競賽規則

 

│材料及工具規則│結構模型製作規則│承受載重規則│結構模型安裝規則│評分規則│抗震測試程序│模型破壞準則│

本競賽以此規則為依據，但若發生本規則無法涵蓋或產生疑義時，主辦單位保留最終解釋權。

本競賽旨在激發參賽者對高層結構設計與空間美學的創新思維。今年競賽以「雙塔式結構」為核心主題，借鏡國際知名雙塔地標，例如以經典天橋連結聞名的馬來西亞雙子星大樓（Petronas Twin Towers）、擁有全球最長懸臂式空中連廊的杜拜One Za’abeel，以及將高空連橋與風力發電巧妙結合的巴林世界貿易中心（Bahrain World Trade Center）。

本競賽期望參賽者結合結構設計與空間規劃能力，發揮創意打造一座兼具景觀視野、結構韌性與建築美感的雙塔式景觀地標。

本屆設計的核心挑戰在於「兩座塔樓之間的聯繫結構」，例如空中走廊、景觀連道或結構紐帶。參賽者須思考如何透過此聯繫結構，不僅創造具特色觀景空間，更使其在力學上扮演關鍵的抗震角色。當結構面對強風、震動或外力衝擊時，兩座塔樓能透過聯繫結構相互支撐、協同受力並共同消能，進而展現高度的穩定性、結構韌性與空間交融之建築美學。

模型設計說明如下，請同學務必仔細瀏覽，此為競賽的評分準則。

1. 材料及工具規則
   • 參賽隊伍只能運用主辦單位所提供之材料來製作模型(比賽用的木條和木板皆是壓縮木)
   • 700 mm(±10 mm)長，橫斷面為5.5mm(±1 mm) × 4mm(±1 mm)的木條 (50條) 。
   • A4影印紙張(規格80gsm) (12張) (紙張如何使用各組可自行決定)。
   • 熱熔膠 (長度約30cm，20條)
     • 熱熔膠規格：製作模型使用的是小槍，直俓7.4mm
     • 黏貼質量塊使用大槍，直俓11.1mm
   • 熱熔槍 (一把)
   • 正方形木板(用來作為模型底座，厚6mm，長寬各35cm)。底座木板必須保持實心，但為了模型架設上的需要，木板上最多可以鑽孔總面積為805mm²，相當於16個直徑為8mm的圓孔。
   • 現場將準備以下工具以供參賽隊伍使用：
     • 剪刀 (一把)
     • 大型美工刀 (兩把)
     • 線鋸 (一組)
     • 捲尺 (一個)
     • 砂紙
     • 8mm軸寬的鑽孔器(一個)
   • 參賽小隊必須自備筆記本、鉛筆、橡皮擦、尺和計算機。模型製作過程中可能需要計算，鉛筆則可以在木板裁切和鑽孔的位置上作記號。
2. 結構模型製作規則
   • 參賽模型的結構只要具備建築物的主要架構 (也就是骨架) 即可。不須加上外牆或裡面的樓梯(請見圖一)。參賽小隊可以自由設計模型的形狀，不過必須依照以下規則：
   •  
     圖一、模型範例圖
   • *模型說明 :
     
   • 左棟塔樓固定為4 層樓結構；右棟塔樓固定為3 層樓結構
   • 每層樓淨高至少為 15 cm（下層樓板頂面至上層樓板底面之淨高如圖二）
   • 右棟塔樓至少須達 45.9cm；左棟塔樓至少須達 61.2cm（結構物整體最高點含頂樓樓板與外露桿件）。

   • 圖二、樓層淨高示意圖	圖三、樓層面積示意圖(黑色虛線)

   • 木板底座尺寸為35*35 cm² （厚度與材質依大會提供之材料表規定）
   • 模型柱位位置配置須在第一象限與第三象限各固定一棟（以底座幾何中心為原點劃分四個象限）
   • 主體棟距至少1.5 cm(兩棟主體結構（含樓板與柱）間之任意水平距離)
   • 木板底座週邊的75mm內必須淨空（自主體結構最外緣至底座邊緣之距離，模型任何部件不得侵入）（模型可製作範圍為20*20 cm²）
   • 參賽隊伍可於各樓層自由設計並安裝斜撐（如 X 撐、K 撐、倒 V 撐等）以強化結構之抗震剛性。安裝斜撐時，各樓層均應留設足夠之淨空空間以配置質量塊。嚴禁因斜撐之佈置而侵犯、阻礙或導致質量塊無法正常擺放、定位與加載。
   • 每一層樓層面積至少為25 cm²（樓層面積示意圖如圖三）
   • 各樓層之樓地板須以與柱相接之大樑構成。其中，大樑定義為兩端均須與柱相接的梁。
   • 兩座塔樓間僅允許有一處聯繫結構（天橋）（而且只能選擇在其中一個樓層跨接）。其餘未跨接之樓層，兩座塔樓主體必須保持完全獨立且不得有任何形式之接觸。
   • 結構材必須與兩棟主體結構分開單獨製作。嚴禁在前期製作時將連結構材與任一棟之樓板或柱體進行「一體成型」之黏接。
   • 須提供結構模型樓層平面圖（含個別差異樓層）及面積計算說明。
3. 承受載重規則
   • 模型中的每一樓層的每一平方公分必須能夠承受 10 公克的重量，模型必須能夠同時承受每一層樓所應承受的總重量，載重塊得任意配置於該樓層之任意位置。
   • 每一個鐵塊是6.0×4.5×3.0cm³，重量為635公克。
   • 每一層樓所需擺放之鐵塊數量計算方式範例請見下表，採絕對進位制。
     

