Q1.RBone的基本原理为何？

卸震钢甲RBone是一种耐震万向接头(Non-failure Pivot Joint)构造，运用其半刚接机械式结构，在一般及中小地震时，还是维持大楼的刚性结构，但是当遭遇极大震对结构产生极大的应力时，如同“太极以柔克刚”部份化解大楼的结构应力，藉以减低关键杆件的受损风险。

 

Q2.RBone的具体效能为何？

卸震钢甲RBone具备了下列两大特点。
①接头转角性能(Non-failure pivot Joint)：地震力及上部结构的摇晃会带动上下基座板产生开合动作，藉此提供接头转角功能，大幅降低接合部位的弯矩。
②利用SN钢材的材料弹塑性来增强关键杆件的耐震性能(Energy Dissipation)。
即使地震震度超过7级，一楼柱底绝对不会立即受到结构性的损坏，可以提升建筑物的耐震等级高达震度7级以上。

 

Q3.RBone可以适用于何种建筑结构？

不论是RC/SRC/SC或是RC转SRC及RC转SC...等各种结构都可以适用。

 

Q4.RBone可以使用于逆打钢柱工法吗？

可以的，不论何种施工工法，都不会因为要在结构柱安装「卸震钢甲RBone」而改变其原本的施工程序。

 

Q5. 有没有楼层上的限制？超高楼层建筑或铅笔型大楼也可以适用吗？

「卸震钢甲RBone」是全客制化的产品，全部依据技师的设计承载力(轴压、拉力、剪力、弯矩力)需求制造，所以没有楼高的限制。

对于地震时高楼层建筑及铅笔型大楼产生的轴力变动(高轴力与拉拔力)可以充分应对，所以可以安心地采用。

 

Q6.除了一般建筑物外，公共工程上也可以适用？

RBone应用层面广，除了一般集合住宅以及商业大楼之外，更可以应用于耐震性能要求严苛的大型公用建筑物以及铁公路高架桥梁等公共建设领域

 

Q7.RBone的施工会使用特殊机具设备吗？

「卸震钢甲RBone」的施工，简单的说就是在结构柱施工中增加一段续接工作(RC结构时，以钢筋续接器联结柱主筋；SRC/SC结构时，交由钢构厂以全渗透焊进行焊接)，不需要额外准备特殊机具设备，也不需要经过特别专长训练的熟练工人才能进行施工。

Q8.空间需求如何？

直接镶进去结构柱，不占空间

 

Q9.需要维修吗？

和主结构体结合成一体，不必维修

 

Q10.在使用RBone的建筑物，因为在装设位置的节点处会减低了弯矩受力，所以当应力重新分配后，会影响到哪些部分？是否需要重新计算整体结构的每一个细节？

有一位法国的结构力学家“圣维南(Saint-Venant)先生”，在1855年提出的一个理论(又称为局部效应原理)，其内容是：分布于弹性体上一小块面积(或体积)内的载荷所引起的物体中的应力，在離载荷作用区稍远的地方，基本上只同载荷的合力和合力矩有关；载荷的具体分布只影响载荷作用区附近的应力分布。一百多年以来，有不少学者研究过圣维南原理的正确性，结果发现它在大部分实际问题中成立。

也就是说，半刚接装置只会影响安装附近的柱/梁应力分布，其他的柱/梁几乎完全不改变应力。这点我们从静力分析的结果，也可得到相同的答案

 

Q11.使用RBone除了保护大楼不倒塌(倾斜)外，还有什么好处？

使用RBone与未使用RBone的一楼柱相比较，RBone能改善一楼柱子的应力分布状况(部分应力转到柱顶端)，使得整体一楼柱的应力分布更趋合理性

 

Q12.在设计结构时，有使用RBone的话，要如何设定分析的模拟？

简单来说，RBone等同铰接+旋转弹簧，故不是自由任意转动，所以弯矩还是存在→轴力、剪力、弯矩都有，但是多一个条件，就是弯矩来自旋转弹簧，所以Μ=Κθ，在此K为旋转劲度，θ为旋转角。
要注意的是RBone的“旋转弹簧劲度”。

 

Q13.RBone的设计使用年限有多久？是否要更换/维修？

RBone本身从安装开始到大楼的寿命结束为止，不用任何维修和更换。

 

Q14.RBone这个字是那几个英文的缩写？

Rotational bone = 旋转关节。

 

Q15. 台湾的法规是怎么审查安装RBone的建案？

目前已经有一栋案例，是经过台北市土木技师公会的审查。由于台湾还没有针对RBone的规范，按照现行法规只需审到240gal，此时RBone还没有进入非线性的阶段，所以是按现有法规来审核的。

 

Q16. 台湾的法令是要现场抽验，有没有案例做这个动作？

台湾还没有针对RBone的具体规范，所以也就没有进行所谓的抽验，但有厂商的“品保”。
日本方面会派人来台湾监造，每一道工序，每一座RBone都有个别完整的生产履历报告。

 

