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技師報於85年11月18日土木日創刊
新聞局出版事業登記證局版省報字第48號


中華民國一○三年二月二十二日

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本期主筆:拱祥生
執行編撰:李惠華
文字記者:許素梅

以柱斷面尺寸判斷建築物加蓋之可能性

黃科銘、陳建成、蘇子倫、沈伊婷(德霖技術學院營建系)

前言

2014119日電視新聞報導,新竹科學園區內為數眾多的單身工程師為解決居住問題並顧及可迅速回到工作崗位之機動性,因而選擇租屋於竹科附近5分鐘車程內的房子,造成竹科附近租屋需求大增。新竹市金山街一帶即因竹科單身工程師租屋需求而將原有建築物加蓋,報導中最怵目驚心者乃原為5層樓建築加蓋至9層樓。

頂樓加蓋的建築物承受之地震力就是樓層之慣性力,樓層地震力分別與其重量及加速度成正比,頂樓加蓋使建築物重量提高,而樓層愈高,加速度愈大,促使建築物地震力之豎向分布略呈倒三角形。在其他條件相同的情況下,二層樓建築物頂樓加蓋一層,雖然重量提高0.5倍,但是,地震力則不只增加0.5倍,而是增加1.0[1]。因此,加蓋將嚴重影響建築物結構原有的耐震能力,也嚴重危害住屋人之生命財產安全。

本文在此呼籲屋主不要任意加蓋或增建,若有加蓋或增建應尋求專業技師之協助評估分析,並完成法定程序。對於一般大眾如外出租屋者如何避免租到加蓋之建築物,本文擬以結構設計之觀點,輔以現地調查結果,給予一簡易且符合結構力學之判斷方法。

判斷建築物加蓋之可行方法

我國國民之勤儉習性,建築物加蓋成為普遍現象,屋主或附近居民十分清楚建築物是否加蓋或增建,然對於出外租屋者如何判斷建築物加蓋以確保自身安全,需於租屋前謹慎進行的功課,以下將就三個可行方法進行說明探討。

 1.   訪問附近居民:建築物加蓋須耗費一段不算短的時間,該棟建築物之鄰近居民可清楚掌握建築物是否加蓋資訊;另新完工建物於取得使用執照後立即進行加蓋亦是常見,透過鄰居就新建工程當初施工告示牌標示樓層數,亦可得知前述加蓋資訊。

 2.   由外牆磁磚顏色判斷:建築物加蓋常於建築物建造後一段時間後進行,若建築物外牆貼有磁磚,則常因原建築物外牆磁磚年代久遠停止生產,造成加蓋層所用磁磚之顏色或形狀不同於原建築物外牆磁磚,乃可資用於判斷加蓋與否之方法。然屋主若將全棟建築物進行拉皮工程,則此法將不適用。

 3.   以柱斷面尺寸判斷:我國工程師於結構計算時,通常去除結構牆以外之牆體,純由柱承受所有地震力,樓層數愈多或樓高愈高,承受之地震力愈大,相對而言需較大之柱斷面尺寸。一般而言,結構工程師進行建築物結構設計時,所使用之柱斷面尺寸與建築物高度或樓層數有一定對應關係的習慣性用法,此作法可使設計工作簡化並達到經濟性效益。故而當無法由附近居民口中得知,亦無法由外牆磁磚顏色判斷時,觀察柱斷面尺寸是一可行且符合結構行為之作法。以下將就柱斷面尺寸作為判斷建築物是否加蓋之判斷方法進行探討。

常用柱斷面尺寸抽查與討論

考量建築師或結構工程師進行建築物結構設計時,所使用之柱斷面尺寸與建築物高度或樓層數有一定對應關係的習慣性用法,本文進行多種樓層建築物柱斷面尺寸實際量測,以實際量測值反推工程師的習慣性用法。又不同地區因震區係數不同而可能有不同之習慣用法,因此,本文選取新北市及苗栗縣兩個相隔較遠之區域進行調查。

