結構耐震-階段性補強：服務年限之折減

鍾立來^1,2,3、簡文郁¹、邱聰智^1,4、王佳憲¹、賴昱志¹、

涂耀賢⁵、楊元森⁶

¹國震中心、²臺大土木系、³成大土木系、⁴臺科大營建系、

⁵宏國德霖科大土木系、⁶北科大土木系

2009年起，教育部全面展開高中職以下『校舍耐震能力之提升』，教育與工程專業結合，經多年的努力，大致解決此一問題，並通過2016年美濃地震及2018年花蓮地震的考驗[1]。公有建築物，產權單一，補強工程期間之安置相對容易，相關程序已成熟，只要方向堅定，必能全數解決耐震能力不足的問題；但是，私有建築物，結構耐震補強之挑戰有三：經費、安置及共識，推動困難，可能無法完整補強。退而求其次，先作階段性補強，改善不良的破壞模式(弱層崩塌)，提升耐震能力，降低地震時崩塌之風險。

內政部營建署，補助階段性補強經費[2]，減輕住戶之負擔；國家地震工程研究中心，則提出階段性補強之技術手冊[3]，建議補強工程，儘量施作於建築物之公共空間，避免安置之問題；只要區分所有權人達成共識，內政部營建署及國震中心即予以協助。由於建物於階段性補強後，結構之耐震能力仍未達現行規範之標準，容量需求比小於一，服務年限必須有所折減。

有鑑於此，本文提出服務年限折減之計算方式，供工程界參考。

中小度地震之超越機率高，回歸期短，震(振)動程度輕微而經常發生，為避免頻繁修復而徒增困擾，在此地震等級下，結構仍處於彈性，地震後恢復原位，沒有損害，不須修復；最大考量地震之超越機率低，回歸期長，乃罕遇地震，但震(振)動程度劇烈，結構已進入非線性，可發揮全部韌性容量，從而折減設計地震力，結構可嚴重損害，但不致於崩塌，建築物內之人員有足夠的逃生空間；設計基準地震介於兩者之間，結構降伏，僅能發揮部分韌性容量(容許韌性容量)，可折減設計地震力，結構中度損害，且可修復。中小度地震之震(振)動程度約為設計基準地震的1/4倍；而最大考量地震之震(振)動程度則約為設計基準地震的3/2倍。兼顧三級地震，達到「小震不壞，中震可修，大震不倒」的規範精神。

參考文獻

1. 蔣佳憓、林筱菁、林佳蓁、陳孟妘、鍾立來、黃世建(2018)，「臺灣校舍耐震補強暨 0206 花蓮地震之校舍表現」，中華民國第 14 屆結構工程及第 4 屆地震工程研討會，文章編號：24003。

2. 內政部營建署(2020)，「建築物結構快篩及階段性補強經費補助執行作業要點」，內政部109.7.3台內營字第1090810593號令修正部分規定及第3點附件一，自即日生效。

3. 鍾立來、邱聰智、陳幸均、何郁姍、涂耀賢、林煜衡、翁樸文、沈文成、李翼安、蕭輔沛、楊智斌、楊耀昇、許庭偉、江文卿、黃世建(2019)，「單棟大樓階段性補強技術手冊及示範案例規劃設計監造(評估與設計技術篇)」，內政部營建署委託研究計劃期中報告，臺北。

4. 內政部營建署(2011)，「建築物耐震設計規範及解說」，內政部100.1.19台內營字第0990810250號令修正部分規定，自中華民國一百年七月一日生效。

表1  地震等級之超越機率及回歸期

表2  耐震容量需求比與回歸期及服務年限

圖1  典型之地震危害度曲線		圖2  服務年限與容量需求比之關係