(1)降低營建人力需求構造研發多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性

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(1)降低營建人力需求構造研發多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 內政部建築研究所委託研究報告中華民國 109 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).

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(3) PG10902-0020. 降低營建人力需求構造研發多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 受委託者：國立臺灣科技大學研究主持人：陳正誠研究助理：林曉芳、吳合鑫、葉泓毅研究期程：中華民國 109 年 2 月至 109 年 12 月研究經費：新臺幣 250 萬元. 內政部建築研究所委託研究報告中華民國 109 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）.

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(5) 目次. 目次目次................................................................................................................................. I 表次............................................................................................................................... III 圖次................................................................................................................................V 摘要........................................................................................................................... IX 第一章緒論................................................................................................................ 1 第一節. 研究背景.................................................................................................... 1. 第二節. 研究方法及進度說明 ............................................................................... 2. 第二章鋼管鋼網牆系統特性 ................................................................................... 7 第一節. 鋼管鋼網牆與傳統 RC 構造之比較 ........................................................ 7. 第二節. 鋼管鋼網牆系統預估效益 ....................................................................... 8. 第三節. 多單元構架分析 ....................................................................................... 8. 第三章試驗計畫...................................................................................................... 17 第一節. 專家座談會 ............................................................................................. 17. 第二節. 試體設計及試驗裝置 ............................................................................. 17. 第三節. 試體製作.................................................................................................. 19. 第四節. 測計配置及載重歷程 ............................................................................. 20. 第四章試驗結果與討論 ......................................................................................... 39 第一節. 整體行為.................................................................................................. 39. 第二節. 破壞模式對應之元件強度及韌性 ......................................................... 41. 第三節. 使用性檢討 ............................................................................................. 43. 第五章分析方法與設計案例 ................................................................................. 73 第一節. 分析方法.................................................................................................. 73. 第二節. 設計案例.................................................................................................. 75. 第六章結論與建議 ............................................................................................... 101 第一節. 結論........................................................................................................ 101 I.

(6) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性第二節. 建議........................................................................................................ 102. 附錄一專家座談會會議紀錄 ................................................................................. 105 附錄二期中、期末審查會議意見回應表 ............................................................. 133 附錄三試體設計詳圖 ............................................................................................. 143 附錄四設計案例之地震力計算 ............................................................................. 173 參考書目.................................................................................................................... 181. II.

(7) 表次. 表次表 1.1 研究進度表 ............................................................................................... 3 表 2.1 特性分析 ..................................................................................................10 表 2.2 案例工量分析 ..........................................................................................10 表 3.1 表 3.2 表 3.3 表 3.4 表 3.5. 試體規劃表 ..............................................................................................21 試體製作材料使用量 ...............................................................................21 鋼骨材料強度表 .......................................................................................21 混凝土強度表 ..........................................................................................22 加載歷程表 ..............................................................................................23. 表 4.1 各試體正負向最大強度、降伏位移、極限位移、位移角容量及彈性勁度 .................................................................................................................45 表 4.2 各試體參數正負向之平均 ........................................................................45 表 5.1 載重組合表 ..............................................................................................77. III.

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(9) 圖次. 圖次圖 1.1 圖 1.2 圖 1.3 圖 1.4 圖 1.5. 鋼管支架 ........................................................................................................... 3 鋼管鋼網牆標準斷面示意圖 ........................................................................... 4 鋼網牆之組成 ................................................................................................... 4 樓版剖面示意圖 ............................................................................................... 4 研究流程圖 ....................................................................................................... 5. 圖 2.1 圖 2.2 圖 2.3 圖 2.4 圖 2.5 圖 2.6 圖 2.7 圖 2.8. 案例施工流程及時間分析 ........................................................................11 牆腹與等值斜撐關係示意圖 ....................................................................11 結點分力示意圖 .......................................................................................12 多單元鋼管鋼網牆分析模型示意圖 .........................................................12 單層多跨分析之 Strength Ratio(案例一) .................................................13 單層多跨分析之 Strength Ratio(案例二) .................................................13 雙層雙跨分析之 Strength Ratio ..............................................................14 三層四跨分析之 Strength Ratio ..............................................................15. 圖 3.1 1×1W 試體示意圖(單位：mm) .................................................................24 圖 3.2 1×1F 試體示意圖(單位：mm) ..................................................................24 圖 3.3 1×1H 試體示意圖(單位：mm) ..................................................................25 圖 3.4 牆體剖面示意圖 .......................................................................................25 圖 3.5 單一單元試體試驗配置圖 ........................................................................26 圖 3.6 1×3 試體示意圖(單位：mm).....................................................................27 圖 3.7 1×3 試體試驗配置圖 .................................................................................28 圖 3.8 2×2 試體示意圖(單位：mm).....................................................................29 圖 3.9 2×2 試體試驗配置圖 .................................................................................30 圖 3.10 試體製作流程.........................................................................................32 圖 3.11 工廠內鋼骨製作 .....................................................................................32 圖 3.12 鋼管骨架完成.........................................................................................33 圖 3.13 基礎製作 ................................................................................................33 圖 3.14 鋼網骨架及牆面鋼筋架設 ......................................................................34 圖 3.15 打設抓漿 ................................................................................................34 圖 3.16 鋼網牆製作完成 .....................................................................................35 圖 3.17 試體製作完成.........................................................................................35 圖 3.18 加載歷程圖 .............................................................................................36 圖 3.19 一層一跨試體測計配置 ...........................................................................36 V.

(10) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性圖 3.20 1×3 試體測計配置 ...................................................................................37 圖 3.21 2×2 試體測計配置 ...................................................................................37 圖 4.1 1×1W 試體遲滯迴圈 .................................................................................46 圖 4.2 1×1W 試體遲滯迴圈包絡線 ......................................................................46 圖 4.3 1×1W 試體不同層間位移角試體破壞情況 ...............................................47 圖 4.4 1×1W 試體試驗後破壞情況 ......................................................................48 圖 4.5 1×1F 試體遲滯迴圈 ..................................................................................49 圖 4.6 1×1F 試體遲滯迴圈包絡線 .......................................................................49 圖 4.7 1×1F 試體不同層間位移角試體破壞情況 .................................................50 圖 4.8 1×1F 試體試驗後破壞情況 .......................................................................51 圖 4.9 1×1H 試體遲滯迴圈 ..................................................................................52 圖 4.10 1×1H 試體遲滯迴圈包絡線 .....................................................................52 圖 4.11 1×1H 試體不同層間位移角試體破壞情況 ...............................................53 圖 4.12 1×1H 試體試驗後破壞情況 .....................................................................54 圖 4.13 1×3 試體遲滯迴圈 ...................................................................................55 圖 4.14 1×3 試體遲滯迴圈包絡線........................................................................55 圖 4.15 1×3 試體不同層間位移角試體破壞情況 .................................................56 圖 4.16 1×3 間位移角 4%正負向時牆底狀況 ......................................................58 圖 4.17 1×3 間位移角 4%正負向垂直桿件兩側之相對錯動 ................................59 圖 4.18 1×3 試體接頭破壞情況 ...........................................................................60 圖 4.19 2×2 試體遲滯迴圈 ...................................................................................61 圖 4.20 2×2 試體遲滯迴圈包絡線........................................................................61 圖 4.21 2×2 試體各樓層之遲滯迴圈 ....................................................................62 圖 4.22 2×2 試體不同層間位移角試體破壞情況 .................................................63 圖 4.23 2×2 試體試驗後破壞情況........................................................................68 圖 4.24 2×2 試體鋼管內混凝土填充狀況 ............................................................69 圖 4.25 包絡線示意圖.........................................................................................69 圖 4.26 以試驗之側推力做 1×3 構架分析得到之 Strength Ratio .......................69 圖 4.27 2×2 構架分析得到之 Strength Ratio .......................................................70 圖 4.28 2×2 試體 = 0.5%時之裂縫(約為 1y) .....................................................71 圖 4.29 2×2 試體=1.0%時之裂縫(約為 2y).......................................................72 圖 5.1 鋼管骨架配置示意圖 ...............................................................................78 圖 5.2 建築圖、結構圖與分析模型之示意圖 .....................................................78 圖 5.3 外力與等值斜撐方向之關係 ....................................................................79 圖 5.4 案例建築圖 ..............................................................................................80 圖 5.5 案例結構平面圖 .......................................................................................85 VI.

(11) 圖次圖 5.6 案例結構立面圖 .......................................................................................88 圖 5.7 分析模型 3D 示意圖 ................................................................................93 圖 5.8 分析模型平面圖 .......................................................................................94 圖 5.9 分析模型構架立面圖 ...............................................................................96 圖 5.10 樓版與牆面之關係 .................................................................................99. VII.

