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卸震鋼甲-RBone
Nov 2013
全向科技
Trend Shine Technology Co., Ltd.
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卸震鋼甲(RBone)的理論基礎與工作原理
在建築物容易被地震力破壞的位置處(例如主結構柱的1樓柱底或樁頭),裝設
具非線性旋轉彈簧功能的機械式接頭來賦予韌性;當地震力從地底往上傳遞時,
一開始RBone係以其限位空間,藉由自動開合方式順勢卸除地震的破壞能量;
接著如果當地震力超過該建築物之原設計地震力時,RBone會開始藉由其本身
鋼材應力,逆勢阻擋地震力往上部結構傳遞。因此,即使實際的地震力遠大
於設計地震力,RBone依然能夠擁有【確保主結構不會因強震而瞬間遭受破壞】
的優異耐震性能。
E = F x S ; E:Energy,建築物的耐震能量
F:Force,設計地震力
S:Settlement,位移量
F = M x A ;
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F:Force,設計地震力
M:Mass,建築物的重量
A:Accelelation,地表加速度
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卸震鋼甲關節般的韌性行為,可以折減50%以上的彎矩,
讓經過柱腳或樁頭傳遞到上部建物的地震力明顯變小。
消能效果高達50%以上。
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資料來源:日本基礎工雜誌
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卸震鋼甲的優點
1.可以提升建築物的耐震等級高達震度7(劇震)以上。
2.即使實際的地震力大幅超過設計地震力,卸震鋼甲的彈塑性會迅速降
低固定度;如同風吹楊柳一般,絕對不會讓建築物造成瞬間倒塌或危險
性的傾斜。
3.具備震後的優異回復性及耐久性,完全不需編列維修預算
4.施工簡單,不需特殊設備與技能
5.價格相對低廉,性能價格比極高
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卸震鋼甲 – 4種RBone
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卸震鋼甲-A型(樁頭)
適用處
基樁樁頭或樁身
施工方式
反循環樁或全套管樁都可適用
逆打鋼柱工法
必須容許接合時才可適用
場鑄樁/預鑄樁
兩者都適用
RC樁/鋼管樁
兩者都適用
形狀
矩形樁及圓柱樁都可適用
材質
鋼製
尺寸
客製化,300mm--3000mm
固定度=0.05--0.5, 可以充分滿足原設計承載力,包括軸壓
力,軸拉力,剪力及彎矩
性能特性
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卸震鋼甲-B型(主結構柱)
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適用處
一樓主柱柱腳
形狀
矩形柱,角柱或圓柱
結構
RC,SRC或SS都可以適用
材質
鋼製
尺寸
客製化,沒有特別限制
性能特性
固定度=0.05--0.5, 可以充分滿足原設計承載力,包括軸
壓力,軸拉力,剪力及彎矩
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卸震鋼甲-C型(樑上柱)
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適用處
樑上柱柱腳
形狀
矩形柱,角柱或圓柱
結構
RC,SRC或SS都可以適用
材質
鋼製
尺寸
客製化,沒有特別限制
性能特性
固定度=0.05--0.5, 可以充分滿足原設計承載力,包括軸
壓力,軸拉力,剪力及彎矩
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卸震鋼甲-D型(短樑)
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適用處
短樑兩端接合處
形狀
矩形柱,角柱或圓柱
結構
RC,SRC或SS都可以適用
材質
鋼製
尺寸
客製化,沒有特別限制
性能特性
固定度=0.01--0.1, 可以充分滿足原設計承載力,包括剪
力及彎矩
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國家地震工程研究中心試驗試體 樁徑1200mm
RBone樁
傳統樁
剛性接合
(Rigid w/o Joint)
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半剛性接合
(Semi-Rigid with Joint)
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國家地震工程研究中心試驗結果- 樁徑1200mm, 零軸力
位移量120mm
時,樁頭處
嚴重受損
位移量5mm開始適度的變
形,產生關節般的韌性
RBone樁
半剛接頭藉由適度變形,降低了
基礎與上部結構的受力與損害
傳統樁
樁頭明顯受損的起始點為位移量100mm時,嚴重破壞時的位移量為120mm,
此時Rbone樁依然完好如初。
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國家地震工程研究中心試驗結果- 樁徑1200mm, 軸力640t
位移量120mm時,
樁頭處嚴重受損
傳統樁
RBone樁
傳統樁嚴重破壞時的位移量為120mm,此時Rbone樁依然完好如初。
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國家地震工程研究中心試驗結果-M-θ/M-α曲線
RBone初期的固定度約0.5,隨著地震力的增強,後期會加速遞減,傾向PIN行為
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Damage of Elevated Bridge in Sanyo Bullet Train Railway, 1995
1995年阪神大地震,山陽新幹線的高架橋樑產生橋墩(柱)傾斜倒塌
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因下部基樁嚴重受損
導致上部橋柱斷裂
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1963年日本新潟大地震
樁頂部與樁身部基樁嚴重受損
導致上部建物傾斜破壞
照片1
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樁之受害狀況
照片2
拔出後受害樁之狀況
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已獲得之性能認證與推廣/規劃
1. 2012年11月通過內政部營建署委託之第三方公正評鑑專業機構-(財)台灣
建築中心,針對[樁頭連接技術及提昇樁之耐震性能技術]的評鑑審查,並
榮獲頒發【優良工法‧產品評鑑證明書(證號:ET101A001)】。
2. 本工法於2004年榮獲日本國土交通省頒發國土技術開發獎,2008年也被
(財)日本建築中心認定為【一般評定】(通用工法)。
目前日本的採用實績已累積超過1338件建案。
3. 至於國內,2003年就已經獲得國內地工技術專家學者針對理論的認同,
於地工技術雜誌第101期(2004/09/18地工技術研究發展基金會出版),發
表論文報告,並於當年度獲頒最佳論文獎。
4. 已於9月初假借國家地震中心完成性能試驗。試驗數據再度具體證實RBone對
抗強震的超優異耐震效果。
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日本樁頭部機械式接頭的工程實績
建案數
2003
2
2004
20
2005
50
2006
45
2007
56
2008
60
2009
66
2010
194
2011
318
2012
418
合計
1229
年度別建案數
數量
Year
600
500
400
300
200
100
0
建案數
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
年度
資料來源:日本F.T.Pile構法既製杭協會
註1:到2013年3月底為止的實績累積已達1338件
註2:總基樁數量已經累積超過8.2萬根。
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日本建案實績 1/2
KO宮殿
北海道腦神經外科病院
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大阪消防署
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日本建案實績 2/2
愛知縣半田市福祉文化會館
プリリアタワー東京
東京都板橋區文化會館
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ブランズタワー南千住
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感謝您的寶貴時間與聆聽
謝謝!
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