     樓層面積 (A)	樓層承受重量 (B)=(A)×10	所需擺放鐵塊數量 (C)=(B)/635	鐵塊實際數量
     50平方公分	500克	0.79塊	1塊
     100平方公分	1000克	1.57塊	2塊
     150平方公分	1500克	2.36塊	3塊

4. 結構模型安裝規則
   • 結構模型經過裁判審核與稱重後，參賽隊伍需負責將結構模型安裝至振動台上，並利用熱熔膠將裁判規定之鐵塊數量固定於結構模型上。
   • 參賽隊伍需自行承擔鐵塊是否黏結牢固的責任。
   • 一旦結構模型稱重完畢後，除了固定鐵塊所需的熱熔膠之外，不允許增加任何其他的材料在結構模型上。
   • 另外鐵塊不得外露於結構模型，不得碰觸到樓版和梁以外之結構部分，請各組在設計時考慮鐵塊放置之平台。
5. 評分規則
   • 本次比賽評分利用結構模型質量和通過之地震強度來決定，每次測試都是和通過測試中質量最輕的隊伍比較，六階段總得分為100分。如果一開始質量最輕的隊伍在某一階段的測試中破壞了，在下個階段的測試中，質量最輕的隊伍將會變為通過該次測試中質量最輕者，冠軍為得分最高者，得分計算方式如下：
     

     I(gal)	point
     250	6
     400	12
     500	15
     600	20
     700	22
     800	25
     強度分數對照表

   • S：得分。
   • I：結構模型通過之地震強度(單位:gal)。
   • M：結構模型之質量(不含底板和質量塊)。
   • A：總樓地板面積(單位:cm²)。
   • M_min：所有參賽隊伍中通過該次測試後，結構模型質量最小者。
   • M_P：違反模型製作規則的懲罰質量，計算規則如表一所列，非整數部分將按比例計算，有關懲罰質量之詳細計算，請參閱模型審查表。
   • 表一.懲罰質量計算規則
     

     不符合以下規定者	懲罰質量
     1.場地清潔及工具整理	300g
     2.模型建築範圍與底板周邊淨空(≥75mm)	300g
     3.模型總高度(右棟塔樓至少須達 45.9cm；左棟塔樓至少須達 61.2cm)	150g
     4.鐵塊安裝違規(參閱規則3.)	50g/塊
     5.各樓層之淨高違規(參閱規則2.)	50g/cm
     6.各樓層之地板面積(至少為25 cm2)	5g/cm2

6. 抗震測試程序
   • 所有參賽模型將安裝於本系大型結構實驗室之振動台上(如圖四)，進行模型抗震能力測試，振動台產生人造地震波將涵蓋各種頻率(頻率範圍：0~15Hz)，每一次測試所產生的人工地震為單向(南北向)正弦波變頻運動，輸入之位移歷時及方向詳如圖五所示。人工地震之大小以該次測試歷時之加速度峰值(PGA)表示。因應本系震動台大小(2.5mx1.2m)及比賽公平性，避免比賽中各隊結構發生碰撞，每隊底板面積區域設定周圍約1m的距離。本次競賽分3輪進行，成績一起計算，每次6隊。競賽將進行不同強度的抗震能力測試，依序為250gal、400gal、500gal、600 gal、700gal、800gal。本系振動台為單軸向振動台，示意圖如下：
     

     圖四：振動台俯視圖	圖五：400gal之正弦波加速度歷時圖
     圖六：振動台震動方向

7. 模型破壞準則
   • 模型任何一樓層發生不穩定或崩塌。
   • 鐵塊脫離、掉落或發生劇烈晃動。
   • 半數或半數以上柱子脫離底版。
   • 其他經裁判認定為破壞者。