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(13) 摘要. 摘要關鍵詞：低勞力建築工法、鋼管結構、低矮建築結構一、研究緣起受到少子化的影響，營造業基層勞動人力招募不易，且未來人力缺乏的情況會越來越嚴重。現今勞動市場逐漸邁向高齡化，需要高勞動力的鋼筋混凝土構造建造時間及成本逐漸高漲。鋼結構可以在工廠製作桿件、在工地吊裝，桿件製作可以系統化，加上工地吊裝迅速，不但可以縮短施工時間，也可以大幅降低人力需求。鋼管鋼網牆系統適用於 12 m 以下之低樓層街屋結構，由鋼管支架、免拆模鋼網牆及樓版組成，過去的研究結果顯示，鋼管鋼網牆系統是不但具有施工便利性、省工、美觀同時具有使用性佳等特性，值得進一步研發並推廣之。不過要落實於實際結構，尚須了解其強度與韌性容量，並建立設計方法，提供結構設計時參考。台科大於 2017 年研究單一單元鋼管鋼網牆的結構試驗結果[3]顯示，鋼管鋼網牆單元擁有相當高的強度，且耐震設計時之結構系統韌性容量 R 可以達到 3.2 以上。結構分析與設計時，每一單元的鋼網牆在可以採用等值斜撐模擬之，當單一單元鋼管鋼網牆中水平鋼管兩端近似固接時，牆腹強度可完全發揮。. 二、研究方法及過程過去的試驗雖然已經求得等值斜撐之相關設計參數，只是試驗試體的數量偏少。有鑑於此，本研究規劃 3 組單一單元鋼管鋼網牆試體進行反復載重結構試驗，以增加單一單元鋼管鋼網牆試驗結果，進一步提高等值斜撐設計參數的準確性與可靠性。一棟房屋之結構由多個鋼管鋼網牆單元組成，因此多單元鋼管鋼網牆系統的強度與韌性需要進一步探討，以確認多單元鋼管鋼網牆系統具有足夠的強度與韌性。此外，結構分析之分析模型也必須經由試驗結果來評估其準確性及可靠性。因此，本研究規劃 1 組一層三跨鋼管鋼網牆試體，探討含有內柱之鋼管鋼網 IX.

(14) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性牆系統受力行為，以及規劃 1 組二層二跨鋼管鋼網牆試體，探討兩層樓之鋼管鋼網牆系統受力行為。本研究之工作包括資料蒐集與整理、試體設計、試體製作、試體側推行為試驗、材料性質試驗、實驗數據整理與分析及報告撰寫等步驟。採用的研究方法敘述如下：1. 文獻之收集與整理；2. 試體之側推行為實驗；3. 試驗結果之分析與探討；4. 報告之撰寫。. 三、重要發現經過實際案例之工程成本與工期分析，可發現相較於傳統 RC 結構，鋼管鋼網牆系統節省 54%的施工人力及 58%的建造時間。若國內每年興建之 1～4 層樓的房屋構造中有 10%使用鋼管鋼網牆系統，估計未來每年可減少 6,840 個營建人力需求。本研究完成 5 座鋼管鋼網牆試體之載重試驗，另外整合過去研究所完成之 6 座單一單元試體，一共有 11 座鋼管鋼網牆試體，其中包含 9 座一層一跨試體、1 座一層三跨試體及 1 座二層二跨試體。綜合上述試體之試驗結果發現：（1）以等值斜撐分析方法進行多單元鋼管鋼網牆結構系統之設計為一可行的方式；（2）等值斜撐強度 Pn  A  f c ' ，其有效面積 A  td / 7.4 ，t 為牆體寬度，d 為牆體對角線長度，設計強度 P  0.65Pn ；（3）水平鋼管與垂直鋼管連接可以採用簡易接頭或是直接銲接，採用簡易接頭之結點垂直剪力強度 Pvn  149tf ；採用銲接且水平鋼管斷面為 RHS 100×100 之結點垂直剪力強度 Pvn  194tf ；採用銲接且水平鋼管斷面為 RHS 200×100 估算其垂直剪力強度為 Pvn  291tf ，設計強度 Pv  0.7 Pvn；（4）根據試驗及分析結果，建議結構設計時系統韌性容量 R 取 3.0。（5）鋼管鋼網牆系統之開發，乃基於模組化之考量，研究成果之應用需要在所設定之範圍內，符合本報告所設定材料、桿件尺寸、單元尺寸等限制。經過本案研究，鋼管鋼網牆系統可以有效降低營建人力需求及工時，也證實分析模型之可行性，且取得各項設計參數。鋼管鋼網牆街屋已經有數個實例，施工性佳，本報告亦提出設計方法及一個設計案例，供工程師參考。整體而言，鋼管鋼網牆系統的發展已漸成熟，值得積極推廣之。. X.

(15) 摘要四、主要建議事項本研究進行鋼管鋼網牆單元側推結構試驗，提出下列具體建議。建議一立即可行建議：推廣鋼管鋼網牆系統施工及設計方法。主辦機關：中華民國全國建築師公會、中華民國土木技師公會全國聯合會、中華民國結構技師公會全國聯合會協辦機關：無鋼管鋼網牆系統與傳統 RC 結構相比，可降低 58%的建造時間，節省建造人力 54%，具有施工現場管理容易及使用性佳等優點，具有相當高的發展潛力。且經過結構試驗證實使用等值斜撐設計方法是一個可行的方式。. 建議二立即可行建議：辦理「新型版柱系統強度與變形能力」研究主辦機關：內政部建築研究所協辦機關：無相較傳統梁柱構架系統，版柱系統具有優勢包含(1)降低樓層高度，因為少了梁高，在同樣高度限制下，使用版柱系統可以增加樓層數目，進而增加總樓地版面積；(2)模版與鋼筋綁紮容易施作，除了可以縮短工時，更可以有效因應目前缺工的大環境；(3)後置管線相對容易，再次增加施工的便利性， (4)總造價降低，縱合上述各優勢，版柱系統單位造價較低，因此版柱系統在國外被廣泛的使用作為主要重力系統。然而該系統需要注意接合部穿透剪力破壞，因為穿透剪力破壞一旦觸發是脆性的破壞模式且可能造成連續崩塌。建議可發展新型版柱系統，採用強版弱柱的概念，以避免版之穿透剪力破壞，即可發展新型版系統以滿足剪力強度增加且不損失構件韌性，有助於因應國內缺工的大環境問題。. XI.

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(17) Abstract. Abstract Keyword: low-rise building, steel tube structure, steel tube construction The steel tube-RC wall structural system is composed of steel frames with tubular steel members, infilled RC walls that uses small hole wire mesh sheets as side mold, and RC floor slab. Compared to the traditional RC structure, the steel tube-RC wall system is easier to fabricate and can effectively reduce construction time. According to the analysis of several completed projects, the system can save up to 54% of labor force needed and 58% of construction time compared to the traditional RC structures. In this study, cyclic loading test of 2 multiple-unit and 3 single-unit steel tube-RC wall specimens were completed. In addition to the 5 specimens tested, the test results of 6 single-unit specimens for previous research are collected and analyze to obtain the conclusion as follows : (1) the accuracy and reliability of the analytical method using equivalent bracing member established in this study are quite satisfactory; (2) Equivalent bracing member strength can be calculated as Pn  A  fc ' , where A  td / 7.4 is the effective area of the equivalent bracing, t is the width of the wall, d is the diagonal length of the wall; (3) Horizontal and vertical steel tube members can be connected by using the new type shear connection, as shown in Ref. [1], or using welded connection. The vertical shear strength of the connections is. Pvn  149tf for the new type shear connection. And, the vertical shear strength of the welded connection Pvn  194tf when RHS 100×100 is used for the horizontal steel tube member and Pvn  291tf when RHS 200×100 is used for the horizontal steel tube member. (4) It is suggested that a response modification factor R for the steel tube-RC wall structural equals to 3.0 can be used. (5) The steel tube-RC wall system with its configuration within the limits described in this report, a design guide-line and a design example are provided. The steel tube-RC wall system is easy to construct and is able to reduce construction time. Current and previous research results show the feasibility of the analysis model established and design parameters obtained. The constructability is also confirmed by actual cases. This report presents a design method and a design case for engineer reference. On the whole, the steel tube-RC wall system is ready for further promotion. XIII.

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(19) 第一章緒論. 第一章. 緒論. 第一節研究背景現今勞動市場逐漸邁向高齡化，勞力缺乏以及營造業基層勞動人力招募不易，需要高勞動力的鋼筋混凝土構造建造時間及成本逐漸高漲。鋼結構可以在工廠製作桿件、在工地吊裝，桿件製作可以系統化，加上工地吊裝迅速，不但可以縮短施工時間，也可以大幅降低人力需求。過去的研究結果顯示，鋼管鋼網牆系統不但具有施工便利性、省工、美觀及使用性佳等特性，值得近一步研發並推廣之。鋼管鋼網牆系統是由鋼管支架、免拆模鋼網牆及樓版組成。鋼管支架由小斷面矩形鋼管 RHS 200×100 及 RHS 100×100 作為骨架，勾勒出結構空間形狀，如圖 1.1。鋼管桿件之接頭經過設計可於工廠內製作及銲接，施工現場僅需螺栓接合，吊裝相當方便、快速。鋼管鋼網牆由鋼管支架及鋼網牆組成，鋼網牆內含有鋼網骨架、抓漿網、鋼筋及混凝土，如圖 1.2 所示。鋼網骨架沿著鋼管支架架設，然後配置鋼筋（如圖 1.3(a)），再以自攻釘槍將抓漿網打設在鋼網骨架外層（如圖 1.3(b)），混凝土澆置方式及表面鏝平與一般使用木模板之牆體無異。樓版的施工類似於鋼管鋼網牆，由水平矩形鋼管、鋼網骨架、抓漿網、鋼筋及混凝土所組成，如圖 1.4 所示。因不使用傳統 RC 柱與梁，且鋼管桿件皆包覆於牆面或樓版中，因此牆面及樓版底部外觀平整且使用性佳。又牆面施工過程不需使用到模板，僅在樓版跨距較大時需在樓版下方使用少量的臨時支撐，省去了傳統 RC 結構模板組立及拆除等所需之時間及人力。「鋼管鋼網牆系統」具有上述之優點，不過要落實於實際結構，尚須了解其強度與韌性容量，並建立設計方法，提供結構設計時參考。由於鋼管鋼網牆中可變化參數相當多，且其受力行為複雜，需要透過結構試驗來釐清，若要一一探討各參數之影響需將需耗費龐大之經費與時間，難以執行。故本案將鋼管鋼網牆系統模組化，參考目前實務上常用之垂直鋼管斷面、跨距、樓層高度、牆面配筋量，限制各參數在一定範圍內，以確保研究之結果可以被應用。本案之模組化鋼管鋼網牆系統中單元幾何尺寸限制樓層高度範圍為 250 cm～340 cm，垂直鋼管跨距範圍為 110 cm～160 cm，牆體厚度為 20 cm。牆面混凝土強度採用 280 kgf/cm2。垂直及水平桿件皆使用材質為 STKR400 或 STKR490 之 RHS 200×100 或 RHS 1.

