審查重點及結果彙整表(三)：新建結構之耐震設計

鍾立來^1,2,3、陳暉欽⁴、賴勇安⁵、宋康德⁴、翁元滔¹、楊巧薇⁴

¹國震中心、²臺大土木系³成大土木系、

⁴ ARUP工程顧問有限公司、⁵中央大學土木系

樓房乃人類棲身、安居、樂業之所，其結構安全至為重要，而地震則為安全威脅之首。因此，產官學界通力合作，制訂建築物耐震設計規範及解說[1]，由政府頒布施行，以資依循。規範乃最低要求，必須滿足之。建築物達一定規模(以台北市為例，地上高度50 m以上、地下開挖深度12 m以上、RC梁跨度15 m以上)，其設計必須經由第三方公正單位審查，足見其重要性。縱然未達一定規模，樓房結構攸關生命，其設計必須謹慎為上。所以，樓房結構耐震設計後，自我檢核及同儕審查，就變得非常重要，甚至是標準作業程序之重要一環。

本文針對既有樓房結構之耐震評估及補強設計，訂定審查重點及結果彙整表[2,3]，輔助設計人及審查人之溝通，作好樓房結構耐震能力提升之任務[4]；新建結構同樣重要，有鑑於此，本文嘗試接續先前之工作，擬訂新建樓房結構耐震設計之審查重點及結果彙整表，列出工址之資料、結構之資料及地震力之資料，供設計人或審查人參考，或自我檢核，或同儕審查，檢視相關數據設定之合理性及相互之關聯性，共同確保耐震設計之品質，建立耐震的家園。

一、工址之資料

工址資料之檢核項目彙整於表1。自鑽探報告，直接或間接取得地表下30公尺之土層平均剪力波速，從而作地盤分類，並取得地盤反力係數，並據此作開挖分析。由工址所在之行政區、鄰近斷層之距離及地盤之分類，建立設計基準地震及最大考量地震之反應譜，即為強地動之需求。將資料彙整成表1，便於檢核其合理性，避免低估或高估設計之需求。

二、結構之資料

樓房結構資料之檢核項目彙整如表2，由一樓及標準層之樓層高度比，可呈現軟弱層可能之趨勢。由標準層X及Y向最大尺度，可概知上部結構總樓地板面積之上限。從上部結構單位樓地板面積之重量，可檢核樓房重量計算之結果。一樓垂直構件之正規化重量(樓房上部結構重量與一樓垂直構件軸向抗壓強度之比值)，可顯現一樓垂直構件數量之足夠度。此外，尚有開挖深度、開挖擋土工法、連續壁/擋土壁體厚度及貫入深度，再以所在工址之地質條件，判斷其合理性。 

範例樓房結構乃鋼筋混凝土造，地上12層，地下3層 (3D模型示於圖1、X向立面示於圖2、Y向立面示於圖3、標準層平面示於圖4、資料彙整於表2)。樓高 (含1樓抬高、但不含屋突)41.7 m，一樓樓層高6.5 m，為標準層的2.03 倍，須注意軟弱層之檢核。地下高 (不含基礎板) 11.45 m，開挖深度13.65 m，開挖擋土採RC擋土柱，擋土壁深16.25 m，厚40 cm。標準層X及Y向最大尺度，分別為38.40及20.75 m，最大跨度分別為10.90及7.30 m。基面以上之總樓地板面積(含屋突)為6,725.6 m²，單位樓地板面積之重量1.584 tf/m²，尚屬合理。一樓柱子總數16，總斷面積16 m²，一樓無結構牆，單位垂直構件斷面積之重量66.59 kgf/cm²，而一樓混凝土設計抗壓強度350kgf/cm²，故一樓柱子之正規化軸力0.190，柱子之數量尚稱充足。經檢核後，結構之資料 (表2) 尚屬合理。

三、地震力之資料

四、結語

本文彙整樓房結構耐震設計之結果，縱然結構計算書之格式因設計人而異，亦能從中萃取重要數據，整理成表，易於判讀。透過設計單位之自主檢查，或第三公正單位之同儕審查，定能為樓房結構設計之品質，一層一層，嚴謹地把關。

彙整表之數據可轉化為資料庫之欄位，蒐集案例，置於資料庫。經由統計分析，萃取心得，訂定數據之合理範圍，或數據間之合理關聯性。若出現異常數據，即發出警訊，供設計人與審查人進一步檢核。

建築物實施耐震能力評估及補強方案(公有建築物)[5]於89 年奉行政院核定，並於97年、103年及106年部分修正，在第伍條「建築物耐震能力評估及補強之實施」第七項中，明訂詳細評估與補強設計應接受審查。如拆除重建，新建工程之造價規模常十倍於補強工程，新建工程之結構耐震設計，更應接受審查，保障使用者之安全。因此，期望公有建築物之耐震評估、耐震補強、耐震設計，皆納入審查，確保其耐震能力，減緩地震之一次災害，更可肩負緊急避難，進一步減緩二次災害，提高社會之復原能力。

參考文獻

1.      內政部營建署 (2011)，「建築物耐震設計規範及解說」。

2.      鍾立來、陳俊鴻、楊耀昇、邱聰智、涂耀賢 (2019)，「結構耐震評估：審查重點及結果彙整表」，技師報，第1180期。https://youtu.be/5jdmMc2Pp_0

3.      鍾立來、涂耀賢、邱聰智、楊智斌、楊耀昇 (2019)，「審查重點及結果彙整表(二)：結構耐震補強」，技師報，第1198期。https://youtu.be/HUPeptMjZQM

4.      鍾立來、陳俊鴻、楊耀昇、邱聰智 (2019)，「結構耐震設計與評估：以側推分析檢核軟弱層」，技師報，第1175期。https://youtu.be/yVhY8DD8lyM

5.      內政部營建署 (2017)，「建築物實施耐震能力評估及補強方案 (公有建築物)」，行政院 106 年 12 月 28 日院臺建字第 1060040728 號函原則同意。https://www.cpami.gov.tw/filesys/file/chinese/dept/br2/1060040728.pdf  

表1  工址之資料

表2  結構之資料

表3  地震力之資料