拉強度 (MPa) 屈強比 (%) 伸長率 (%) 100 100±20 200~300 ≦60 ≧50 160 160±20 250~350 ≦80 ≧45 225 225±20 300~400 ≦80 ≧40 (資料來源:參考書目[5])
d. 性能-力學性能 金屬降伏型阻尼器力學性能應符合表 2-11 的規定。其中,最大承載力係指 阻尼器能承受的最大外力;彈性勁度係指阻尼器降伏前的勁度;第2 勁度係 指阻尼器降伏後的勁度。 表 2-11 金屬降伏型阻尼器力學性能要求 項 目 性能指標 降伏承載力 實測值偏差應在產品設計值的±15%以內;實測值偏差的 平均值應在產品設計值的±10%以內。 最大承載力 降伏位移 極限位移 實測值不應小於產品設計值的120%。 彈性勁度 實測值偏差應在產品設計值的±15%以內;實測值偏差的 平均值應在產品設計值的±10%以內。 第2 勁度 遲滯曲線 實測遲滯曲線應光滑無異常。在同一測試條件下,任一循 環中遲滯迴圈面積實測值偏差應在產品設計值的±15%以 內;實測值偏差的平均值應在產品設計值的±10%以內。 (資料來源:參考書目[5]) e. 性能-耐久性 金屬降伏型阻尼器的耐久性包括疲勞性能和耐腐蝕性能,其耐久性能應符合 表 2-12 的規定。 表 2-12 金屬降伏型阻尼器耐久性要求 項 目 性能指標 疲勞循環次數 ≧30 次 耐腐蝕性能 目測無銹蝕 (資料來源:參考書目[5]) f. 性能-耐火性 火災時應具有阻燃性;火災後應對阻尼器進行力學性能檢測,其指標下降超 過15%時應進行更換。
(4) 挫屈束制消能斜撐 a. 設計使用年限 挫屈束制消能斜撐的設計使用年限應為50 年。 b. 外觀 挫屈束制消能斜撐的外觀應符合以下要求:(a)表面平整,無機械損傷,無銹 蝕,無毛刺,標記清晰;(b)有焊接連接部位,焊縫等級應為一級;(c)阻尼器 各部件尺寸偏差應符合表 2-13 規定。 表 2-13 挫屈束制消能斜撐各部件尺寸允許偏差 單位為mm 檢驗項目 允許偏差 斜撐長度 不超過產品設計值±3 斜撐橫斷面有效尺寸 不超過產品設計值±2 斜撐側彎向量 /1000,且≦10 斜撐扭曲 /250,且≦5 註: 斜撐長度; 斜撐髙度; 斜撐外徑。 (資料來源:參考書目[5]) c. 材料 用於製作挫屈束制消能斜撐的鋼材應根據設計需要進行選擇,核心單元宜採 用低降伏點鋼材,材料性能應符合表 2-10 的規定。核心單元採用其他鋼材 時,品質指標應符合國家標準GB/T 700 或 GB/T 3077 的規定,且伸長率應 大於25%,屈強比應小於 80%,常溫下衝擊功韌性應大於 27 J。約束單元一 般採用炭素結構鋼或合金結構鋼,鋼材性能指標應符合 GB/T 700 或 GB/T 3077 的規定。 d. 性能-力學性能 挫屈束制消能斜撐力學性能應符合表 2-14 的規定。
表 2-14 挫屈束制消能斜撐力學性能要求 項 目 性能指標 降伏承載力 實測值偏差應在產品設計值的±15%以內;實測值偏差的 平均值應在產品設計值的±10%以內。 最大承載力 降伏位移 極限位移 實測值不應小於產品設計值的120%。 彈性勁度 實測值偏差應在產品設計值的±15%以內;實測值偏差的 平均值應在產品設計值的±10%以內。 第2 勁度 遲滯曲線 實測遲滯曲線應光滑無異常。在同一測試條件下,任一循 環中遲滯迴圈面積實測值偏差應在產品設計值的±15%以 內;實測值偏差的平均值應在產品設計值的±10%以內。 (資料來源:參考書目[5]) e. 性能-耐久性 挫屈束制消能斜撐的耐久性包括疲勞性能和耐腐蝕性能,其耐久性能應符合 表 2-15 的規定。 表 2-15 挫屈束制消能斜撐耐久性要求 項 目 性能指標 疲勞循環次數 ≧30 次 耐腐蝕性能 目測無銹蝕 (資料來源:參考書目[5]) f. 性能-耐火性 火災時應具有阻燃性;火災後應對阻尼器進行力學性能檢測,其指標下降超 過15%時應進行更換。 4. 試驗法 在 JG/T 209 中,試驗法係配合前述要求事項而訂定,故以下仍依阻尼器類 型予以分項說明。 (1) 黏彈性阻尼器
