| 研究生: |
黃庭鈺 Huang, Ting-Yu |
|---|---|
| 論文名稱: |
RC建築結構斷面尺寸快速概估程式之研究 A Program for Quick Estimation of Structural Section Dimensions in RC Buildings |
| 指導教授: |
杜怡萱
Tu, Yi-Hsuan |
| 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: | 2016 |
| 畢業學年度: | 104 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 192 |
| 中文關鍵詞: | 結構設計 、構件尺寸 、RC剛構架 、設計輔助 |
| 外文關鍵詞: | Structural Design, Member Size, Reinforced Concrete, Design Aid |
| 相關次數: | 點閱:187 下載:16 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
現今的建築結構設計過程,通常先由建築設計者概想大致結構配置及斷面,再交由結構專業人員進行詳細分析及設計,由於雙方所受訓練不同,溝通不易,加上一般專業結構分析軟體,設定複雜,檢核耗時,因此整合設計與結構分析的軟體為一新興趨勢。本研究即依據此趨勢,以建築系學生為使用對象,以開發一套針對RC剛構架的斷面概估程式QSSEP(Quick Structural Section Estimate Program)為目的。本研究首先製作「結構認識程度問卷」調查建築系學生對各種結構概念的認識程度及常遇到的結構困難,分析建築系學生的使用需求以作為程式設計的依據,調查結果顯示建築系學生的結構困難主要為結構配置,斷面尺寸概估在大四、大五有較高需求,大二學生的結構認識程度低於全體。斷面尺寸概估規則的訂定參考文獻及專家意見得到基本公式,再以李雅琪碩論中以不同樓層數、震區、混凝土抗壓強度、平面形狀、跨距變化、額外靜載重、活載重等變因設計之案例結構斷面尺寸進行迴歸分析,以納入各種變因對結構斷面尺寸的影響,最後完成RC柱、大梁、小梁的斷面概估規則。程式介面則依據問卷調查結果及斷面尺寸概估所需參數設計,提供圖形化介面、自動計算參數、錯誤提示等功能。本研究設定混凝土抗壓強度、震區、底層挑高、變跨距四種變因,將QSSEP概估斷面與ETABS設計斷面進行比較,驗證斷面尺寸概估規則的合理性,在震區、混凝土抗壓強度、底層挑高變因變化的情況下,誤差介於0%~67%之間,且均偏保守;在跨距變化劇烈時,因小跨距處剛度較大會分配到較大應力,令設計斷面大於概估斷面造成不保守之情況,本文以考量跨距變化率修正此現象,修正後誤差介於0%~100%之間,QSSEP概估的斷面可獲得較ETABS設計斷面大而保守的結果。
This thesis developed a program, the Quick Structural Section Estimation Program (QSSEP), in order to estimate the section dimensions of RC rigid frame buildings at the beginning of design. Department of Architecture students are set as the main user, and a questionnaire investigation is conducted to study their user needs.
The basic formula of estimating section dimensions is derived from structural professional advisors and literatures. Then, it is perfected by running regression analysis to explore the relationships between section dimensions and material, stories, building configuration, and so on, which referred to the structural model designed in Li Ya-Chi’s thesis. The graphic user interface is adopted and designed according to the user needs results and the needs of the analysis core.
The results of QSSEP are compared with professional structural analysis software ETABS to verify the applicability of the program; the four design factor are fc’, seismic area, high-ceiling ground floor, and various span. Finally, the rules of estimating section dimensions of column, beam, and small beam are completed. Findings show that all the sections estimated by QSSEP can be more conservative compare to those designed by ETABS.
[1]李雅琪,「RC建築結構體建材用量與碳排放量影響因子之探討」,碩士論文,國立成功大學建築系,台南,2014。
[2] 莊士弘,「自動化鋼筋混凝土結構設計前置處理程式介面開發研究」,碩士論文,中華大學土木工程學系,2006
[3] 李軒豪,「IFC資訊應用於結構分析之研究」,碩士論文,國立成功大學土木工程學系,台南市,2014
[4] 張鎧峻,「建築資訊模型應用於結構分析設計之整合流程」,碩士論文,成功大學土木工程學系,台南市,2014
[5] 林柏州,「物件導向非線性動態三為結構分析程式之研發」,碩士論文,國立台灣大學土木工程學研究所,台北市,2003
[6] 莊明介,「結構分析程式物件導向使用者圖形介面之研發」,碩士論文,國立台灣大學土木工程學研究所,台北市,2005
[7] 許芳瑋,「物件導向非線性動態三維結構分析之視覺化後處理程式研發」,碩士論文,國立台灣大學,台北市,2003
[8] Kilian, A. and Ochsendorf, J., “Particle Spring Systems for Structural Form Finding”, Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures, Vol. 46, 77–84, 2005.
[9] Kilian, A., “Linking Hanging Chain Models to Fabrication", Ph.D. thesis , MIT, Cambridge MA USA,2005
[10] Kaijima, S., “Computer Simulation For Intuitive Structuring” , Proceedings of the 17th International Conference on Computer–Aided Architectural Design Research in Asia, 369–378, 2012
[11] 陳盈穎,「建築規劃階段之柱尺寸概估程式-以鋼筋混凝土構造為例」,碩士論文,國立成功大學建築系,台南,2008
[12] 何彥廷,「簡易建築結構輔助設計軟體之研發−使用者介面與分析核心」,碩士論文,國立成功大學建築系,台南,2014
[13] SE委員会,「新構造計算の実務: 知っておきたい根拠と常識」,日本,2006
[14] 黃誠中,「RC中層集合住宅結構體建材用量與碳排放量影響因子研究」,國立成功大學建築系,台南,2016,
[15] 內政部營建署,「混凝土結構設計規範」,2011
[16] 內政部營建署,「建築技術規則建築構造編」,2016
[17] 內政部營建署,「建築物耐震設計規範及解說」,2011