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研究生: 陳柏安
Chen, Po-An
論文名稱: 固定式防煙垂壁耐震行為研究
A Study on Seismic Behavior of Glass Static Smoke Barriers in Taiwan
指導教授: 姚昭智
Yao, George C.
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 110
中文關鍵詞: 固定式防煙垂壁非結構物靜力側推實驗動力振動台實驗
外文關鍵詞: glass static smoke barriers, non-structural components, pushover test, shaking table test
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  • 建築物受地震作用後,可能造成非結構物損壞,不但危害內部人員安全,更可能使建築物喪失功能性。根據近年來之地震損害狀況,結構物已具備相當之耐震性能,惟許多非結構物出現嚴重破壞情況,顯示非結構物之耐震能力仍待提升。近年來國內外開始注意到防煙垂壁於地震中之破壞狀況,然而目前各界對於防煙垂壁之相關研究尚有不足,因此本研究透過各式實驗瞭解固定式防煙垂壁之耐震性能。
    本研究首先透過材料實驗,瞭解業界普遍使用於防煙垂壁之鋼絲玻璃基本性質;接著分別以靜力側推實驗以及動力振動台實驗模擬防煙垂壁之面內以及面外破壞行為。在面內破壞實驗部分,係模擬結構物受地震力作用時,產生結構之層間變形,使得安裝於邊界位置之防煙垂壁因為柱牆變形而擠壓破壞。在面外破壞實驗部分,係模擬防煙垂壁於地震中所產生之面外振動行為,產生玻璃無法承受之面外變形而破裂。最後根據面內以及面外破壞實驗結果,分析防煙垂壁於地震中之破壞原因。
    本研究最後以SAP2000 進行防煙垂壁之電腦模型分析,並模擬玻璃應力分佈,探討防煙垂壁之玻璃破裂原因。由實驗以及電腦模型分析結果,說明固定式防煙垂壁於實際案例之破壞原因,並且對防煙垂壁提出配置建議,使本研究對於防煙垂壁之實務運用有所助益。

    Damages of glass static smoke barriers were observed in recent years, which raise the awareness of seismic safety of nonstructural components. However, there is no sufficient study about smoke barriers. As a result, the purpose of this study is to understand the seismic behavior of smoke barriers. By conducting material test of glass, pushover test and shaking table test, we can collect experimental data for analysis. Results of experimental analysis show that the out-of-plane vibration of smoke barriers during earthquake produces
    excessive stress at edge panel’s corners, which leads to the fractures of glass sheets at the boundaries.

    摘要 I Extended Abstract II 致謝 VIII 目錄 X 表目錄 XIII 圖目錄 XV 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 防煙垂壁簡介 2 1.2.1 防煙垂壁功能介紹 2 1.2.2 防煙垂壁樣式介紹 2 1.2.3 防煙垂壁規範簡介 5 1.3 研究內容與流程 6 1.3.1 研究內容 6 1.3.2 研究流程 7 1.4 破壞案例 8 第二章 材料實驗 10 2.1 實驗目的 10 2.2 玻璃抗彎強度實驗 10 第三章 靜力實驗 17 3.1 實驗目的及方法 17 3.1.1 實驗目的 17 3.1.2 實驗方法 18 3.2 實驗規劃 19 3.2.1 實驗設備 19 3.2.2 實驗試體 22 3.3 實驗結果與分析 26 3.3.1 單向側推實驗結果與分析 26 3.3.2 往復側推實驗結果與分析 34 3.3.3 破壞情況比較 40 3.4 小結 42 第四章 振動台實驗 43 4.1 實驗目的及方法 43 4.2 實驗規劃 43 4.2.1 實驗設備 43 4.2.2 實驗試體 45 4.2.3 實驗激震波形 51 4.3 實驗結果 55 4.3.1 破壞現象 55 4.3.2 各階段破壞觀察 57 4.4 振動台實驗分析 63 4.4.1 動力反應分析 63 4.4.2 天花板邊界影響 71 4.4.3 工法比較 74 4.5 小結 74 第五章 電腦模擬分析 76 5.1 電腦模型分析目的與方法 76 5.2 電腦模型驗證 76 5.3 玻璃應力模擬 82 5.4 自振頻率推估 85 5.5 小結 88 第六章 結論與建議 89 6.1 固定式防煙垂壁耐震性能 89 6.2 建議 90 參考文獻 92 附錄A 93 附錄B 95 附錄C 98 附錄D 104

    [1]三好清隆,2016,「できること」を知ること,《建築技術》,803,66-71。
    [2]內政部消防署,2013,「各類場所消防安全設備設置標準」之第188 條
    [3]李明鴻,2008,《校舍固定窗耐震性能研究》,國立成功大學建築研究所碩士論文。
    [4]ASTM, (2012), ”Standard Test Method for Strength of Glass by Flexure(Determination of Modulus of Rupture)”, C158-02 .
    [5]Federal Emergency Management Agency (FEMA), Interim Testing Protocols for Determining the Seismic Performance Characteristics of Structural and Nonstructural Components, FEMA-461, 2007 .
    [6]交通部中央氣象局,地球物理管理系統,取自http://gdms.cwb.gov.tw/
    [7]ICC-ES, 2010, Acceptance Criteria for Seismic Certification by Shake-Table Testing of Nonstructural Components, AC-156, International Code Council .
    [8]內政部營建署編輯委員會,2011,《建築物耐震設計規範及解說》 ,中華民國內政部營建署。
    [9]張友珊,2015,《建築物樓層受垂直向地震力之反應特性分析》,國立成功大學建築研究所碩士論文。

    下載圖示 校內:2019-09-01公開
    校外:2019-09-01公開
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