a. 外觀 黏彈性阻尼器的產品外觀應用目測及常規量具測量評定。 b. 材料 黏彈性阻尼器的材料試驗應按表 2-16 的規定進行。 表 2-16 黏彈性阻尼器材料試驗法 項 目 試驗法 拉伸強度 GB/T 528 硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應力應變性能的測 定 扯斷伸長率 扯斷永久變形 熱空氣老化 GB/T 3512 硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱 試驗 材料損耗因子β 用動態黏彈性自動測量儀檢測,測量溫度範圍0℃~40℃, 測量頻率阻尼器的工作頻率,升溫速度2℃/min。 鋼板與阻尼材料 之間的黏合強度 GB/T 11211 硫化橡膠或熱塑性橡膠與金屬黏合強度的測 定-二板法 鋼材 GB/T 700 碳素結構鋼 (資料來源:參考書目[5]) c. 性能-力學性能 黏彈性阻尼器在標準環境溫度(23℃±2℃)條件下,力學性能試驗應按表 2-17 的規定進行。 表 2-17 黏彈性阻尼器力學性能試驗法 項 目 試驗法 最大阻尼力 擬剪切模數 損耗因子 (a)控制位移 sin ;工作頻率取 。在同一加載條件下, 作 5 次具有穩定遲滯曲線的循環,每次均繪製阻尼力-位移 遲滯曲線; (b)取第 3 次循環時遲滯曲線的最大阻尼力值作為最大阻尼力 的實測值; (c)取第 3 次循環時遲滯曲線長軸的斜率作為擬剪切模數值的 實測值; (d)取第 3 次循環時遲滯曲線的最大位移對應的恢復力與零位 移對應的恢復力的比值,作為損耗因子的實測值。
項 目 試驗法 擬剪應變極 限值 (a)工作頻率取 ;控制位移 sin ; (b) 依次按1.1 、1.2 、1.3 、1.4 、1.5 。 做試驗的前題條件是黏彈性材料與約束鋼板或約束鋼管間不 出現剝離現象,如有剝離現象,則認為阻尼器已破壞,試驗停 止,並取這時的 值作為確定擬剪應變極限值的依據。 註: 2 ; 為角頻率; 為結構基本頻率; 為阻尼器設計位移。 (資料來源:參考書目[5]) d. 性能-耐久性 黏彈性阻尼器的耐久性試驗應按表 2-18 的規定進行。 表 2-18 黏彈性阻尼器耐久性試驗法 項 目 試驗法 老化性能 把試件放入鼓風電熱恒溫乾燥箱中,保持溫度80℃,經 192hr 後取出,按表 2-17 做力學性能試驗。 疲勞性能 採用正弦波,對阻尼器施加頻率為 的正弦力,當主要用於地 震時,輸入位移 sin ,連續加載30 個循環;當主要 用於風振時,輸入位移位移 0.1 sin ,每次連續加載 不應少於2000 次,累計加載 10000 個循環。 (資料來源:參考書目[5]) e. 性能-其他相關性能 黏彈性阻尼器的其他相關性能試驗應按表 2-19 的規定進行。 表 2-19 黏彈性阻尼器其他相關性能試驗法 項 目 試驗法 振幅相依性 最大阻尼力 在加載頻率 下,測定輸入位移 sin ( 1.0 、1.2 和 1.5 且在極限位移內)時的 最大阻尼力,並計算與1.0 下的相應值的比值。 頻率相依性 最大阻尼力 測定產品在輸入位移 sin ,頻率 為0.5 Hz、1.0Hz、1.5Hz 及 2.0Hz 時(且在極限速度內)的 最大阻尼力,並計算與1.0Hz 下的相應值的比值。 溫度相依性 最大阻尼力 測定產品在輸入位移 sin ,頻率為 ,試 驗溫度為-20℃~40℃,每隔 10℃記錄其最大阻尼力 的實測值。 (資料來源:參考書目[5])
