¶ 冷軋型鋼構造建築物結構設計規範及解說－第十三章 耐震及耐風設計特別規定
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第十三章 耐震及耐風設計特別規定
13.1 適用範圍
冷軋型鋼之構材考慮耐震設計時須符合內政部所頒布「建築物耐震設計規範及解說」、「建
築物耐風設計規範及解說」，以及本章之規定。冷軋型鋼構造建築物之簷高不得超過十四公尺，
並不得超過四層樓。
解說：本章主要根據IBC-2000 中之耐震規定而來。考慮國內冷軋型鋼構造之經驗尚淺，以四
層樓為設計高度上限。
13.2 冷軋鋼輕型剪力牆之耐震及耐風要求
剪力格板連結輕型冷軋型鋼框架之剪力牆用以抵抗地震力及風力，其標稱抗剪力之抗風力
標稱剪力值示如表 13.2(1)及13.2(2) ，抗地震力標稱剪力值示如表 13.2(3)。
解說：對於地震力，冷軋型鋼剪力牆之設計/容許強度為表13.2(1)、13.2(2)及13.2(3)之標稱值乘
以強度折減因子φ，φ=0.60 (LRFD)；或除以安全因子Ω，Ω=2.5(ASD)。
對於風力或其它平面側向力，冷軋型鋼剪力牆設計/容許強度為表13.2(1)、13.2(2)及13.2(3)
之標稱值乘以強度折減因子φ，φ=0.65；或除以安全因子Ω，Ω=2.0。
表 13.2(1)剪力牆之耐風及其它平面側向力標稱強度(N/m)
1.
標稱強度應乘以折減因子(φ)，或是除以安全因子(Ω)得到設計/容許強度。
2.
除非另有說明，否則外覆材中間部分之螺絲中心間距為30 cm。
3.
完全封閉的石膏板適合在組立的另一側安裝。
4.
剪力牆高寬比( h/w )可大於2：1，但不超過4：1，應允許標稱強度乘以2w/h。
| 組合 | 最大高寬比 | 板邊緣接合物之間距 ( mm ) | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 150 | 100 | 75 | 50 | ||
| 12mm 結構1 種夾板覆板（4 層）單 側 | 2:1 | 15540 | － | － | － |
| 12mmOSB 覆板單側 | 2:1 | 13280 | 20570 | 25320 | 27870 |
| 12mmOSB 覆板單側垂直於構架間柱 | 2:1 | 14885 | － | － | － |
| 12mmOSB 覆板單側 | 4:1 | － | 14950 | 20790 | 26630 |
| 0.45mm 鋼板單側 | 2:1 | 7070 | － | － | － |
| 0.69mm 鋼板單側 | 4:1 | － | 14590 | 15830 | 17070 |
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5.
在耐震設計中使用剪力值，耐震反應修正因子R 為小於或等於3。
6.
對木結構外覆材，標稱強度值適用在短時間內的持續負載(風力)。
表 13.2(2) 石膏板與纖維板之耐風及耐震力(N/m)
1.
標稱強度應乘以折減因子(φ)，或是除以安全因子(Ω)得到設計/容許強度。
2.
對石膏板或纖維板外覆材，其標稱強度值適用在短時間內的持續負載(風力或地震力)。
表 13.2(3)剪力牆之標稱耐震抗剪力(N/m)
1.
標稱強度應乘以折減因子(φ)，或是除以安全因子(Ω)得到設計/容許強度。
2.
在外覆材中間部分之螺絲中心間距應為30cm。
3.
剪力牆高寬比可大於2:1，但不超過4:1，應允許標稱強度乘以2w/h。
4.
除非另有說明，否則不允許取代與指定厚度不同的立柱或槽鋼。
5.
