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論文中文名稱:醫院消防撒水系統之耐震補強行為研究 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:A Study on Seismic Behavior of Stengthened Fire Protection Sprinkler Piping System in Hospital [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木工程系土木與防災博士班
畢業學年度:105
畢業學期:第二學期
出版年度:106
中文姓名:陳亭宇
英文姓名:Chen,Ting-Yu
研究生學號:104428018
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2017/07/26
論文頁數:137
指導教授中文名:廖文義
口試委員中文名:柴駿甫;林凡茹
中文關鍵詞:消防撒水系統振動台實驗隔間牆耐震斜撐補強數值模擬分析
英文關鍵詞:Fire sprinkler piping systemsShaking table testingPartition wallNumerical simulation and analysisseismic strengthening design
論文中文摘要:醫院為當今不可缺少的重要建築物之一,而醫院之醫療系統需於地震後持續運作;從國內外震損經驗中可以觀察到,重要建築物消防撒水系統之耐震性能相當不足,管線接頭處易在強震後破損洩水,使得醫院醫療系統無法發揮平常的功能。 為有效提升消防撒水管線系統耐震性能,本研究以某醫院頂樓之消防撒水系統為例,進行振動台耐震斜撐補強實驗及本研究利用數值分析軟體( SAP2000 )模擬比較,定義其破壞性能點與系統特性,並對病房模型探討細部參數設定,為模擬醫院管線與隔間牆碰撞行為,進行隔間牆板實驗。 將病房模型各細部參數設定輸入至案例醫院消防管線系之數值模型,並進行簡化計算所需設計震強度歷時及耐震斜撐設計與性能點檢核,設計模擬之結果,作為往後建立消防管線模型之參考。
論文英文摘要:Medical services of hospitals are extremely important to continue operating after strong earthquakes. However, from abroad and domestic experiences of seismic damages, it can be observed that the seismic performance of fire protection sprinkler systems in hospitals is quite inadequate, cause leaking during strong earthquake so that the medical function of hospitals cannot continue as usual. Based on the above observations, this study aims to investigate seismic behavior of stengthened fire protection sprinkler piping system in Hospital.This study establishes a numerical model of the stenerghened piping sub-system with the numerical analysis software (SAP2000) to execute dynamic analysis and observe weakness point in system. In order to simulate the behavior of 1〃 pipe which impacts on partition walls,component tests of partition walls were completed to define stiffness of the wall element. Using the stenerghened piping sub-system and piping system model with simplified input motion, a well designed proposed considering performances of piping system was presented in this study.
論文目次:摘 要 I ABSTRACT II 誌 謝 III 目錄 IV 表目錄 VI 圖目錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 文獻回顧 2 1.3 研究內容 7 第二章 隔間板材試驗與元件設定 8 2.1 隔間板材試驗 8 2.1.1 實驗方法 8 2.1.2 實驗結果 14 2.2 隔間板材參數設定 17 第三章 病房數值模型與實驗分析比較 19 3.1 振動台實驗簡介 19 3.2 性能點 31 3.2.1 天花板 31 3.2.2 撒水接頭行為 32 3.2.3 吊桿行為 36 3.3 病房數值模型之建立 38 3.4 數值分析項目 53 3.4.1 各地震歷時之模態分析 53 3.4.2 6"主管反應比較 56 3.4.3 2"分支管Joint1至4反應比較 57 3.4.4 1’’支管反應比較 64 3.4.5 1’’管線與隔間牆碰撞反應比較 64 3.5 小結 70 第四章 管線系統耐震設計 71 4.1 消防管線系統數值模型 71 4.2 消防管線系統數值模型設定 75 4.3 設計地震歷時輸入波 80 4.4 NFPA 13 消防管線耐震設計簡介 84 4.4.1 NFPA 13耐震斜撐之設計 84 4.5 管線系統O.C.原始配置模型 86 4.5.1 參數設定 87 4.6 管線系統斜撐補強設計與檢核 95 4.6.1 方案一 95 4.6.2 方案二 100 4.6.3 方案三 104 4.6.4 方案四 114 4.7 小結 127 第五章 結論 135 5.1 結論 135 參考文獻 137
論文參考文獻:1. 黃喬俊,消防撒水系統耐震問題研究,碩士論文,成功大學建築研究所,2003。 2. 黃振綱,醫院消防撒水系統接頭耐震行為之研究,碩士論文,台灣大學土木工程學系研究所,2013。 3. 林震宇、柴駿甫、張國鎮、林凡茹、王鑑翔、黃振綱,醫院常用消防管線系統之耐震行為實驗研究,中華民國第十二屆結構工程研討會暨第二屆地震工程研討會,高雄,2014。 4. K.C.Kuo et al,Experimental Evaluation of the Seismic Performance of Hospital Sprinkler System,15 WCEE,2012。 5. 柴駿甫、黃震興、劉光晏、翁元滔、蕭輔沛、邱聰智、林克強、林敏郎、林瑞良、汪向榮、邱俊翔、林凡茹、林震宇、王鑑翔、張洵、陳柏誠,醫院耐震評估補強準則之研擬,國家地震工程研究中心報告 NCREE-13-037,2013。 6. NFPA13 Standard for the Installation of Sprinkler Systems 2010 Edition,Standard for the Installation of Sprinkler Systems,NFPA,2010。 7. 鐘明?,國家地震中心進行病房子單元系統震動台試驗研究,碩士論文,台北科技大學土木工程學系研究所,2015。 8. Fan-Ru Lin,"Shaking Table Tests for Seismic Improvement of a Typical Sprinkler Piping System in Hospitals",5 ACEE,2014。 9. 葉昶辰,醫院消防撒水系統耐震評估與易損性簡化分析方法研究,碩士論文,台灣大學土木工程學系研究所,2016。
論文全文使用權限:同意授權於2017-08-25起公開