f. 性能-耐火性 黏彈性阻尼器遭受火災後應按要求進行檢測。 (2) 黏滯阻尼器 a. 外觀 黏滯阻尼器的產品外觀應用目測及常規量具測量評定。 b. 材料 黏滯阻尼器的材料試驗應按表 2-20 的規定進行。 表 2-20 黏滯阻尼器材料試驗法 項 目 試驗法 黏滯阻尼材料 (a)取約 50mL 樣品倒入清潔、乾燥、無色透明的 100mL 燒杯 中,置於室內自然光下目測觀察; (b)每批材料的黏度、黏溫係數、閃點、抗老化性能應有材料 商提供品質檢驗報告單。 鋼材 (a)鋼材的性能應符合 GB/T 228 和 GB/T 7314 的規定; (b)鍛軋鋼棒超聲波檢驗方法應符合 GB/T 4162 的規定; (c)無縫鋼管超聲波探傷檢驗方法應符合 GB/T 5777 的規定。 密封材料 密 封 材 料 的 性 能 應 符 合 GB/T 3452、GB/T 10708、GB/T 15242.1 及 GB/T 15242.2 的規定。 (資料來源:參考書目[5]) c. 性能-力學性能 黏滯阻尼器的力學性能試驗應按表 2-21 的規定進行。 表 2-21 黏滯阻尼器力學性能試驗法 項 目 試驗方法 極限位移 採用靜力加載試驗,控制試驗機的加載系統使阻尼器均速緩慢運 動,記錄其伸縮運動的極限位移值。 最大阻尼 力 採用正弦波,用按照正弦波規律變化的輸入位移 sin ,對阻尼器施加頻率為 、位移幅值為 的正弦力,連 續進行5 個循環,記錄第 3 個循環所對應的最大阻尼力作為實測 值。
項 目 試驗方法 阻尼係數 阻尼指數 遲滯曲線 (a)採用正弦波,用按照正弦波規律變化的輸入位移 sin 來控制試驗機的加載系統; (b)對阻尼器分別施加頻率為 ,輸入位移幅值為0.1 、0.2 、 0.5 、0.7 、1.0 、1.2 ,連續進行 5 個循環,每次均繪製 阻尼力-位移遲滯曲線,並計算各工況下第 3 個循環所對應的阻 尼係數、速度指數作為實測值。 (資料來源:參考書目[5]) d. 性能-耐久性 黏滯阻尼器的耐久性試驗應按表 2-22 的規定進行。 表 2-22 黏滯阻尼器耐久性試驗法 項 目 試驗法 疲勞性能 先測定產品的設計容許位移 和最大阻尼力,然後在同樣環境下 採用正弦波,對阻尼器施加頻率為 的正弦力,當以地震控制為 主時,輸入位移 sin ,連續加載30 個循環,位移大於 100mm 時加載 5 個循環;當以風振控制為主時,輸入位移 0.1 sin ,連續加載60000 個循環,每 20000 次可暫停休 整。 密封性能 以 1.5 倍的最大阻尼力作為控制力持續加載 3min,記錄結果。 (資料來源:參考書目[5]) e. 性能-其他相關性能 黏滯阻尼器其他相關性能試驗應按表 2-23 的規定進行。 表 2-23 黏滯阻尼器其他相關性能試驗法 項 目 試驗法 最大阻尼力 頻率相依性 採用正弦波,測定產品在常溫,加載頻率 分別為0.4 、 0.7 、1.0 、1.3 、1.6 ,對應輸入位移幅值 / 下的 最大阻尼力,並與 下相應值的比值。 最大阻尼力 溫度相依性 測定產品在輸入位移 sin ,頻率為 ,試驗溫度為-20 ℃~40℃,每隔 10℃記錄其最大阻尼力的實測值。 (資料來源:參考書目[5]) f. 性能-耐火性