牆體立柱與槽鋼設定厚度為0.84mm 與1.1mm 時，應使用ASTM A1003 Structural Grade 33
| 組合 | 最大高 寬比 | 板邊緣/間柱 接合物間距( mm ) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 178/178 | 100/100 | 100/305 | 203/305 | 100/150 | 75/150 | 50/150 | ||
| 13mm 單向石膏 板；立柱與立柱 中心間距為60cm | 2:1 | 4231 | 6200 | 4304 | 3355 | - | - | - |
| 13mm 單向纖維 板；立柱與立柱 中心間距為60cm | 1:1 | - | - | - | - | 6200 | 8972 | 9775 |
| 組合 | 最大高 寬比 | 板邊緣/間柱 接合物間距( mm ) | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 組合 | 寬比 | 178/178 | 100/100 | 100/305 | 203/305 | 100/150 | 75/150 | 50/150 | |||||||
| 13mm 單向石膏 板；立柱與立柱 中心間距為60cm | 2:1 | 4231 | 6200 | 4304 | 3355 | - | - | - | |||||||
| 13mm 單向纖維 板；立柱與立柱 中心間距為60cm | 1:1 | - | - | - | - | 6200 | 8972 | 9775 | |||||||
| 1. 標稱強度應乘以折減因子(φ)，或是除以安全因子(Ω)得到設計/容許強度。 | |||||||||||||||
| 2. 對石膏板或纖維板外覆材，其標稱強度值適用在短時間內的持續負載(風力或地震力)。 | |||||||||||||||
| 表 13.2(3)剪力牆之標稱耐震抗剪力(N/m) | |||||||||||||||
| 組合 板邊緣之接合物間距 (mm) 槽鋼與立 | |||||||||||||||
| 螺絲號數 | |||||||||||||||
| 最大高寬比 柱設計厚 | |||||||||||||||
| 150 100 75 50 要求 | |||||||||||||||
| 度(mm) | |||||||||||||||
| 12mm 夾板外覆 2:1 11380 14444 - - 0.8 或 1.1 8 | |||||||||||||||
| 材(單側) 1.1 或 1.73 8 | |||||||||||||||
| 2:1 12985 19404 25897 31952 | |||||||||||||||
| 1.73 10 | |||||||||||||||
| 11mm OSB 板 2:1 10213 13350 - - 0.8 8 | |||||||||||||||
| (單側) 2:1 12036 18018 22541 30055 1.1 or 1.37 8 | |||||||||||||||
| 2:1 13714 20572 25678 34286 1.37 8 | |||||||||||||||
| 2:1 17975 26962 33703 44937 1.73 10 | |||||||||||||||
| 0.45mm 單側鋼板 2:1 5690 - - - 0.8 (最小) 8 | |||||||||||||||
| 0.69mm 單側鋼板 4:1 - 14590 15830 17070 0.8 (最小) 8 | |||||||||||||||
| 組合 | 最大高寬比 | 板邊緣之接合物間距 (mm) | 槽鋼與立 柱設計厚 度(mm) | 螺絲號數 要求 | |||||||||||
| 最大高寬比 | 150 | 100 | 75 | 50 | 柱設計厚 度(mm) | 螺絲號數 要求 | |||||||||
| 12mm 夾板外覆 材(單側) | 2:1 | 11380 | 14444 | - | - | 0.8 或 1.1 | 8 | ||||||||
| 材(單側) | 2:1 | 12985 | 19404 | 25897 | 31952 | 1.1 或 1.73 | 8 | ||||||||
| 2:1 | 12985 | 19404 | 25897 | 31952 | 1.73 | 10 | |||||||||
| 11mm OSB 板 (單側) | 2:1 | 10213 | 13350 | - | - | 0.8 | 8 | ||||||||
| (單側) | 2:1 | 12036 | 18018 | 22541 | 30055 | 1.1 or 1.37 | 8 | ||||||||
| 2:1 | 13714 | 20572 | 25678 | 34286 | 1.37 | 8 | |||||||||
| 2:1 | 17975 | 26962 | 33703 | 44937 | 1.73 | 10 | |||||||||
| 0.45mm 單側鋼板 | 2:1 | 5690 | - | - | - | 0.8 (最小) | 8 | ||||||||
| 0.69mm 單側鋼板 | 4:1 | - | 14590 | 15830 | 17070 | 0.8 (最小) | 8 | ||||||||
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Type H 鋼；設定厚度等於或大於1.37mm 時應使用ASTM A1003 Structural Grade 50 Type H
鋼。
6.