(20) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性 100×100 斷面，且內填充混凝土。牆面鋼筋皆使用 SD280W 之 3 號鋼筋，配置方式為雙層雙向間距 30 cm，水平鋼筋端部須使用髮夾形鋼筋，單元標準剖面如圖 1.2 所示。台科大於 2018 年完成單一單元鋼管鋼網牆的結構試驗，試驗結果顯示鋼管鋼網牆單元擁有相當高的強度，且耐震設計時之結構系統韌性容量 R 可以達到 3.2 以上，適用於 12 m 以下之低矮建築。結構分析與設計時，每一單元的鋼網牆在可以採用等值斜撐模擬之，當單一單元鋼管鋼網牆中水平鋼管兩端近似固接時，牆腹強度可完全發揮，等值斜撐之有效面積 A  td / 7.4 ，其中 t 為牆體寬度，d 為牆體對角線長度，等值斜撐強度為 P  A  fc ' 。過去的試驗雖然已經求得等值斜撐之相關設計參數，只是試驗試體的數量偏少。有鑑於此，本研究規劃 3 組單一單元鋼管鋼網牆試體進行反復載重結構試驗，以增加單一單元鋼管鋼網牆試驗結果，進一步提高等值斜撐設計參數的準確性與可靠性。一棟房屋之結構由多個鋼管鋼網牆單元組成，因此多單元鋼管鋼網牆系統的強度與韌性需要進一步探討，以確認多單元鋼管鋼網牆系統具有足夠的強度與韌性。此外，結構分析之分析模型也必須經由試驗結果來評估其準確性及可靠性。因此，本研究規劃 1 組 1×3 單元鋼管鋼網牆試體，探討含有內柱之鋼管鋼網牆系統受力行為，以及規劃 1 組 2×2 單元鋼管鋼網牆試體，探討兩樓層之鋼管鋼網牆系統受力行為。. 第二節研究方法及進度說明鋼管鋼網牆系統主要由鋼管及鋼網牆組成，其中鋼網牆又可細分為鋼筋、混凝土、鋼網骨架及抓漿網等。因其幾何形狀與組成相當複雜，受力行為為非線性，理論分析及數值模擬無法充分掌握其行為，尤其是韌性行為。因此，採用結構試驗的方式進行之。此外，為了降低尺寸效應的影響，因此採用大尺寸試體載重試驗的方式進行研究。預計採用實尺寸牆單元往復載重試驗進行鋼管鋼網牆系統強度及韌性探討，試體包括單一單元鋼管鋼網牆試體 3 組，3×1 單元鋼管鋼網牆試體 1 組，2×2 單元鋼管鋼網牆試體 1 組，共 5 組試體。本案研究流程如下圖 1.5，研究進度如表 1.1 所示，各階段工作皆在預定時間內完成。. 2.

(21) 第一章緒論. 表 1.1 研究進度表月次第 1 個工作項目月文獻資料收集與整理. 第 2 個月. 第 3 個月. 第 4 個月. 第 5 個月. 第 6 個月. 第 7 個月. 第 8 個月. 第 9 個月. 第 10 個月. 第備 11 註個月. 11. 22. 28. 39. 44. 56. 67. 83. 94. 100. 試體設計試體製作側向載重試驗及數據收集試驗數據整理及分析報告撰寫及提出建議預定進度 ( 累積數 ). 6. （資料來源：本研究製作）. 圖 1.1 鋼管支架（資料來源：本研究製作） 3.

(22) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 抓漿網. 鋼網骨架. 垂直鋼管. 髮夾筋 #3 @30 cm. 水平鋼筋 #3 @30 cm. 垂直鋼筋 #3 @30 cm. 圖 1.2 鋼管鋼網牆標準斷面示意圖（資料來源：本研究製作）. 牆面鋼筋. 垂直鋼管. 鋼網骨架. 抓漿網. (a) 鋼網骨架及牆面鋼筋配置情況. (b) 抓漿網鋪設完成之情況. 圖 1.3 鋼網牆之組成（資料來源：本研究製作）. 點銲鋼線網. 完成表面. 抓漿網. 混凝土. 水平鋼管桿件. 鋼網骨架. 圖 1.4 樓版剖面示意圖（資料來源：本研究製作）. 4.

(23) 第一章緒論. 資料收集與整理並評估合理及可行性. 試體設計及試驗規劃. 第一次專家座談會. 試體製作. 進行結構試驗試驗數據整理. 報告撰寫及提出建議圖 1.5 研究流程圖（資料來源：本研究製作）. 5.

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(25) 第二章鋼管鋼網牆系統特性. 第二章. 鋼管鋼網牆系統特性. 第一節鋼管鋼網牆與傳統 RC 構造之比較鋼管鋼網牆系統具有施工快速、免拆模、人力需求低等優點，與傳統 RC 特性相比如下表 2.1。以一戶三層樓街屋為例，樓地版面積為 134 m2（40.5 坪），分別計算其上部結構使用鋼管鋼網牆系統與傳統 RC 構造所需耗費成本、工量及時間。 1. 建造成本比較：鋼管鋼網牆系統目前已經有數個實際案例。根據建造單位評估，傳統 RC 工法每一單位建造成本約為 13,000 元/m2（43,000 元/坪）。而使用鋼管鋼網牆系統每一單位平均造價約為 14,000 元/m2（46,000 元/坪）。雖然目前鋼管鋼網牆系統建造成本相較於傳統 RC 工法略高出 7%，但未來若使用量提升後預計可以比傳統 RC 工法還低。. 2. 所需工量比較：本案例使用鋼管鋼網牆工法與傳統 RC 所需工量如下表 2.2 所示。使用傳統 RC 工法需要 300 工日才能完成之結構體，若使用鋼管鋼網牆工法僅需 138 工日即可完成，節省了 162 工日，約為 54%的人力。 3. 所需工時比較：本案例使用鋼管鋼網牆工法與傳統 RC 之流程及所需時間如下圖 2.1 所示。鋼管鋼網牆系統 4 樓以下可一次施工，因此只需 19 個工作日即可完成結構體。使用傳統 RC 工法需要分層施工，相當耗時，需要 45 個工作日才能完成結構體。兩工法相比，鋼管鋼網牆節省了 26 個工作日，約為 58%的工時。. 7.

(26) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 第二節鋼管鋼網牆系統預估效益國內每年核發建築物建照之總樓地板面積約有 3,240 萬平方公尺，其中約有 44%之興建建築物為 1～4 層樓，約為 1,425 萬平方公尺。若 1～4 層樓之建築中有 10%改用鋼管鋼網牆系統建造： 1. 以每人每週工作 5 日，每年工作 50 週計，每年可減少 6,840 個人力需求。 2. RC 結構單位面積木模板使用量約 105 kg/m2 的木模板，平均一套模板可重複使用 6 次，每年約可減少 2.5 萬噸的廢棄模板。. 第三節多單元構架分析過去的研究結果顯示單一單元的鋼管鋼網牆可以用等值斜撐來模擬，如圖 2.2。鋼管鋼網牆系統有三個主要需做強度檢核的項目，分別如下。 1. 等值斜撐強度：當鋼管鋼網牆單元中水平鋼管兩端近似固接時，等值斜撐強度為 P  A  fc ' ，其中等值斜撐之有效面積 A  td / 7.4 ，t 為牆體寬度，d 為牆體對角線長度。 2. 結點垂直剪力強度：鋼管鋼網牆受水平外力時結點之分力情況如圖 2.3 所示，等值斜撐軸力 P 會產一個水平分力 Phn 及一個垂直分力 Pvn，其中 Phn 會與水平外力相互抵消。結點處所能承受之 Pvn 由單一單元試驗數據得到為 145 tf。 3. 垂直桿件強度：需檢核軸力及彎矩強度。本節以等值斜撐方法分析多單元鋼管鋼網牆。設定樓層高度為 250 cm，垂直鋼管跨距為 120 cm（等值斜撐角度 = 64）。垂直鋼管材質皆使用 STKR 490，斷面使用 RHS 200×100×9 或 RHS 100×100×6。水平鋼管端部使用簡易接頭，結點視為鉸接。等值斜撐僅能承受壓力，因此進行結構分析時，需依據水平外力方向調整斜撐配置方向。本次分析之構架皆為對稱，因此後續分析僅做單一方向受力。分析模型如圖 2.4 示意。. 8.