黏滯阻尼器遭受火災後應按要求進行檢測。 (3) 金屬降伏型阻尼器 a. 外觀 金屬降伏型阻尼器的產品外觀品質應用目測及常規量具測量評定。 b. 材料 金屬降伏型阻尼器的鋼材試驗應符合GB/T 228 和 GB/T 7314 的規定。 c. 性能-力學性能 金屬降伏型阻尼器力學性能試驗應按表 2-24 的規定進行。 表 2-24 金屬降伏型阻尼器力學性能試驗法 項 目 試驗法 降伏承載力 試驗採用力-位移混合控制加載制度。試件降伏前,採用力控 制並分級加載,接近降伏載重前宜減小級差加載,每級載重 反復1 次;試件降伏後採用位移控制,每級位移加載幅值取降 伏位移的倍數為級差進行,每級加載可反復3 次。 金屬降伏型阻尼器的基本特性應通過遲滯曲線的試驗結果確 定。 最大承載力 降伏位移 極限位移 彈性勁度 第2 勁度 遲滯曲線 (資料來源:參考書目[5]) d. 性能-耐久性 金屬降伏型阻尼器耐久性試驗應按表 2-25 的規定進行。 表 2-25 金屬降伏型阻尼器耐久性試驗法 項 目 試驗法 疲勞循環次數 採用固定位移循環載重試驗,位移採用對應結構抗震或抗風 狀態下,金屬降伏型阻尼器所在位置相應的設計位移。試驗 中所採用的極限狀態包括: (a)發生斷裂破壞; (b)最大承載力下降;
項 目 試驗法 (c)能量吸收量減少; (d)喪失穩定的遲滯曲線形狀。將最大承載力降了 15%的次數 確定為疲勞循環次數 。 耐腐蝕性能 實施常規防銹處理 (資料來源:參考書目[5]) e. 性能-耐火性 金屬降伏型阻尼器遭受火災後應按要求進行檢測。 (4) 挫屈束制消能斜撐 a. 外觀 挫屈束制消能斜撐的產品外觀品質應用目測及常規量具測量評定。 b. 材料 挫屈束制消能斜撐的鋼材試驗應符合GB/T 228 和 GB/T 7314 的規定。 c. 性能-力學性能 挫屈束制消能斜撐力學性能試驗應按表 2-26 的規定進行。 表 2-26 挫屈束制消能斜撐力學性能試驗法 項 目 試驗法 降伏承載力 試驗採用力-位移混合控制加載制度。試件降伏前,採用力控 制並分級載入,接近降伏載重前宜減小級差加載,每級載重 反復1 次;試件降伏後採用位移控制,每級位移加載幅值取降 伏位移的倍數為級差進行,每級加載可反復3 次。 挫屈束制消能斜撐的基本特性應通過遲滯曲線的試驗結果確 定。 最大承載力 降伏位移 極限位移 彈性勁度 第2 勁度 遲滯曲線 (資料來源:參考書目[5]) d. 性能-耐久性 挫屈束制消能斜撐耐久性試驗應按表 2-27 的規定進行。
表 2-27 挫屈束制消能斜撐耐久性試驗法 項 目 試驗法 疲勞循環次數 採用固定位移循環載重試驗,位移採用挫屈束制消能斜撐所 在位置相應的設計位移。試驗中所採用的極限狀態包括: (a)發生斷裂破壞; (b)最大承載力下降; (c)能量吸收量減少; (d)喪失穩定的遲滯曲線形狀。將最大承載力下降 15%的次數 確定為疲勞循環次數 。 耐腐蝕性能 實施常規防銹處理 (資料來源:參考書目[5]) e. 性能-耐火性 挫屈束制消能斜撐遭受火災後應按要求進行檢測。 5. 取樣 JG/T 209 將產品檢驗分為型式檢驗和出廠檢驗,其中,需要進行型式檢驗的 時機如下: (1) 新產品的試製定型鑒定; (2) 當原料、結構、工藝等有較大改變,有可能對產品品質影響較大時; (3) 正常生產時,每 5 年檢驗 1 次; (4) 停產 1 年以上恢復生產時; (5) 出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時; (6) 國家品質監督機構提出型式檢驗要求時。 而出廠檢驗的時機即為產品出廠前,製造商應根據規定的抽樣比例進行自主 性檢驗。以下說明型式檢驗與出廠檢驗的檢驗項目、抽樣方式及判定規則。 (1) 型式檢驗 a. 檢驗項目