對於木結構板外覆材其標稱強度值適用在短時間內的持續負載(風力或地震力)。
13.3 應用條件
邊界構材之接合應依其所傳送之應力設計之。接合之螺絲長度須穿透冷軋鋼框組構材至少
三個螺紋。框組螺絲不可低於SAE J78 之要求，且最小邊距為 12.7mm。螺絲須依照ASTM B633
加以塗裝。
解說：SAE 為美國汽車工程師學會 (Society of Automotive Engineers) 之簡稱，而SAE J78
則為自攻螺絲(Steel Self-Drilling Tapping Screws)之規格及要求。
13.3.1 表 13.2(1),13.2(2)及13.2(3)之限制
表 13.2(1)、13.2(2)及13.2(3)之抗側向力系統須符合下列要求：
1.立柱（垂直向之框架構材）最小為厚度0.84mm CS 型89mm (腹板高)×41.3mm (翼板
寬)×9.5mm (突唇長)之斷面尺寸。
2.水平框材最小為厚度0.84mm C 型(槽型) 89mm (腹板高)×31.8mm (翼板寬) 之斷面尺寸。
3.根據ASTM C1513，框架用螺絲最小號數為8 號。
4.接合扣件沿剪力牆膈板之四邊須距板緣至少9.5mm。
5.剪力牆之高寬比不可超出表 13.2(1)、13.2(2)及 13.2(3)之規定。
6.框架各立柱中心最大間距為610mm。
7.表 13.2(1)、13.2(2)、13.2(3)所呈現之外覆材厚度為最小值，外覆材寬少於 305mm 者不
可使用。板邊緣須密封。使用水平帶做為背擋時，帶寬不可小於38mm 材質須與立柱及
槽鋼相同。
13.3.2 木質板外覆材
輕型冷軋鋼耐力壁系統以木質結構板片做為牆體之外覆材，可准許用於抵抗風力及地震
力。
1.標稱抗剪值，以供設計風力荷重如表 13.2(1)，地震力如表 13.2(3)。木質板須膠合並符
合DOC PS1 或PS2。前述二表亦可以力學原則計算，使用木構造板剪力值及容許之接合
扣件值求取之。
2.結構剪力牆之配置可平行或垂直於結構構架。
3.螺絲用以固定合板者，其螺絲頭不可小於7.42mm，或10 號埋頭自攻螺絲，其螺絲頭不
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可小於8.46mm，對於連續覆材面應使用8 號螺絲，各位覆材邊緣之螺絲中心間距為
100mm，各外覆材中間部分之螺絲中心間距為300mm。螺絲長度須穿透冷軋型鋼框組構
材至少三個螺紋。
解說：
1. 表13.2(1)及13.2(3)之標稱值不可因荷重期之長短或剪力壁兩側增設外覆材而增大。
2. DOC 為商業部(Department of Commerce) 之簡稱，而PS1 與PS2 則為建築與工業用
合板(construction and industrial plywood)之等級分類。
13.3.3 石膏板外覆材
輕型冷軋鋼耐力壁系統以石膏板做為牆體之外覆材可准許用於抵抗風力，其值如表
13.2(2)。
1.石膏板應垂直於框架，使用石膏板時需使用繫條橫撐結合，在牆體兩端立柱間使用槽鋼
架撐。
2.螺絲用以固定石膏板者最小號數為6 號符合ASTM C954 或ASTM C1002，其長度須穿透
冷軋型鋼框組構材至少三個螺紋。
3.石膏板需符合ASTM C1396 / C1396M。
