高層建築brb及間柱設計案例 · new structure 新構造工程顧問股份有限公司...
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NEW STRUCTURE
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
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NEW STRUCTURE短向振態(T=3.4秒)
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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
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NEW STRUCTURE剪力連桿(shear link)
LINK DESIGN1. Shear yield2. Link rotation angle3. Stiffeners4. Connections 5. SRC shear wall Design
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NEW STRUCTURESRC 斜撐剪力牆
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1313
水平力
長向短向
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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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NEW STRUCTURE
側推分析
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NEW STRUCTURE
側推分析
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NEW STRUCTURE
側推分析(短向)
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NEW STRUCTURE
側推分析
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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
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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