型式檢驗項目應包含前述所有試驗項目。 b. 抽樣方式 型式檢驗試件數目不應少於3 件。 c. 判定規則 型式檢驗應由具有檢測資質的協力廠商進行檢驗。對於原材料和產品,檢驗 結果應全部符合要求項目所列,否則為不合格。型式檢驗時, 取1Hz。 (2) 出廠檢驗 a. 檢驗項目 各類型消能阻尼器出廠檢驗項目如表 2-28 所示。 表 2-28 消能阻尼器出廠檢驗項目 阻尼器類型 指 標 黏彈性阻尼器 擬剪應變極限值、最大阻尼力、擬剪切模數、損耗因子、 遲滯曲線 黏滯阻尼器 極限位移、最大阻尼力、阻尼係數、速度指數、遲滯曲線 金屬降伏型阻尼器 降伏承載力、最大承載力、降伏位移、極限位移、彈性勁 度、第2 勁度、遲滯曲線 挫屈束制消能斜撐 (資料來源:參考書目[5]) b. 抽樣方式 (a) 阻尼器產品的外觀檢驗應根據前述要求項目與試驗法之規定進行,要求每件 必做; (b) 黏滯阻尼器產品的性能,抽樣檢驗數量為同一工程同一類型同一規格數量, 標準設防類取20%,重點設防類取 50%,特殊設防類取 100%,但不應少於 2 個,檢驗合格率應為 100%。被檢測產品各項檢驗指標實測值在設計值的± 10%以內,判為合格且可用於主體結構; (c) 黏彈性阻尼器產品、金屬降伏型阻尼器產品和挫屈束制消能斜撐產品的性能,
抽檢數量為同一工程同一類型同一規格數量的3%,當同一類型同一規格的 阻尼器產品數量較少時,可以在同一類型阻尼器中抽檢總數量的3%,但不 應少於2 個,檢驗合格率應為 100%,被抽檢產品檢測後不得用於主體結構; c. 判定規則 阻尼器產品的外觀檢驗,如有一條不符合標準要求,則該件產品應判為不合 格產品。阻尼器產品的性能檢驗,如有一件抽樣的一項性能不符合標準要求,對 同批產品按原抽樣數加倍抽樣,並重新進行所有項目的檢測,如仍有一項不合格 時,則判為該批產品不合格。 6. 標示及附加文件 (1) 標示 在阻尼器的明顯部位應有清晰永久的標誌並包含:a.產品名稱、型號;b.基 本參數;c.商標;d.出廠編號;e.出廠日期;f.製造廠名;g.執行標準號。同時應有 檢驗合格印鑒,並附性能檢驗報告。 (2) 附加文件 每件產品應採用可靠包裝或按合同要求包裝,便於運輸和搬運安全。包裝發 貨的每箱產品中應具備下列檔:a.產品使用說明書;b.產品合格證;c.裝箱單。 三、 日本:パッシブ制振構造設計・施工マニュアル
日本免震構造協會(The Japan Society of Seismic Isolation, JSSI)為研究基礎隔 震以外的地震反應控制技術,因此於2002 年 2 月成立結構反應控制小組,當時 日本已開始導入建築物的性能設計概念,但減震結構性能設計的技術體系仍不如 傳統結構設計發達,因此結構反應控制小組於2001 年 4 月開始研擬「パッシブ 制振構造設計・施工マニュアル」(被動減震結構設計及施工手冊)[7]。該手冊 提供關於減震技術的各種基礎資訊,以促進研究發想與技術提升,同時盡量避免 限制新技術的發展。
1. 用語 在該手冊中,「被動減震結構」、「隔震結構」及「主動/半主動減震結構」皆 屬於結構控制領域中的一種結構型式,其中,被動減震結構係指具有「能量消散 機制」功能的結構(如表 2-29),因此不包含採用「附加質量機制」功能的結構。 表 2-29 被動減震結構的力學機制與構件 減震結構 力學機制 減震構件 被動減震結構 能量消散機制 黏性衰減機制 黏性衰減構件 (油/黏滯/黏彈性) 塑性遲滯機制 塑性遲滯構件 (鋼材/鉛/摩擦) 附加質量機制 TMD 裝置等 (資料來源:參考書目[7]) 減震結構主要由「主構架」與「減震構件」組成。(如表 2-30) 表 2-30 減震結構組成要素之定義 主構架 減震構架 減震構件 減震阻尼器 安裝構件 (資料來源:參考書目[7]) 該手冊中的用詞定義如下: (1) 主構架 主要支撐垂直載重,同時也抵抗地震及風等水平力之構架,由柱、梁、斜撐 及剪力牆等結構構件組成。