| 研究生: |
柯敏琪 Ko, Min-Chi |
|---|---|
| 論文名稱: |
高科技廠房自動化倉儲系統耐震補強研究 A Study on Seismic Retrofit of Automated Storage Systems in a High-tech Fabrication Plant |
| 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: | 2018 |
| 畢業學年度: | 106 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 150 |
| 中文關鍵詞: | 設備物 、耐震補強 、高科技廠房 、自動化倉儲系統 |
| 外文關鍵詞: | non-structural component, high-tech fab, automated storage systems, seismic retrofit |
| 相關次數: | 點閱:165 下載:12 |
| 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 |
2016年0206美濃地震重創南科,以其中某一面板廠為例,廠房內無塵室內自動化倉儲系統(Automated Storage System)受地震作用下產生搖晃,且與相鄰懸吊式物料運輸系統相互撞擊,以致倉儲(Stocker,STK)中的產品存放卡匣損壞,造成內部產品破損。本研究目的針對自動化倉儲系統進行耐震補強,藉由實驗進行現況與補強分析,並透過數值分析比對各結構模型正確性,提出建議之廠內補強設計,以提升系統剛度、降低系統震動反應。
本研究以足尺三層單跨STK構架進行系統識別,並推算其短向(X向)自振頻率1.3 Hz,與廠房結構體自振頻率0.8 Hz接近,可能有共振現象導致反應過大,因此進行初步斜撐補強設計,利用振動台實驗驗證現況(1.5 Hz)與補強後(5.0 Hz)之自振頻率,確認斜撐補強為可行之補強方式。
針對斜撐補強形式進行設計優化,同時將振動台實驗試體擴大至三層四跨STK,用以模擬廠內現況,並藉由振動台實驗做系統識別,了解現況(1.4 Hz)與補強後(4.8 H)之自振頻率,且推算可能之破壞加速度500 gal。
最後以SAP2000進行模態與動力歷時分析,針對三層四跨STK現況與補強做建模,驗證結構模型與實際STK相符,並利用相同設定建置廠內實際STK系統結構模型,在模態分析下確認其短向自振頻率0.8 Hz確實與廠房共振,並以斜撐補強為基礎下,提出適合的整體補強設計,使自振頻率由0.8 Hz提升至6.2 Hz,STK系統在歷時分析下之加速度與位移亦有大幅減少。此補強方式藉由結構分析驗證本研究所提出之補強設計可有效提升STK系統之耐震能力。
Based on the experiences learned from current earthquakes, it is recognized that the losses to the high-tech fab can be significant. This study aims to increase the seismic capacity of an automated storage system STK in the cleanroom of a high-tech fab. In order to reduce the responses of STK system during earthquake, a practical seismic retrofit program is proposed in the end of this study. The efficiency of the retrofit programme was verified by a series of small-scale STK shaking table tests and numerical analyses. For the study of different options, a numerical model of the STK system was builded and its accuracy was verified by comparing to the experimental results. Eventually, a full-scale computation was established and used to numerically reduce retrofitted acceleration of STK system to be kept under 500 gal. The results show a 86.5 % reduction of the acceleration reaction.
[1] 黃秉毅,《高科技廠房懸吊式運輸系統之耐震補強研究》,國立成功大學建築研究所碩士論文,2017。
[2] Weaver, W. Jr., Timoshenko, S. P., Young, D. H., “Vibration Problems in Engineering”, 5th Edition, John Wiley&Sons, (1990).
[3] 內政部營建署,《建築物耐震設計規範及解說》,2011。