(27) 第二章鋼管鋼網牆系統特性單層多跨案例一：外柱使用較大斷面 RHS 200×100×9，內柱使用 RHS 100×100×6，構架強度 108 tf，臨界桿件為內柱，等值斜撐最大 Strength Ratio 僅 0.52，結點垂直剪力最大 Strength Ratio 僅 0.68，如圖 2.5。案例二：外柱及內柱皆使用較大斷面 RHS 200×100×9，構架強度 178 tf，臨界桿件為外柱，等值斜撐最大 Strength Ratio 為 0.64，結點垂直剪力最大 Strength Ratio 為 0.83，如圖 2.6。單層多跨且柱斷面不大於 RHS 200×100×9 時，等值斜撐及結點垂直剪力不控制構架強度，臨界桿件為垂直鋼管，且內外柱使用相同斷面強度效率較高。多層多跨雙層雙跨：臨界桿件為第一層外柱，等值斜撐最大 Strength Ratio 為 0.51，結點垂直剪力最大 Strength Ratio 為 0.53，如圖 2.7。三層四跨：臨界桿件為第一層外柱，等值斜撐最大 Strength Ratio 為 0.47，結點垂直剪力最大 Strength Ratio 為 0.42，如圖 2.8。多層多跨時中間之垂直鋼管受力較小，可使用較小斷面的鋼管。破壞皆由第一層外柱控制。最大結點垂直剪力發生在最上層邊跨角隅。. 9.

(28) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 表 2.1 特性分析項目. 鋼管鋼網牆. 傳統 RC. 工法. 免拆模. 模板灌漿. 施工速度. 一次施工/快 (12 m 以下一次灌漿完成). 分層施工/慢. 施工難易. 容易. 困難. 工程廢棄物. 少. 較多. 防火時效. 2 小時. 2 小時. 防水性. 好. 好. 造型. 造型自由度高. 受限. 表面. 裂紋少/細. 裂紋多/寬. 釘、掛. 可. 可. 人力需求. 低. 高. （資料來源：本研究製作）. 表 2.2 案例工量分析鋼管鋼網牆. 傳統 RC. 工項. 工數. 工作日. 工項. 工數. 工作日. 組立工. 5. 4. 鋼筋工. 5. 15. 鋼網牆工. 8. 14. 模板工(釘). 9. 21. 混凝土工. 6. 1. 混凝土工. 4. 3. 總和. -. -. 模板工(拆) 總和. 4. 6. 138 工日. （資料來源：本研究製作）. 10. 300 工日.

(29) 第二章鋼管鋼網牆系統特性. 圖 2.1 案例施工流程及時間分析（資料來源：本研究製作）. 圖 2.2 牆腹與等值斜撐關係示意圖（資料來源：本研究製作） 11.

(30) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 圖 2.3 結點分力示意圖（資料來源：本研究製作）. 120. 120. 250. 120. 圖 2.4 多單元鋼管鋼網牆分析模型示意圖（資料來源：本研究製作）. 12.

(31) 13. （資料來源：本研究製作）. 0.283. 0.83. * 200× 100×9. 1.002. 0.83. * 200× 100×9. 1.002. * 200× 100×9. 1.002. * 200× 100×9. 0.193. * 200× 100×9. 1.006. * 100× 100×6. 1.006. * 100× 100×6. 0.807. * 200× 100×9. 第二章鋼管鋼網牆系統特性. 108. 0.68. 圖 2.5 單層多跨分析之 Strength Ratio(案例一) （資料來源：本研究製作）. 178. 0.83. 圖 2.6 單層多跨分析之 Strength Ratio(案例二).

(32) * 100× 100×6. * 200× 100×9. 0.044. * 100× 100×6. * 200× 100×9. 0.283. 0.368. 0.523. 0.700. * 200× 100×9. 1.007. 24 * 200× 100×9. 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 48. 圖 2.7 雙層雙跨分析之 Strength Ratio. （資料來源：本研究製作）. 14.

(33) 15. 0.300. * 100× 100×6. 0.012. * 200× 100×9. 0.002. * 100× 100×6. 0.110. * 200× 100×9. 0.050. * 100× 100×6. * 200× 100×9. 0.406. 0.640. * 100× 100×6. 0.635. 0.603. * 100× 100×6. * 100× 100×6. 0.674. * 100× 100×6. * 100× 100×6. 0.778. 0.874. 0.388. 0.717. * 100× 100×6. * 200× 100×9. * 200× 100×9. 20. 1.056. 40. * 200× 100×9. 第二章鋼管鋼網牆系統特性. 60. 圖 2.8 三層四跨分析之 Strength Ratio. （資料來源：本研究製作）.

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(35) 第三章試體設計及製作. 第三章. 試驗計畫. 第一節專家座談會本研究已於 109 年 3 月 13 日舉辦專家座談會，邀請產、學界專家諮詢及討論，檢視所研擬鋼管鋼網工法之可行性及周延性。詳細會議紀錄及簡報內容已彙整於附錄一。. 第二節試體設計及試驗裝置本次試驗一共規劃 5 組實尺寸試體，其中包括 3 組作為比較基準的一層一跨試體、1 組一層三跨試體及 1 組二層二跨試體，如表 3.1 所示，試體設計詳圖請參考附錄三。試驗場地為內政部建築研究所材料試驗中心（以下簡稱為試驗中心）。一層一跨：一層一跨鋼管鋼網牆試共有 3 個。1×1W 試體設計為牆腹破壞，垂直鋼管以組合斷面取代，並且於水平鋼管兩端加上加勁板（如圖 3.1 示意），組合斷面由材質為 SN400YB 斷面 RHS 200×100×5.5×8 及 2 塊材質為 SN400B 板厚 19 mm 的封板組成。1×1F 試體設計為垂直鋼管降伏，垂直鋼管使用材質 STKR490 斷面 RHS 200×100×9，水平鋼管與垂直鋼管使用銲接連接（如圖 3.2 示意）。1×1H 試體設計為結點垂直剪力破壞，垂直鋼管使用材質 STKR490 斷面 RHS 200×100×9，水平鋼管與垂直鋼管使用簡易接頭連接（如圖 3.3 示意）。一層一跨牆面試體皆是垂直鋼管軸心間距 120 cm，牆體淨高度為 240 cm，牆體厚度 20 cm，鋼管內填充混凝土，牆面鋼筋採用 SD280 #3 縱向與橫向間距皆為 30 cm 雙層配置。牆體端部剖面如圖 3.4，橫向鋼筋延伸至垂直鋼管時終止，再以髮夾鋼筋由外側環繞垂直鋼管與橫向鋼筋搭接，搭接長度為 30 cm。由於水平及垂直鋼管內皆須填充混凝土，因此水平鋼管上翼板須開灌漿孔，垂直鋼管腹板兩側則有直徑 15 mm 之圓形灌漿透氣孔，以利灌漿作業。樓版厚度中心為加載位置，與試體基礎面之 17.

(36) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性距離為 250 cm，水平鋼管側面設有剪力釘，加強樓版與牆面間之剪力傳遞。一層一跨鋼管鋼網牆試體試驗加載需使用 1 組 200 噸油壓致動器，架設於試驗中心西側反力牆上。為避免加載過程中試體滑移，基礎左右側各配置一塊反力鋼板，如圖 3.5（a）。試體前後側設有側撐 A 及側撐 B 來束制試體，防止牆體產生非預期之面外變形，如圖 3.5（b）及圖 3.5（c）。一層三跨：又稱為 1×3 試體，試驗目的為探討單一樓層時含有內柱之鋼管鋼網牆受力行為。試體外觀如圖 3.6 所示，4 支垂直鋼管皆使用材質 STKR490 斷面 RHS 200×100×9，垂直鋼管跨距為 120 cm，水平鋼管與垂直鋼管皆使用簡易接頭連接，鋼管內皆填充混凝土。牆面淨高與一層一跨試體相同為 240 cm，牆面總寬度為 396 cm，牆體厚度為 20 cm，牆內鋼筋配置與一層一跨試體相同。試驗加載需使用 2 支 200 噸油壓致動器，架設於試驗中心西側反力牆上，以加載夾具連接致動器加載頭及試體樓版中央，如圖 3.7。為避免加載過程中試體滑移，基礎左右側各配置一塊反力鋼板，如圖 3.7（a）。試體前後側設有側撐 C 來束制試體，防止牆體產生非預期之面外變形，如圖 3.7（b）及圖 3.7（c）。二層二跨：又稱為 2×2 試體，試體試驗目的為探討含有二個樓層之鋼管鋼網牆受力行為。試體外觀如圖 3.8 所示，兩側垂直鋼管使用材質 STKR490 斷面 RHS 200×100×9，中央垂直鋼管使用材質 STKR490 斷面 RHS 100×100×6，垂直鋼管跨距 120 cm，水平鋼管與垂直鋼管都使用簡易接頭連接，鋼管內皆填充混凝土。二樓樓版中心位置與基礎面之距離為 250 cm，一樓牆面淨高度為 240 cm，頂樓樓版中心位置與基礎面之距離為 500 cm，二樓牆面淨高度為 230 cm，牆面總寬度為 276 cm，牆體厚度為 20 cm，牆內鋼筋配置與一層一跨試體相同。試驗加載需使用使用 2 支 200 噸油壓致動器，架設於試驗中心西側反力牆上，配置如圖 3.19。為避免加載過程中試體滑移，基礎左右側各配置一塊反力鋼板，如圖 3.19（a）。試體前後側設有側撐 A、側撐 B 及側撐 D 來束制試體，防止牆體產生非預期之面外變形，如圖 3.19（b）及圖 3.19（c）。. 18.

