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參考資料四:日本與台灣超高層RC建築物耐震設計(2/2);原PDF第174–176頁。
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- 文件性質:本件是內政部建築研究所102年12月協同研究報告。封面明示內容及建議純屬研究小組意見,不代表機關意見;它不是法規命令、部頒設計規範或核定審查辦法。
- 版本時點:正文引用建築物耐震、耐風、混凝土設計、新材料認可及各縣市特殊結構審查制度,均以民國102年前後資料為基礎;2026年個案不得直接以本報告取代現行法令與主管機關程序。
- 分析與軟體:ETABS 2013、SAP2000、PERFORM-3D、SNAP及歷史地震波是報告當時列舉;分析模型、軟體版本、驗證方法、反應譜與性能標準不能直接視為今日通用指定。
- 參考資料:日本認定機關、性能評價表、彈性係數研究、台日耐震設計與耐火性均為報告收錄或摘錄的歷史參考;機關名稱、制度、數據與第三方文件版本須另行更新查證。
¶ 建研所New RC研究報告|原檔第174頁
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6. 分析結果之考察 □:Hachinohe波 40 (階)(階)
白:日本例 黒:台湾例
6.1 設計用基層剪力係數 :日本例設計用地震力
設計用基層剪力係數(dCB)和彈性1 次基本週期(T1, :台湾例設計用地震力 35
(階)
秒)之關係如圖-13 所示。日本例之dCB 為0.17/T1(既有 30 30
建築物之平均值),極限強度設計用和容許應力設計用之
25 25
地震時應力比假定為1.4 的情形時,台灣例的dCB 與日本
20 20
例比相當於小約7%。
6.2 代表性載重變位關係和反應值 15 15
根據靜力分析的載重變位關係(CB -RT 關係)和最大反 10 10
應值的關連如圖-14 所示。試設計建物之保有水平強度的
5 5
基層剪力係數為,日本例大概為0.26/T1 而相對的,台灣
例大概為0.23~0.26/T1。另外,日本等級2 輸入時RT の 0 0 0.5 1 0 0 0.5 1
的最大值,日本例為1/150 左右,台灣例也幾乎相同。 (a)30 階建(X 方向) (b)40 階建(X 方向)
6.3 設計用地震力和反應值 圖-15 基準化之設計用地震力和反應值
設計用層剪力和反應層剪力的分布如圖-15 所示。分布
形為,將基層剪力係數設為1.0 基準化後之值。設計用層
剪力分布顯示,30 層時兩例皆與反應值有良好的對應。另
一方面,40 層時,台灣例中,上層部的反應值比較大。比
中間層稍高樓層顯示反應值有較小的傾向,此被認為因受
到高次振態很大的影響。
0.30
日本既存超高層RC
0.25 造(2000~2010年)
中小度地震時
0.20
設計地震時
0.15
最大考量地震時
0.10設計用ベースシア係数 0.05
0.00 圖-16 梁和柱之設計用彎舉的比較
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
1次固有周期:T1[sec]
圖-13 基層剪力係数和基本周期之關係
0.2
□:R1最大値
0.15
○:R2(既往波)最大値
0.1 台湾 △:R2(Code BCJ波)
日本 白:日本例
0.05 黒:台湾例ベースシア係数
0
0 0.005 0.01 0.015 0.02
代表変形角(rad.)
(a)30 階建(X 方向)
0.2
□:R1最大値
0.15 ○:R2(既往波)最大値
△:R2(Code BCJ波)
0.1
台湾 白:日本例 圖17 層間位移角和梁塑性率之高度方向分布
日本 黒:台湾例ベースシア係数0.05
6.4 梁和柱之設計用彎矩
0
0 0.005 0.01 0.015 0.02 為了進行40 層建例之代表性梁和柱之水平變位的進
代表変形角(rad.) 展及彎矩變化之檢討,彈性分析結果(Me)與彈塑性分析
(b)40 階建(X 方向) 結果(M)之比率如圖-16 所示。圖中之值為RT 為1/240,
圖-14 代表載重變位關係和反應值 1/120, 1/80 時點之值。另外,Me 之計算用地震力兩例
皆與保有水平強度之CB幾乎相同,因此使用日本例之
容許應力用設計地震力。梁為塑鉸計畫構材,因此隨
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著水平變形之增大產生彎曲降伏,因此除上樓層外 M/Me 幾乎同樣的增大。另一方面,柱於 RT=120 時或 1/80 時,上樓層及下樓層與中間層之差很大。隨水平變 形的增大,柱之彎曲反曲點因為移動,M/Me 之高度分 向分布各樓層有很大的差異。作為非塑鉸構材計畫之 柱,非僅彈性分析而必須根據靜力彈塑性分析於保證 設計時變形的應力。 6.5 層間位移角和梁塑性率之高度方向分布 40 層建構模型之層間位移角(R)和代表梁之塑性率 (GDF)的高度方向分布如圖-17 所示。圖中之值為,對 於平均值評價其分布,因此顯示對於整體位移角(RT)之 比例(R/RT),對 GDF 平均值之比率(GDF/GDFA)。台灣 例中,等級 2 地震力時,上樓層之 R/RT及 GDF/GDFA 比其他樓層大,可看出變形集中於上樓層的傾向。 7. 結論 比較日本和台灣之超高層 RC 造建築物的耐震設計法, 就試設計之 30 層及 40 層樓之 RC 造建築物評價其耐震性 能。其結果,雖僅限於本設計之範圍內,但可得到下述之 知識。 (1) 試設計建物之等級 2 地震輸入時最大層間位移角, 日本例大概為 1/100 以下,而 40 層之台灣例於其上層部 有超過 1/100 之較大變形。 (2) 40 層建之柱的極限強度設計用彎矩為,隨水平變形 之增大而移動彎曲反曲點,因此彈性分析和彈塑性分析之 分析值有很大的差異。 (3) 40 層建台灣例,代表載重變形關係與日本例幾乎相 等,但是等級 2 地震輸入時之層間位移角不同,有集中於 上樓層之傾向。 (4) 台灣例之極限強度設計中,希望與日本例同樣考慮 構材非線性進行靜力彈塑性分析,使用對於地震時變形具 有寬裕的保證設計變形時之應力及變形。 参考文献 1) 台湾 New RC 研討会:第 1 回新世代超高強度鋼筋コ ンクリート構造工程技術研討会,2007 2) 国土交通省住宅局建築指導課ほか:建築物の構造 関係技術基準解説書,2007 3) 台湾内政部:建築物耐震設計規範及解説,2011 4) 日本建築学会:鉄筋コンクリート構造計算規準・ 同解説,1999 5) 秋田知芳ほか:既存超高層コンクリート造建築物の 構造特性と骨組モデル,コンクリート工学年次論文 集,Vol.22,No.2,pp.925-930,2011 157
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來源:內政部建築研究所《超高強度鋼筋混凝土建築結構設計施工審核要項之研擬》,102年12月。依建研所網站資料開放宣告註明出處;本站分章呈現並另加歷史與適用註記,不代表發布機關認可。查核日期:2026年8月30日。