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新構造工程顧問股份有限公司夏沛禹 劉賢凱

高層建築BRB及間柱設計案例

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建築 概要

一、基地面積 5,717.48 m2，地上38層、地下4層

二、一、二層樓高各7.2m，門廳挑高14.4m

標準層高3.6m，總高約 145m

三、柱、梁外部乾掛石材

外牆採誘裂縫隔開之RC牆或大片窗框。

四、內部隔間牆、隔戶牆、樓梯牆均採輕隔間牆

中央核電梯牆採15公分RC牆並以誘裂縫隔開

兩側電梯牆採用45公分厚剪力牆核心

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結構平面

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結構平面

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結構 概要

一、採純鋼骨韌性立體剛構架+BRB斜撐(短向) 耐震間柱(長向)

二、1F~2F樓電梯核心牆及高層區兩側電梯牆設置SRC剪力牆

三、3F以上樓中間核心設置VEM制震消能系統

四、柱尺寸

1F~2F BOX-800×1000(CFT)+RC-1000×1200

3F~20F BOX-800×800(CFT)+RC-1000×1000

21F以上 BOX-800×800+RC-1000×1000

五、梁尺寸

外周及樓電梯牆 H850×(400~350)+包覆10公分RC

室內大梁採H700×(400~350) 純鋼梁

NEW STRUCTURE短向振態(T=3.4秒)

NEW STRUCTURE長向振態(T=2.9秒)

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結構系統

剪力牆+外伸梁 BRB 斜撐 間柱

剪力連桿

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剪力連桿

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剪力連桿塑性轉角

08.00535.0

1700

8200)8200/)75.011.2(01125.0(

)()(

)(4.1

2500

P

ROTATEP

yEP

EE

r

e

Lr

Furr

e

Lr

側推分析值

推估值

年

P

P

VM

e 6.1剪力降伏

NEW STRUCTURE剪力連桿(shear link)

LINK DESIGN1. Shear yield2. Link rotation angle3. Stiffeners4. Connections 5. SRC shear wall Design

NEW STRUCTURESRC 斜撐剪力牆

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1313

水平力

長向短向

NEW STRUCTURE地震力與風力比較(層間變形角)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0

層間變位(x0.001(rad))

QuakeWind

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0

層間變位(x0.001(rad))

QuakeWind

短向 長向

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側推分析

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側推分析(長向)

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側推分析

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側推分析

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側推分析(短向)

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側推分析

NEW STRUCTURE抗風制振壁配置

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速度-位移 型制震(新日鐵-VEM)

剪力 剪力

NEW STRUCTURE制震分析結果

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制震型式

案例A 案例B 案例C

辦公大樓(台中市) 住宅(台中市) 住宅(台北市)

50t VEM制振壁,共150組 50t KYB油壓阻尼器,共135 組75t VEM制振壁,共104 組，

100t VEM制振壁,共52 組

空構架時，A=0.036m/sec2

空構架時，A=0.0405m/sec2

空構架時，A=0.035m/sec2

加裝阻尼器時，A=0.03m/sec2

加裝阻尼器時，A=0.0305m/sec2

加裝阻尼器時，A=0.025m/sec2

制振設施

頂層尖峰加速度

用途案例A 案例B 案例C

辦公大樓(台中市) 住宅(台中市) 住宅(台北市)

50t VEM制振壁,共150組 50t KYB油壓阻尼器,共135 組75t VEM制振壁,共104 組，

100t VEM制振壁,共52 組

空構架時，A=0.036m/sec2

空構架時，A=0.0405m/sec2

空構架時，A=0.035m/sec2

加裝阻尼器時，A=0.03m/sec2

加裝阻尼器時，A=0.0305m/sec2

加裝阻尼器時，A=0.025m/sec2

制振設施

頂層尖峰加速度

用途

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結論

一、採用外伸梁結構系統，有效增加細長型結構勁度，

減小層間位移角。

二、大地震以BRB制震斜撐消能，兼具剛性及韌性，

耐震效能良好。

三、建築立面間柱造型配合結構需求設計，補足結構勁度，

兼顧美學與力學。

四、足夠的結構勁度並搭配適當消能元件，

具良好抗風舒適性能。

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謝謝指教