(37) 第三章試體設計及製作. 第三節試體製作試體製作流程如圖 3.10。鋼骨製作部分於工廠內製作（如圖 3.11），部分尺寸過高及過寬無法運輸所以在試驗中心室內製作，鋼管架完成後如圖 3.12。基礎內鋼筋綁紮、牆面續接鋼筋預留、基礎模板製作及基礎灌漿完成後如圖 3.13。接著進行牆面鋼網牆製作，鋼網牆製作需先配置鋼網骨架及牆面鋼筋（如圖 3.14），再打設抓漿網（如圖 3.15），鋼網牆製配製完成圖 3.16，接著待樓版及鋼骨夾具製作後，樓版及牆體才一同灌漿。其中 2×2 試體若兩個樓層同時施作則頂樓樓版臨時支撐施作不易且耗時耗費，因此兩個樓層分開施作，再完成先完成一樓及二樓樓版後才開始製作二樓之鋼網牆及頂樓樓版。所有試體完成製作如圖 3.17，總材料使用量如表 3.2。各試體內所使用的鋼材取樣作拉力試片，試驗強度如表 3.3。牆面所用 SD280W 之 3 號鋼筋共抽樣 16 隻，降伏應力平均為 373 MPa，極限應力平均為 517 MPa。混凝土總共分 3 次澆置，第一次澆置所有試體之基礎，齡期達 51、63、 70 天時皆各做 2 個混凝土圓柱試體抗壓試驗，強度分布在 397～511 kgf/cm2 之間，平均為 467 kgf/cm2。第二次澆置混凝土稱為批次 A，澆置於 1×3 試體及 2×2 試體之第 1 樓層，此 2 組試體結構試驗齡期分別為 48 及 77 天，所對應之混凝土強度平均為 228 kgf/cm2。第三次澆置混凝土稱為批次 B，澆置於一層一跨試體及 2×2 試體之第 2 樓層，一層一跨試體結構試驗齡期分別為 41、49 及 51 天，所對應之混凝土強度平均為 408 kgf/cm2，2×2 試體結構試驗齡期為 63 天，所對應之混凝土強度平均為 429 kgf/cm2。各齡期所對應之混凝土強度紀錄於表 3.4。. 19.

(38) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 第四節測計配置及載重歷程所有試體加載歷程如圖 3.18，設定層間或樓頂位移角（）分別為 0.25%、 0.375%、0.5%、0.75%、1.0%、1.5%、2.0%、3.0%、4.0%及 5.0%，每個層間或樓頂變位下均加載 3 個週期，每組試體所對應的層間或頂樓位移如表 3.5。一層一跨試體試驗採用位移控制，測計配置如圖 3.19。位移計 LVDT 架設於試體樓版厚度中心位置，監測試驗時層間位移，用來作為試驗中位移控制之依據。試體基礎左右側設有 2 支 Digl gauge，為 DE 及 DW 用來觀測試體是否有滑移。試體基礎前側，對應垂直鋼管中心位置設有 2 支 Digl gauge，為 DSE 及 DSW 用來觀測基礎轉角。1×1F 及 1×1H 試體垂直鋼管上共設置 12 片 Strain gauge，配置方式分為 3 層，第一層高度位於牆體與基礎之界面（代號為 L1-XX），第二層高度位於牆體中央（代號為 L2-XX），第三層高度位於牆體與樓版介面處（代號為 L3-XX）。由於 1×1W 試體設計為垂直桿件不會降伏，因此 Strain gauge 僅配置第一層。 1×3 試體試驗採用位移控制，且致動器 1 及致動器 2 位移相同，測計配置如圖 3.20。位移計 LVDT 架設於試體樓版厚度中心位置，監測試驗時層間位移，用來作為試驗中位移控制之依據。基礎左右側設有 2 支 Digl gauge，DE 及 DW 用來觀測試體是否有滑移。試體基礎前側，對應牆體端部垂直鋼管中心位置設有 2 支 Digl gauge，為 DSE 及 DSW 用來觀測基礎轉角。垂直鋼管上共設置 16 片 Strain gauge，兩側垂直鋼管配置 3 層，中間垂直鋼管僅配置第一層，各層配置高度同一層一跨試體。 2×2 試體試驗採用位移控制致動器 1，而致動器 2 以力量控制為致動器 1 力量之一半，測計配置如圖 3.21。位移計 LVDT1 架設於試體頂樓樓版厚度中心位置，監測試驗時層間位移量，用來作為試驗中位移控制之依據。位移計 LVDT2 架設於試體二樓樓版厚度中心位置。試體基礎側邊設有 1 支 Digl gauge，為 DC 用來觀測試體是否有滑移。基礎前側，對應牆體端部垂直鋼管中心位置設有 2 支 Digl gauge，為 DSE 及 DSW 用來觀測基礎轉角。垂直鋼管上共設置 18 片 Strain gauge，兩側垂直鋼管配置 4 層，中間垂直鋼管僅配置第一層，第四層高度位於二樓牆體中央（代號為 L4-XX），其餘各層配置高度同一層一跨試體。. 20.

(39) 第三章試體設計及製作. 表 3.1 試體規劃表試體編號. 試體型式. 1×1W 一層一跨. 1×1F 1×1H. 控制破壞模式. 數量. 牆腹混凝土壓碎. 1. 垂直鋼管降伏. 1. 結點垂直剪力破壞. 1. 1×3. 一層三跨. 垂直鋼管降伏. 1. 2×2. 二層二跨. 垂直鋼管降伏. 1. （資料來源：本研究製作）. 表 3.2 試體製作材料使用量項目. 總用量. 竹節鋼筋. 690 kg. 鋼網骨架(寬 18 cm，繫條間距 30 cm). 205 m 80 片. 抓漿網鋼骨. 5.4 tf 25 方. 混凝土 ※ 以上用量包含損耗。（資料來源：本研究製作）. 表 3.3 鋼骨材料強度表試體. 斷面 RH 200×100×5.5×8. 1×1W. PL 19t. 1×1F 1×1H 1×3 2×2. RHS 200×100×9. 2×2. RHS 100×100×6. 試片編號. 材質. 降伏應力. 極限應力. MPa. MPa. 377. 507. SN400YB 腹板 SN400B. STKR490. STKR490. 1. 291. 2. 282. 1. 481. 2. 447. 3. 503. 1. 451. 2. 472. （資料來源：本研究製作）. 21. 287. 455 451. 453. 548 477. 536. 547. 557 462. 493 517. 505.

(40) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 表 3.4 混凝土強度表批次. 齡期 (天). 對應試驗試體. 強度 f c. 平均 f c. (kgf/cm2). (kgf/cm2). 214 48. 1×3. 246. 228. 224. A 77. 228. 232. 2×2 (第 1 樓層). 206. 227. 244 413. 41. 1×1W. 388. 408. 422 420 49. 1×1F. 385. 405. 408. 412. B. 422 51. 1×1H. 393. 412. 420 63. 436. 2×2 (第 2 樓層). 406 445. （資料來源：本研究製作）. 22. 429.

(41) 第三章試體設計及製作表 3.5 加載歷程表位移角 (%). 週期數. 一層一跨試體一層三跨試體. 二層二跨試體. 層間位移. 速度. 樓頂位移. 速度. (mm). (mm/sec). (mm). (mm/sec). 0.25. 3. 6.3. 0.08. 12.5. 0.17. 0.375. 3. 9.4. 0.13. 18.8. 0.25. 0.5. 3. 12.5. 0.17. 25.0. 0.33. 0.75. 3. 18.8. 0.25. 37.5. 0.50. 1.0. 3. 25.0. 0.33. 50.0. 0.67. 1.5. 3. 37.5. 0.50. 75.0. 1.0. 2.0. 3. 50.0. 0.67. 100. 1.0. 3.0. 3. 75.0. 1.00. 150. 1.0. 4.0. 3. 100. 1.00. 200. 1.0. 5.0. 3. 125. 1.00. 250. 1.0. （資料來源：本研究製作）. 23.

(42) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 圖 3.1 1×1W 試體示意圖(單位：mm) （資料來源：本研究製作）. 圖 3.2 1×1F 試體示意圖(單位：mm) （資料來源：本研究製作） 24.

(43) 第三章試體設計及製作. 圖 3.3 1×1H 試體示意圖(單位：mm) （資料來源：本研究製作）. 20cm. 30cm. 髮夾鋼筋垂直鋼管. 鋼網骨架抓漿網縱向鋼筋#3 @30 cm 橫向鋼筋#3 @30 cm. 圖 3.4 牆體剖面示意圖（資料來源：本研究製作）. 25. cL.

