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風工程     ASCE7-02(95、103)
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鋼結構     LRFD2-1993(87、96、99)  ASD13-1989(87、96、99)

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鋼結構     鋼構造設計便覽2018

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上次更新:20201220
美國工程規範、日本工程規範、中國工程規範及電腦應用技術
結構可靠度通用原則    ISO2394-1973, ISO2394-1986, ISO2394-1986(1988a), ISO2394-1998
結構載重         ASCE7-1970, ASCE7-1976, ASCE7-1982, ASCE7-1988, ASCE7-1993, ASCE7-2002, ASCE7-2010, ASCE7-2016
地震工程         UBC-1970, UBC-1976, UBC-1982, UBC-1988, UBC-1994, IBC-2000, IBC-2006
鋼結構          AISC ASD-1969, AISC ASD-1978, AISC ASD-1989, AISC LRFD-1986, AISC LRFD-1993, AISC LRFD-1999, ANSI/AISC 360-2005, ANSI/AISC 360-2010, ANSI/AISC 360-2016
鋼筋混凝土        ACI318-1971, ACI318-1977, ACI318-1983, ACI318-1989, ACI318-1995, ACI318-2005M
基礎構造         建築基礎構造設計指針-1988
結構可靠度(建築結構)  GB50068-2001, GB50068-2018
結構可靠度(工程結構)  GB50153-1992, GB50153-2008
結構載重         GB50009-2001(2006a), GB50009-2012, GB50009-2019
地震工程         GB50011-2001, GB50011-2010, GB50011-2010(2016a)
鋼結構          GBJ17-1988, GB50017-2003, GB50017-2017
鋼筋混凝土        GB50010-2002, GB50010-2010(2015a)
地基基礎         GB50007-2002
有限元素分析軟體     SAP90, ABAQUS, ANSYS, SAP2000, STAAD.Pro, ETABS, PKPM
水利分析軟體       HEC-RAS, SWMM
數學軟體         Mathematica, SageMath, Maxima
統計軟體         R
數值軟體         MATLAB, Octave
繪圖軟體         AutoCAD, SolidWorks, AutoCAD Civil3D, SketchUp
專案軟體         GanttProject, MS-Project
結構化程式語言      ANSI C, C99, C11
物件導向程式語言     C++98, Java
FORTRAN系統    FORTRAN77, FORTRAN95
VB系統         QuickBasic, Visual Basic, Visual Basic.NET, AutoCAD VBA, MS-Word VBA, MS-EXCEL VBA
組合語言         MASM
網頁語言         HTML4, HTML5, VBScript, JavaScript

上次更新:20220416
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2014年5月23日 星期五

建築結構拆牆理論

  在土木工程裡,施工法不是必修科目,而房子的結構設計人,要是沒有修過施工法,真的不一定會蓋房子。住房子的人要是沒有讀過使用說明書,有可能於某天整修房子打掉一道結構牆,而房子卻在一陣子後來了場小地震就垮了。在土木工程裡,所謂的結構牆包括:①承重牆;②剪力牆;③被考慮於耐震用途的RC牆,所以牆能不能夠被敲掉,要讀過說明書或諮詢專業人員才能確定。以磚牆來說,有垂直承重的能力,但無水平荷載的能力。

  在結構設計上,除非建築物就是磚造結構,否則磚牆的承重能力不予考慮。換言之,建築物是磚造或加強磚造,將不能夠敲掉任何一道牆。至於,有被考慮於耐震用途的牆,一定會是鋼筋混凝土造的牆。在鋼結構建築方面,原始結構設計是無牆面的設計,其鋼筋混凝土牆面能夠被敲掉,並不會產生任何結構安全上的問題。在鋼結構設計上,其任何的鋼筋混凝土牆面,為現場澆置的輕質混凝土隔間牆。由於鋼筋混凝土牆無承重能力,而且不能夠被考慮於水平荷載使用,敲掉鋼筋混凝土牆還能夠減輕建築物自重。在我發明鋼板剪力牆後,將不能拆掉任何一道的鋼板牆。

  簡而言之,在常用的工程材料不能夠拆的牆面,包括:①鋼造建築不能夠拆鋼板牆;②鋼骨鋼筋混凝土造建築不能夠拆鋼板牆、鋼筋混凝土牆及鋼骨鋼筋混凝土牆;③鋼筋混凝土造建築不能夠拆鋼筋混凝土牆;④磚造建築不能夠拆磚牆;⑤加強磚造建築不能夠拆磚牆、加強磚牆及鋼筋混凝土牆。在結構分析上,採有限元素法做結構分析,會涉及到有限元素本身的連續性,所以不同工程材料無法被納入考慮。以淺顯易懂的說法,就是所謂的一體成形的概念。

  有限元素分析能使用Coupling,但不同工程材料無法完全錨定同時移動,經考慮真實世界不存在此種結合行為,所以Coupling並不會使用於鋼結構以外的工程材料。也就是說,僅鋼結構建築物能考慮Coupling,其餘二種工程材料並不會有此特殊考量才是。然而,鋼結構建築物的鋼筋混凝土牆,即使錨定在鋼筋混凝土樓地板內,仍然不能用於抵抗垂直力或水平力,除非樓地板有跟其他結構構件做結合。所謂的鋼筋混凝土牆耐震錨定方式,指的是鋼筋混凝土牆的鋼筋錨定於樓地板。鋼骨鋼筋混凝土造是以鋼結構原理做設計,但在拆除牆面的觀念上相同於鋼筋混凝土,除了能拆磚牆以外的任何牆面都不能夠拆除,因為在結構設計上並不考慮磚牆的耐震能力。

  在加強磚造建築裡,磚牆仍然是主結構體,而鋼筋混凝土僅用於加強磚造結構。加強磚造以磚為主、「鋼筋混凝土加強磚」為輔,鋼筋混凝土造以鋼筋混凝土為主、磚為輔,此乃是判斷二種結構的主要差異性之處。也就是說,加強磚造並無純鋼筋混凝土結構,此應是用於判斷差異的最佳方法,有必要檢查原建築結構的「結構圖」。我曾經在工作期間遇到拆牆案子,經過仔細研究所有的建築結構後,得以發展出這套完整的拆牆判斷方法,而我當時的拆牆案子是RC造拆磚牆。

  以我的執業範圍來說,其拆牆僅就36公尺以下的鋼造和鋼筋混凝土造結構,而建築物分類判斷結果是磚造或加強磚造,因為不在執業的承攬範圍不得拆除任何牆面。臺灣在近年的工程規範發展上,提出鋼骨鋼筋混凝土造、磚造及加強磚造的結構設計規範,但並未同時修改土木技師的執業範圍。然而,結構技師本身並無限制結構設計的項目,雖然磚造和加強磚造的層次較低,但是不被允許做工程設計、工程施工及營建管理。

★建築結構拆牆表★

建築物分類 鋼板牆 鋼骨鋼筋混凝土牆 鋼筋混凝土牆 加強磚牆 磚牆
鋼造 不拆 拆(無耐震錨定)
鋼骨鋼筋混凝土造 不拆 不拆 不拆
鋼筋混凝土造 不拆
加強磚造 不拆 不拆
磚造 不拆