解說：石膏板材料裁切應有規則性，每道板材間之兩塊相鄰板端於間柱上之接點應予錯開。
13.3.4 鋼板外覆材
輕型冷軋型鋼結構牆系統，以鋼板做為牆體之外覆材，可准許用於抵抗風力及地震力。
1.用以建立標稱抗剪值以供設計抗風力之標稱抗剪值如表13.2(1)，抗地震力如表13.2(3)。
牆體之雙面皆用鋼板封覆來比例增加抗剪力是不被允許的，除非另示。
2.鋼板面材可垂直或平行於框架。
3.螺絲用以固定鋼板者須為最小8 號之改良穗花狀螺絲頭，其長度須穿透冷軋型鋼框架組
件至少三個螺紋。
4.在封閉的板材的部分，板材邊緣與其它連接部分以及板材螺絲間距可允許重疊。
13.3.5 纖維板外覆材
1.纖維板符合AHA A194.1 或ASTM C208。
2.纖維板應垂直於框架，在每個牆體邊端兩支立柱間需有細條橫撐在托梁 與
架撐或垂直框架構件連接到所有邊緣。
3.根據ASTM C1513，用在纖維板上的螺絲最小號數為8 號。應選擇平頭螺絲提供平面承
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載面，在接觸面上螺絲頭不可小於10.9mm。
4.標稱強度在表13.2(2)。
解說：AHA 為美國硬板協會(American Hardboard Association)之簡稱，而AHA A194.1 則為
纖維板(Cellulosic Fiber Board)之規格及要求。
13.4 設計抗剪力
使用載重及強度係數設計法與容許強度法時，設計剪力值以3.2(1)，13.2(2)及13.2(3)之標
稱抗剪力乘以強度折減係數φ，或除以安全因子Ω。
13.5 耐震設計規定
13.5.1 邊界構材
設計邊界構材、上下弦材及匯集構材時應考慮傳遞其所引受的軸力。
解說：冷軋鋼輕型剪力牆之邊界構材因構法不同而有各種構材形式。此構材設計之受力應予
合理分析。
13.5.2 接合物
斜撐、上弦材之續接材、邊界構材及匯集構材等之接合物的設計應取構材之標稱抗拉強度
或設計地震力乘以Ω0 之小者。Ω0為地震力放大係數(或取3.0)。不可以螺絲之拔出阻力抵抗設
計地震力。
解說：Ω0 值不論採用何種剪力牆，規定等於3。
13.5.3 跨間有斜撐之構材
跨間內有斜撐之垂直及對角構材其錨定須不使下方水平框材(Track)受到上拔力。間柱之兩
翼板應予加固以免產生側向扭曲挫屈。垂直邊界桿件及錨定皆應能抵抗各種合應力。
13.5.4 木質板外覆材
以木質板覆材板壁抵抗側向力時，版壁之開口四周應有周邊構材，且設計能分配剪力。木
質覆板不可用來接續上述構材。牆體之間柱及水平框材應具未塗裝金屬板厚達 0.838mm 以
上，但亦不大於1.22mm 以上。
解說：抗震設計時只能採用表13.2(3)之標稱值，不可使用木質板外覆材。
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13.5.5 對角斜撐
對角斜撐用以抵抗側向力時，對角斜撐連接之金屬繫條或結構性外覆面板材，需佈置於所
有外牆結構牆，使所有牆體單元組裝成為整體框組構架。
斜撐應施加拉預力或以其它方法裝設，以防止斜撐板帶鬆弛。
解說：其他用於抵抗側向力之裝置或設計，如K 式斜撐(K-type bracing)亦可運用於冷軋型鋼構
造建築，惟其所提供之結構強度，須經合理之性能實驗獲得。