(44) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. MTS致動器. 西側反力牆. 1層1跨試體. 反力鋼板. 強力樓版. (a) 正視圖. 側撐B. 側撐A. 1層1跨試體南側反力牆. 強力樓版. (b) 側視圖圖 3.5 單一單元試體試驗配置圖（資料來源：本研究製作）. 26.

(45) 第三章試體設計及製作. 南側反力牆. 側撐B. MTS致動器. 1層1跨試體側撐A. (c) 上視圖圖 3.5 單一單元試體試驗配置圖(續) （資料來源：本研究製作）. 圖 3.6 1×3 試體示意圖(單位：mm) （資料來源：本研究製作）. 27. 西側反力牆.

(46) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性加載夾具 MTS致動器(1). 1層3跨試體 `. 反力鋼板. 西側反力牆. 強力樓版. (a) 正視圖南側反力牆. 西側反力牆. 測撐C. 加載夾具 MTS致動器(2). MTS致動器(1). 1層3跨試體. (b) 上視圖. 測撐C. 加載夾具 1層3跨試體. 強力樓版. (c) 側視圖圖 3.7 1×3 試體試驗配置圖（資料來源：本研究製作） 28. 南側反力牆.

(47) 第三章試體設計及製作. 頂樓樓版. 二樓. 二樓樓版. 一樓. 基礎. 圖 3.8 2×2 試體示意圖(單位：mm) （資料來源：本研究製作）. 29.

(48) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. MTS致動器(1). MTS致動器(2). 2層2跨試體西側反力牆. 反力鋼板. 強力樓版. (a) 正視圖南側反力牆. 測撐D MTS致動器(1). 2層2跨試體西側反力牆. 測撐A. (b) 上視圖圖 3.9 2×2 試體試驗配置圖（資料來源：本研究製作）. 30.

(49) 第三章試體設計及製作. 測撐D. 測撐B 測撐A. 2層2跨試體. 南側反力牆強力樓版. (c) 側視圖圖 3.9 2×2 試體試驗配置圖（續）（資料來源：本研究製作）. 31.

(50) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 備料鋼骨製作基礎製作 (鋼筋、模板、灌漿) 鋼網牆架設 (含牆面鋼筋配置) 樓版鋼筋及鋼骨夾具製作. 2×2試體二樓製作. 牆面及樓版灌漿試體養護加載頭銲接完成試體製作. 圖 3.10 試體製作流程（資料來源：本研究製作）. 圖 3.11 工廠內鋼骨製作（資料來源：本研究製作） 32.

(51) 第三章試體設計及製作. 圖 3.12 鋼管骨架完成（資料來源：本研究製作）. 圖 3.13 基礎製作（資料來源：本研究製作）. 33.

(52) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 圖 3.14 鋼網骨架及牆面鋼筋架設（資料來源：本研究製作）. 圖 3.15 打設抓漿（資料來源：本研究製作）. 34.

(53) 第三章試體設計及製作. 圖 3.16 鋼網牆製作完成（資料來源：本研究製作）. 圖 3.17 試體製作完成（資料來源：本研究製作）. 35.

(54) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 圖 3.18 加載歷程圖（資料來源：本研究製作）. MTS致動器西側反力牆. 1層1跨試體. Strain gauge Dial gauge LVDT. 強力樓版. 圖 3.19 一層一跨試體測計配置（資料來源：本研究製作）. 36.

(55) 第三章試體設計及製作. 西側反力牆 Strain gauge Dial gauge LVDT 強力樓版. 圖 3.20 1×3 試體測計配置（資料來源：本研究製作）. MTS致動器(1). MTS致動器(2). Strain gauge Dial gauge LVDT 強力樓版. 圖 3.21 2×2 試體測計配置（資料來源：本研究製作）. 37. 西側反力牆.

(56)

(57) 第四章載重試驗. 第四章. 試驗結果與討論. 第一節整體行為 1. 1×1W 試體圖 4.1 及圖 4.2 分別為該試體之遲滯回圈及包絡線，正向最大強度為 116 tf，負向最大強度為 104 tf，都發生在層間位移角 1.5%時。在層間位移角進入 5.0% 第一圈時正負向強度皆低於最大強度之 75%，結束試驗。圖 4.3 為試體在各層間位移角時之情況，可以看到在層間位移角 0.25%時垂直桿件與牆腹間之界面剪力裂縫就已經發展出來，而在牆腹上呈現約 45 度角的裂縫則在層間位移角 1.0%後較為明顯，表示牆腹混凝土確實有發展出壓桿行為。試驗後情況如圖 4.4，可以看到牆腹混凝土雖有明顯裂縫，如圖 4.4(a)，但鑿除水平桿件上方混凝土後發現此試體為水平桿件破壞控制，如圖 4.4(b)。試體設計時設定之破壞模式為牆腹混凝土壓碎，不過混凝土實測強度高達 408 kgf/cm2，牆腹強度遠高於預期，致使實際破壞模式轉為水平桿件破壞。由於本試體垂直桿件強度有進行加強（H 型鋼加封板），加上混凝土強度偏高，導致非預期之破壞模式。 2. 1×1F 試體圖 4.5 及圖 4.6 分別為該試體之遲滯回圈及包絡線，正向最大強度為 97.4 tf，負向最大強度為 99.2 tf，都發生在層間位移角 2.0%時。在層間位移角進入 4.0%第一圈時正負向強度皆低於最大強度 75%，結束試驗。圖 4.3 為試體在各層間位移角時之情況，由於混凝土強度過高，可以看到直至試驗結束界面剪力裂縫及牆腹裂縫都發展的不完全，如圖 4.8(a)。鑿除水平桿件與垂直桿件接合處之混凝土後，可以看到接合處點處銲道受到結點垂直剪力而破壞之情況，如圖 4.8(b)。試體設計時設定之破壞模式為垂直鋼管降伏，不過由於混凝土強度過高，使得結點垂直剪力高於預期，實際破壞模式轉為結點垂直剪力破壞。 3. 1×1H 試體圖 4.9 及圖 4.10 分別為該試體之遲滯回圈及包絡線，正向最大強度為 83.2 tf，負向最大強度為 76.3 tf，都發生在層間位移角 1.5%時。在層間位移角進入 4.0%第一圈時正負向強度皆低於最大強度 75%，在完成 4.0%三個迴圈後結束 39.

(58) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性試驗。圖 4.11 為試體在各層間位移角時之情況，在層間位移角 0.75%時界面剪力裂縫及牆腹裂縫開始發展，但發展得非常緩慢。界面剪力裂縫及牆腹裂縫直至 4%試驗結束後仍未發展完全，如圖 4.12(a)，而簡易接頭則是完全斷裂，如圖 4.12(b)，圖中樓版鋼筋系銲道開裂後受擠壓而被推入裂縫。試體設計時設定之破壞模式為結點垂直剪力破壞，實際破壞模式與設定之破壞模式相同。 4. 1×3 試體圖 4.13 及圖 4.14 分別為該試體之遲滯迴圈及包絡線，正向最大強度為 161 tf，發生在層間位移角 1.5%時，負向最大強度為 167 tf，發生在層間位移角 0.75%時。在層間位移角進入 4.0%第一圈時正負向強度皆低於最大強度 75%，結束試驗。圖 4.15 為試體在各層間位移角時之情況，在層間位移角 0.25%時界面剪力裂縫及牆腹裂縫就已開始發展，0.75%時中間跨之界面兩側混凝土保護層已經開始剝落。圖 4.16 為層間位移角 4%時牆面單元底部，圖 4.17 則為垂直鋼管的兩側，可以明顯地觀察到牆面底部的開口位置及鋼管兩側的相對錯動隨著加載方向變換，表示牆單元有獨立形成壓桿，代表使用等值斜撐方式模擬多單元鋼管鋼網牆的確是一個合理的方式。鑿除簡易接頭周圍的混凝土後可以發現 6 個簡易接頭皆受結點垂直剪力而破壞，如圖 4.18。試體設計時設定之破壞模式為為垂直鋼管降伏，實際破壞模式為結點垂直剪力破壞。 5. 2×2 試體圖 4.21 及圖 4.20 分別為該試體之遲滯回圈及包絡線。正向最大基底剪力為 136 tf，負向最大基底剪力為 138 tf，都發生在層間位移角 1.5%時。在樓頂位移角進入 4.0%第一圈時正負向強度皆低於最大強度 75%，結束試驗。圖 4.21 為二樓及一樓之遲滯迴圈，可以發現大部分的變形都集中在一樓。圖 4.22 為試體在各層間位移角時之情況，一樓在樓頂位移角 0.25%時中央垂直鋼管界面剪力裂縫開始發展，在樓頂位移角 0.375%時牆腹裂縫開始發展，在樓頂位移角 0.75%時中央垂直鋼管兩側混凝土表面開始剝落。而二樓在樓頂位移角 0.5% 時中央垂直鋼管界面剪力裂縫開始發展，在樓頂位移角 3.0%時牆腹裂縫才開始發展，且皆發展得非常緩慢。試驗結束時試體整體狀況如圖 4.23(a)。第一層應變計觀測到在層間位移角 0.75%時牆兩側垂直鋼管降伏，試驗結束後鑿除兩側垂直鋼管底部混凝土可觀察到鋼管表面有明顯局部挫屈，如圖 4.23(b)， 40.

