計 畫 名 稱:混合式耦合剪力牆耐震系統之研發
主管單位:內政部建築研究所(工程組)
執行單位:國立臺灣科技大學
執行期間:101年01月~101年12月
年度:101年
核定經費:1,600仟元
計畫主持人:陳正誠
中文摘要:

設計剪力牆作為建築物主要側向力支撐系統在實務上是非常普遍的作法,尤其針對中、低層建築物而言,剪力牆在施工上通常比抗彎矩構架更為經濟。因為美觀或實際需求,在剪力牆面上常常需作規則的開孔,造成原先單面剪力牆變成多面剪力牆,並以沿著樓高的梁作連接,此系統稱為並聯剪力牆系統,而連接剪力牆的梁即稱為耦合剪力梁。

耦合
剪力梁必須具有適當的延展性與能量消散能力,就鋼筋混凝土耦合剪力梁而言,當梁跨距與梁深比小於二時,過去研究證實必須使用對角線鋼筋,排列對角線鋼筋在實際施工上造成極大的困難,本計畫提出使用低降伏鋼合剪力梁取代傳統鋼筋混凝土耦合剪力梁的構想。

實驗結果發現使用低降伏鋼耦合剪力梁試體在頂樓極層間位移達2.00% 時因為剪力牆剪力強度不足造成破壞,其原因在於低降伏鋼的極限強度與降伏強度比很高,以低降伏鋼降伏強度作設計的耦合剪力牆系統低估了系統的極限總彎矩強度,因而造成剪力牆內的剪力需求大於設計剪力強度的破壞模式,目前規範並無針對耦合剪力牆系統內的剪力強度作明確的規範,本研究建議鋼筋混凝土並聯剪力牆的剪力强度設計應考慮材料超額強度與剪力分配係數,至少達需求的1.5倍,據此設計的鋼筋混凝土並聯剪力牆系統韌性係數 (R) 建議使用4.4。另外,使用鋼耦合剪力梁作設計時應考慮極限強度,以避免剪力牆過早破壞。

關鍵詞耦合剪力梁、低降伏鋼、並聯剪力牆系統

重要工作項目:1. 耦合後整個系統的耐震行為及耦合構件與RC剪力牆接合之結構細
部。
2. 耦合剪力牆的強度以及消能行為主導該系統的耐震效率,而這部分
的行為以耦合剪力牆之反復載重試驗來探討之。
3. 國內山區道路各類型易致災路段之易致災性分析。耦合構件為鋼結
構,其與RC剪力牆間應力之傳遞頗為複雜,應該構思一個合乎力
學原理的結構細部及其設計方法,而其可靠性藉由接合之載重試驗
印證之。
預期具體成果及效益:1.探討混和式耦合剪力牆的耐震性能,並對其在耐震設計時適合採用的韌性容
量提出建議,供往後規範修訂時之參考。
2.針對耦合構件與RC牆之間,提出建議之接合結構細部及接合設計方法。
3.提出混和式耦合剪力牆建議之設計方法,方便工程師在工程實務之使用。
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