結構耐震設計：基本振動週期與柱子數（下）

 鍾立來、陸寶軍、蔡易佑、連冠華、王勝宣、賴勇安、劉俊秀

二、十層樓建築結構之基本振動週期

三、結語

隨著柱子數(跨數)之遞增，結構之質量與勁度同時增加，但質量之增幅高於勁度，故結構之基本振動週期隨柱子數之增加而變長。在現行之建築物耐震設計規範中，經驗公式之結構基本振動週期，僅與樓高有關，而與柱子數(跨數)無關，因此，柱子數少時，規範之經驗公式可能高估分析之基本振動週期，而柱子數多時，經驗公式則可能低估，且低估之幅度，隨柱子數而上升。有鑑於此，本文建議，規範之經驗公式，或可納入建築結構之平面尺度，使之更能反映分析之結果。

將柱子概分為內、外二種，內、外柱分別化簡為單自由度，進而求得其勁度。由內、外柱之並聯勁度，及結構之質量，可簡算得結構之基本振動週期。簡算之基本振動週期與柱子數之變化趨勢，與ETABS分析同。惟簡算分析忽略梁柱接頭之剛域，結構較柔，其基本振動週期較ETABS分析長，以本文之二案例，高估量變化不大，維持在7至17%之間，因此，簡算分析或可作為ETABS分析驗證之上限。

參考文獻

1.        鍾立來、蔡易佑、連冠華、王勝宣、賴勇安 (2015)。結構耐震設計：扭轉振動週期之估算公式。技師報，990。

2.        內政部營建署(2011)。建築物耐震設計規範及解說。內政部100.1.19台內營字第0990810250號令，自中華民國100年7月1日生效。

3.        Felton LP and Nelson RB (2007).Matrix Structural Analysis, John Wiley and Sons.

4.        中國土木水利工程學會 (2011)。混凝土工程設計規範之應用 (土木404-100) 下冊。科技圖書。

表2  十層樓結構之基本振動週期

圖7  十層樓結構之外柱示意圖		圖8  十層樓結構之內柱示意圖
圖9  十層樓結構模型		圖10  十層樓結構模型
圖11  十層樓結構模型		圖12  十層樓結構基本振動週期與柱子數之變化圖