(59) 第四章載重試驗確認破壞模式為兩側垂直鋼管降伏或局部挫屈。另，將垂直鋼管切開後，可觀察到靠近基礎面之鋼管內填滿混凝土，因此鋼管內混凝土之澆置合乎預期，如圖 4.24。試體設計時設定之破壞模式為為垂直鋼管降伏，與設定之破壞模式相同。. 第二節破壞模式對應之元件強度及韌性本節整合本案所做之 5 座試體及 2017 年台科大所做之 6 座試體，一共以 11 座鋼管鋼網牆試體討論在不同破壞模式下所對應之元件強度以及系統韌性。正負向最大強度 Vpeak、降伏位移y、極限位移u、位移角容量 u 及彈性勁度列於表 4.1，正負向之平均、韌性、韌性容量 R 及破壞模式列於表 4.2。其中各參數之定義  如圖 4.25 包絡線示意圖，以正向為例解說， Vpeak 為正向最大強度，在強度達   0.75Vpeak 前構架視為彈性，與原點之斜率為彈性勁度 K F 。強度下降至 0.8Vpeak 時之. 位移視為移構架極限位移 u ，所對應之位移角即為位移角容量 u 。達 u 前包絡線所圍成的面積為構架所消散之能量，以等能量之概念求出紅線所包覆之面積與之相等，得到構架之降伏位移  y 。構架之韌性為 u y ，而由於鋼管鋼網牆系統主要用於低樓層街屋的多屬於短周期結構，因此韌性容量 R 以等能量方法求得， R  2  1 。鋼管鋼網牆可能的破壞模式有 3 種，分別為牆腹混凝土壓碎、結點垂直剪力破壞及垂直鋼管降伏，以下將依此三種破壞模式分別討論。 1. 牆腹混凝土壓碎破壞模式為牆腹混凝土壓碎的試體共有 2 座，為 W-1 及 W-2。此 2 試體皆 2018 年台科大所做之試體，由此 2 座試體之數據得到牆腹等值斜撐強度. Pn  A  fc ' ，其中等值斜撐之有效面積 A  td / 7.4 ，t 為牆體寬度，d 為牆體對角線長度[3]。由於混凝土變異性較大，且試體數量不多，建議強度折減係數採用 0.65，等值斜撐設計強度為 P  0.65Pn 。以上述等值斜撐強度公式計算 1×1W 試體之等值斜撐強度 Pn 為 306 tf。 1×1W 試體為水平桿件破壞，由最大側推強度可計算出等值斜撐所受之軸力為 268 tf，其強度比為 0.88，因此尚未破壞，與試驗結果相符。. 41.

(60) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性 2. 結點垂直剪力破壞破壞模式為結點垂直剪力破壞的試體共有 5 座，其中有 4 座為單一單元試體，分別為 1×1F、1×1H、NTC100 及 NTC200 試體；1 座為多單元試體，為 1×3 試體。 1×1H、NTC100 及 NTC200 試體水平鋼管則採用簡易接頭與垂直鋼管接合，結點剪力強度 Pvn 由試驗數據得到，分別為 148、139 及 160 tf，3 者之平均為 149 tf。單一單元試體中 1×1F 試體水平鋼管斷面為 RHS 100×100×6，採用銲接與垂直鋼管接合，結點剪力強度 Pvn 由試驗數據得到為 194 tf。將結點剪力強度 Pvn 換算為每單位銲道長度提供之強度為 4.85 tf/cm，以此估計當水平鋼管採用斷面 RHS 200×100 時，所能提供的結點剪力強度 Pvn 為 291 tf。垂直剪力強度由 RC 剪力摩擦及銲道提供，RC 剪力摩擦以及銲道之強度折減係數均為 0.75，由於試體數量不多，因此建議結點垂直剪力強度折減係數採用 0.7，結點垂直剪力設計強 Pv  0.7 Pvn 。若結點使用簡易接頭之結點垂直剪力設計強度 Pv 為 104 tf，適用於 RHS 100×100 及 RHS 200×100 鋼管；結點使用銲接且水平鋼管斷面為 RHS 100×100 之結點垂直剪力設計強度 Pv 為 136 tf；結點使用銲接且水平鋼管斷面為 RHS 200×100 之結點垂直剪力設計強度 Pv 為 204 tf。一層多跨之 1×3 試體水平桿件與垂直桿件之 6 個接合處皆採用簡易接頭，以等值斜撐分析方式做構架分析，桿件材料強度皆採用實際材料強度，當此構架受到試驗之最大側推力時桿件及結點 Strength Ratio 如圖 4.26 所示。可以發現雖然結點垂直剪力之 Strength Ratio 為三者中之最大，但也僅達到 0.74，尚未達到臨界載重。但在試驗結果卻已經發生結點垂直剪力破壞，由圖 4.26 中可以發現分析時各單元之桿件皆是均勻受力，但實際牆面結構與分析模型還是有一定的落差，由圖 4.18 簡易接頭破壞情況可以看出邊跨外側的接頭破壞較內部接頭來得嚴重，由此推測一層多跨之鋼管鋼網牆實際各單元受力並非如分析一般均勻，推測試體開始受力時邊跨外側之結點所受之力量應是大於內部結點的，破壞由外側結點先發生，逐漸往內側結點發生逐進式破壞。故此建議當單層多跨時應該加強邊跨結點，建議採用銲接，且上水平桿件建議使用 RHS 200×100 之斷面，以增結點垂直剪力強度。. 42.

(61) 第四章載重試驗 3. 垂直鋼管降伏破壞模式為垂直鋼管降伏的試體共有 3 座，其中有 2 座為單一單元試體，分別為 R-1 及 R-2 試體，1 座多單元試體，為 2×2 試體。垂直鋼管強度折減係數及設計強度有現有規範可依循，但考量鋼管底部之混凝土填充品質較難控管，因此設計時應忽略鋼管內混凝土對強度之貢獻。 R-1 及 R-2 是兩組配置相同之試體，試驗構架勁度分別為 4.15 tf/mm 及 3.73 tf/mm，平均為 3.94 tf/mm，以等值斜撐分析方式得到之構架勁度為 4.29 tf/mm，試驗與分析之勁度相差 8%。2×2 試體試驗構架勁度為 4.72 tf/mm，以等值斜撐分析方式得到之構架勁度為 5.25 tf/mm，試驗與分析之勁度相差 10%，且由分析模型之 Strength Ratio（如圖 4.27 所示）可以看到臨界桿件為一樓之邊柱與試驗結果一致，顯示使用等值斜撐模擬多層多跨之鋼管鋼網牆的確是一個可行的方式。在第三章中多單元鋼管鋼網牆的分析中可以發現一般情況下鋼管鋼網牆系統皆為鋼管降伏控制，故系統韌性應以破壞模式為鋼管降伏之試體探討。 R-1 及 R-2 試體韌性容量 R 分別為 3.62 及 3.35，2×2 試體韌性容量 R 為 3.48，韌性容量相當不錯。但試體與實際結構仍不盡相同，尤其當樓層數為 3 時，結構塑性變形與消能還是會集中在 1 樓，此時韌性容量還是會略為下降，為求保守，建議設計時 R 值取 3.0。. 第三節使用性檢討實際結構多為多層多跨，本案試驗中以 2×2 試體與實際結構物最為接近，因此本節以 2×2 試體討論鋼管鋼網牆系統受側向力所產生之裂縫發展情況對於使用性上之影響。圖 4.28 為 2×2 試體樓頂位移角達 0.5%時（樓頂位移為 25 mm）之裂縫情況，此時之樓頂位移量與 1 倍降伏位移值（y＝26.4 mm）相近。可以看到二樓僅有些許裂縫，一樓垂直桿件處則有明顯的界面剪力裂縫，牆腹則有呈現 45的裂縫，裂縫寬度約為 0.2 mm，表面混凝土皆沒有剝落。一般建築物牆面裂縫寬度大於 0.3 mm 時才開始有鋼筋腐蝕之疑慮，以試驗之裂縫情況判斷在降伏位移前所產生之裂縫對於使用性上沒有影響。圖 4.29 為 2×2 試體樓頂位移角達 1.0%時（樓頂位移為 50 mm）之裂縫情 43.

(62) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性況，此時之樓頂位移量與 2 倍降伏位移（2y＝52.8 mm）相近。可以看到二樓裂縫與樓頂位移角 = 0.5%時差異不大，一樓垂直桿件處表面混凝則有明顯的剝落，牆腹之裂縫則更多，裂縫寬度約為 0.7 mm。在一般建築物生命週期達到 2 倍降伏位移的機率並不高，雖然表面混凝土剝落會影響使用，但尚可以重新粉光修繕。. 44.