Q17.RBone似乎是在台湾制作生产的，到现在为止有没有卖回去日本？

自从1995年阪神地震后，日本各建筑公司积极研发各种半刚接装置，现在已有很多半刚接装置，包括大成建设、鹿岛建设…等都有各自的半刚接装置，台湾技师也已经听过很多，包括如同一个“碗公型接头”、LRB……等。日本技师们和台湾技师同样的在设计时会有点担心这些装置的抗拉性能，尤其是瘦高型大楼就更为担心。RBone发明人宫坂教授的前一代产品在日本已有超过3800多栋案例，都是装设在基桩头上的，但据他所说，在抗拉性能方面与现在的RBone相较尚且有不足之虑。现在的RBone在这众多种半刚接装置当中，是唯一具备抗拉性能方面不但不会不足，而且是可以客制(配合建筑师、技师需求)的装置，这是RBone的又一优异过人之处。
新产品贩卖直接在日本申请审查是很严格又费时的，所以有很多案例会先在海外建立了实绩，然后再回日本提出审查申请。我们现在也是走同样的一条路，先从台湾/大陆进行，再有1.2年等我们积累了一定的实绩后，一定会卖回日本去的。

 

Q18.现场安装时，会不会用到焊接？

RBone在现场的安装不会用到焊接，只需在吊装完之后，用双向接头续接或用搭接的方式均可。

 

Q19.在现在的这个案例来讲，在用了RBone之后有没有让它的断面和用钢量减少，降低成本？

因为这是台湾第一栋实际案例，根据技师考虑此案暂不做这样的尝试。
至于安装了RBone是否就可以减小柱子断面和用钢量减少，从而降低成本的问题，一定要透过动力分析才看得出来。因为对于不同建筑物，其本身的结构（自振）特性各不相同，历时分析结果可能与Pushover计算结果有相当大的差异。这个差异会得出并不是每个案子都可以降低尺寸的，有的时候可能还要增加的结论。

 

Q20.有15公分厚的RC墙，两端开口，用RBone有没有意义(必要)？

RC剪力墙保护一楼安全是有限度的，当超过这限度以后，RC剪力墙已经被破坏(产生塑铰)，RBone此时就能发挥它的作用。安装RBone有没有意义要在来了大地震的时候才会有意义，对小地震的确意义不大。
对于说有没有必要安装RBone呢！安比不安一定会加分很多，总之，一楼安装了RBone会比不安装来得安全，绝不会起相反作用。

 

Q21.建筑结构一定有墙，分析时不会分开，如果只是纯只有梁/柱结构的分析，似乎……

现在的计算软件大概都可以采用考虑或不考虑墙等两种方式来分析，建筑结构最主要承担力量的是柱子和梁，我们从安全角度来讲，如果连在不考虑有墙的情况下所计算结果都是安全的话，有了墙一定会更加安全。

 

Q22.安装RBone和剪力墙会不会有互相抵触？在结构设计时，要注意什么？

RBone在发挥它的“柔性”和“刚性”两方面特性和剪力墙没有互相抵触，无非是将两者的长处都发挥了出来，提高了建物的耐震能力。RBone在中小地震时是刚性的，当在如2500年周期的非常大地震时候，它就会发挥出非常巨大的“柔性”作用：保护柱子不会坏，大楼不会倒塌(符合日本耐震建筑要求)。
另外，在实务设计上，剪力墙还是会有塑铰出现的。配合位移（位移法）的需求，剪力墙不要做太硬也不要做太软。当楼板在动的时侯，柱、斜撑、剪力墙都在同时发挥作用。应该考虑部件的非线性特点去做分析（随着结构非线性位移的增加，它的阻尼比会也慢慢增加），而不是一昧地采用力法（Pushover）设计。也就是说，今后结构设计应该从目前的强度设计向性能设计进化。

 

Q23.RBone是客制化的，怎么知道RBone是否能符合需求？

我们是按照技师所提供的考虑最大设计承载力而依照各个柱子的需求去设计的，每根柱子的安全系数都会得到满足。技师也需要对安装RBone之后的结构再次进行静力分析，如果有达不到要求之处可进一步进行局部调整。

 

Q24.如何知道RBone的构件能达到受力要求？

RBone的构件是按照材料力学为基础的计算公式来计算出来的。参考下图进行检核承载力有关的方法及项目。

Q25. RBone是否指的就是“耐震设计”里面“抗弯矩构架系统”中的“韧性抗弯矩构架(SMRF)”？

RBone是一个装置（Device)，类似旋转弹簧（Rotation spring)，具有降低杆件弯矩、韧性抗弯矩以及微量消能的功用。 安装RBone后，不会改变该结构的“系统种类”，只是提高了结构耐震性能，即使发生超过预想地震甚多（例如预想280gals，实际遭遇420gals)的地震时，也可以防止因为出现塑性绞支（Plastic Hinge)而会带来建筑的倾斜、倒坏，从而保证住户能够安心、安全地生活。

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