(63) 第四章載重試驗. 表 4.1 各試體正負向最大強度、降伏位移、極限位移、位移角容量及彈性勁度  Vpeak. u. u. u. u. K F. K F. 試體編號.  Vpeak. 1×1W. 116. -105. 19.0. 14.9. 102. -95.4. 4.08. -3.82. 5.70. 6.55. 1×1F. 97.4. -97.5. 25.0. 22.9. 88.1. -75.8. 3.52. -3.03. 3.78. 4.11. 1×1H. 82.7. -76.0. 17.4. 12.4. 65.7. -72.1. 2.63. -2.88. 4.49. 5.70. 1×3. 161. -167. 6.12. 7.30. 55.5. -49.8. 2.22. -1.99. 24.8. 21.3. 2×2. 136. -138. 25.8. 26.9. 170. -175. 6.80. -7.00. 4.80. 4.64. W-1. 81.1. 77.7. 13.1. 10.6. 96.4. 103. 3.39. 3.61. 5.93. 7.00. W-2. 93.6. 94.0. 15.2. 15.2. 93.3. 96.8. 3.29. 3.41. 5.76. 5.88. R-1. 68.0. 66.8. 18.0. 13.6. 109. 110. 3.83. 3.88. 3.62. 4.67. R-2. 67.3. 63.2. 17.6. 16.4. 110. 98.0. 3.88. 3.45. 3.70. 3.76. NTC100 63.2. 62.4. 17.4. 8.98. 95.3. 89.5. 3.36. 3.15. 3.39. 6.35. NTC200 60.6. 57.2. 14.9. 5.81. 94.3. 88.0. 3.32. 3.10. 3.84. 9.04.  y.  y. tf. mm. mm. %. tf/mm. （資料來源：本研究製作）. 表 4.2 各試體參數正負向之平均試體編號. Vpeak. y. u. u. KF. tf. mm. mm. %. tf/mm. 1×1W. 111. 17.0. 98.7. 39.5. 1×1F. 97.5. 24.0. 82.0. 1×1H. 79.4. 14.9. 1×3. 164. 2×2. . R. 破壞模式. 5.44. 5.90. 3.29. D. 3.28. 3.95. 3.42. 2.41. B. 68.9. 2.76. 5.10. 4.80. 2.93. B. 6.71. 52.7. 2.11. 23.1. 7.85. 3.86. B. 137. 26.4. 173. 6.90. 4.72. 6.55. 3.48. C. W-1. 79.4. 11.9. 99.7. 3.50. 6.47. 8.38. 4.01. A. W-2. 93.8. 15.2. 95.1. 3.35. 5.82. 6.26. 3.39. A. R-1. 67.4. 15.8. 110. 3.86. 4.15. 6.96. 3.62. C. R-2. 65.3. 17.0. 104. 3.67. 3.73. 6.12. 3.35. C. NTC100. 62.8. 13.2. 92.4. 3.26. 4.87. 7.75. 3.80. B. 10.4 91.2 3.21 6.44 10.7 4.53 B NTC200 58.9 破壞模式分類：A-表示為牆腹混凝土壓碎、B-表示為結點垂直剪力破壞、 C-表示為垂直鋼管降伏、D-其他。（資料來源：本研究製作）. 45.

(64) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 圖 4.1 1×1W 試體遲滯迴圈（資料來源：本研究製作）. 圖 4.2 1×1W 試體遲滯迴圈包絡線（資料來源：本研究製作）. 46.

(65) 第四章載重試驗. (a)  = 0.25%. (b)  = 0.375%. (c)  = 0.5%. (d)  = 0.75%. (e)  = 1.0%. (f)  = 1.5%. (g)  = 2.0% (h)  = 3.0% (i)  = 4.0% 圖 4.3 1×1W 試體不同層間位移角試體破壞情況（資料來源：本研究製作） 47.

(66) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 混凝土鑿除後如圖(b). (a) 牆面外觀. 上水平桿件破壞 (b) 上水平桿件上視圖 4.4 1×1W 試體試驗後破壞情況（資料來源：本研究製作） 48.

(67) 第四章載重試驗. 圖 4.5 1×1F 試體遲滯迴圈（資料來源：本研究製作）. 圖 4.6 1×1F 試體遲滯迴圈包絡線（資料來源：本研究製作）. 49.

(68) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. (a)  = 0.25%. (b)  = 0.375%. (c)  = 0.5%. (d)  = 0.75%. (e)  = 1.0%. (f)  = 1.5%. (g)  = 2.0% (h)  = 3.0% (i)  = 4.0% 圖 4.7 1×1F 試體不同層間位移角試體破壞情況（資料來源：本研究製作） 50.

(69) 第四章載重試驗. 混凝土鑿除後如圖(b). (a) 牆面外觀. 節點處銲道破壞. (b) 結點處上視圖 4.8 1×1F 試體試驗後破壞情況（資料來源：本研究製作） 51.

(70) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 圖 4.9 1×1H 試體遲滯迴圈（資料來源：本研究製作）. 圖 4.10 1×1H 試體遲滯迴圈包絡線（資料來源：本研究製作）. 52.

(71) 第四章載重試驗. (a)  = 0.25%. (b)  = 0.375%. (c)  = 0.5%. (d)  = 0.75%. (e)  = 1.0%. (f)  = 1.5%. (g)  = 2.0% (h)  = 3.0% (i)  = 4.0% 圖 4.11 1×1H 試體不同層間位移角試體破壞情況（資料來源：本研究製作） 53.

(72) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 接頭處如圖(b). (a) 牆面外觀. 樓版鋼筋. 簡易接頭銲道開裂. 垂直鋼管. (b) 接頭處圖 4.12 1×1H 試體試驗後破壞情況（資料來源：本研究製作）. 54.

(73) 第四章載重試驗. 圖 4.13 1×3 試體遲滯迴圈（資料來源：本研究製作）. 圖 4.14 1×3 試體遲滯迴圈包絡線（資料來源：本研究製作）. 55.

(74) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. (a)  = 0.25%. (b)  = 0.375%. (c)  = 0.5%. (d)  = 0.75%. (e)  = 1.0%. (f)  = 1.5%. (g)  = 2.0% (h)  = 3.0% 圖 4.15 1×3 試體不同層間位移角試體破壞情況（資料來源：本研究製作） 56.

(75) 第四章載重試驗. (i)  = 4.0% 圖 4.15 1×3 試體不同層間位移角試體破壞情況(續) （資料來源：本研究製作）. 57.

(76) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 加載方向. 右下開口. (a) 加載方向正加載方向. 左下開口. (b) 加載方向負圖 4.16 1×3 間位移角 4%正負向時牆底狀況（資料來源：本研究製作）. 58.

(77) 第四章載重試驗. 加載方向. (a) 加載方向正. 加載方向. (b) 加載方向負圖 4.17 1×3 間位移角 4%正負向垂直桿件兩側之相對錯動（資料來源：本研究製作）. 59.

(78) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 圖 4.18 1×3 試體接頭破壞情況（資料來源：本研究製作）. 60.

(79) 第四章載重試驗. 圖 4.19 2×2 試體遲滯迴圈（資料來源：本研究製作）. 圖 4.20 2×2 試體遲滯迴圈包絡線（資料來源：本研究製作）. 61.

(80) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. (a) 二樓. (b) 一樓圖 4.21 2×2 試體各樓層之遲滯迴圈（資料來源：本研究製作）. 62.

(81) 第四章載重試驗. (a)  = 0.25% (b)  = 0.375% 圖 4.22 2×2 試體不同層間位移角試體破壞情況（資料來源：本研究製作）. 63.

(82) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. (c)  = 0.5% (d)  = 0.75% 圖 4.22 2×2 試體不同層間位移角試體破壞情況(續) （資料來源：本研究製作）. 64.

(83) 第四章載重試驗. (e)  = 1.0% (f)  = 1.5% 圖 4.22 2×2 試體不同層間位移角試體破壞情況(續) （資料來源：本研究製作）. 65.

(84) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. (g)  = 2.0% (h)  = 3.0% 圖 4.22 2×2 試體不同層間位移角試體破壞情況(續) （資料來源：本研究製作）. 66.

(85) 第四章載重試驗. (i)  = 4.0% 圖 4.22 2×2 試體不同層間位移角試體破壞情況(續) （資料來源：本研究製作）. 67.

(86) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 鑿除後如圖(b) (a) 牆面外觀. (b) 垂直鋼管底部圖 4.23 2×2 試體試驗後破壞情況（資料來源：本研究製作） 68.

(87) 第四章載重試驗. 圖 4.24 2×2 試體鋼管內混凝土填充狀況（資料來源：本研究製作）. 圖 4.25 包絡線示意圖（資料來源：本研究製作）. 0.74. 0.74. 0.74. 0.16. * 200× 100×9. 0.64. * 200× 100×9. 0.64. * 200× 100×9. 0.64. 2 0.7. 2 0.7. 2 0.7. * 200× 100×9. 164 tf. 圖 4.26 以試驗之側推力做 1×3 構架分析得到之 Strength Ratio （資料來源：本研究製作） 69.

(88) 降低營建人力需求構造研發-多單元鋼管鋼網牆之強度與韌性. 0.73. 0.23. * 200× 100×9 0.06 * 200× 100×9 0.30. * 100× 100×6 0.38. 0.8. 0.51. 2 0.1. 7 0.3. * 200× 100×9 0.52. 2/3V. 0.15. 5. 9. * 100× 100×6 0.70. 0.4. * 200× 100×9 1.00. 1/3V. 圖 4.27 2×2 構架分析得到之 Strength Ratio （資料來源：本研究製作）. 70.