有些建築物因建築物外型美觀設計的原因,造成立面不連續如圖1所示,圖1AB兩類柱承受之垂直載重不同,較具代表性者為B類柱,因此,本文調查時避開A類柱而僅調查B類柱。又柱外圍常有貼佈磁磚如圖2或包覆石材如圖3,圖2磁磚貼佈對於柱斷面尺寸增加有限,但圖3包覆石材則對柱斷面尺寸錯估之影響很大,故本文避開包覆石材柱而只調查磁磚貼佈柱或僅油漆柱。

本文調查新北市及苗栗縣等共28棟建築物,其中新北市15棟、苗栗縣13棟,樓層數由1~8層,調查結果如表1所示,其中右側第二欄位為柱斷面面積換算成等值矩形斷面之寬度,係由量測之柱斷面尺寸求得柱斷面積,然後將柱斷面積開根號。

   

1 立面部連續建築物之柱選擇

 

2 貼布磁磚柱

 

3 包覆石材柱

  由表1顯示,新北市與苗栗縣對於樓層數在1~3層建築物,均使用相同等級尺寸之柱斷面,柱斷面尺寸約為三十幾公分至四十幾公分,等值矩形斷面之寬度約為35~45cm,且苗栗縣使用之斷面較新北市大;另公有建築物使用之柱斷面尺寸,不論新北市或苗栗縣均較一般民宅為大。當樓層數為4層時,新北市使用40cm以上之柱斷面尺寸,苗栗縣則使用50cm以上之柱斷面尺寸,若以10cm為一級距,則苗栗縣使用之柱斷面尺寸較新北市約大一級距。當樓層數為5層時,新北市與苗栗縣均使用50cm以上之柱斷面尺寸。以4層及5層的調查數據顯示,苗栗縣之設計習慣似乎是將4層及5層建築物使用同一等級柱斷面尺寸設計。當樓層數為7層及8層時,新北市使用65cm以上之柱斷面尺寸,苗栗縣則使用80cm以上之柱斷面尺寸。

  柱斷面尺寸調查結果統計表

序號 座落 樓層數 柱斷面尺寸 柱斷面面積 柱斷面面積換算成等值矩形斷面寬度 備註
(cm) (cm2) (cm)
1 新北市 1 41×41 1681 41  
2 苗栗縣 1 37×38 1406 37  
3 苗栗縣 2 47×43 2021 45  
4 苗栗縣 2 54×54 2916 54  
5 苗栗縣 2 40×42 1680 41  
6 新北市 3 39×39 1521 39  
7 新北市 3 38×40 1520 39  
8 新北市 3 38×38 1444 38  
9 新北市 3 53×52 2756 52 公有建築
10 苗栗縣 3 43×43 1849 43  
11 苗栗縣 3 43×40 1720 41  
12 苗栗縣 3 60×64 3840 62 公有建築
13 新北市 4 44×45 2025 45  
14 新北市 4 43×44 1892 43  
15 新北市 4 43×44 1892 43  
16 新北市 4 44×58 2552 51  
17 苗栗縣 4 55×53 2915 54  
18 苗栗縣 4 49×52 2548 50  
19 新北市 5 51×51 2601 51  
20 新北市 5 64×64 4096 64 公有建築
21 新北市 5 64×43 2752 52  
22 苗栗縣 5 50×50 2500 50  
23 苗栗縣 5 65×47 3055 55  
24 苗栗縣 5 84×44 3696 61  
25 新北市 7 64×72 4608 68  
26 新北市 7 64×64 4096 64  
27 苗栗縣 7 78×85 6630 81  
28 新北市 8 64×67 4288 65  

結論與建議

上述柱斷面尺寸調查結果探討分析顯示,設計者對於建築物之柱斷面尺寸,不同樓層高度有不同等級之尺度用法,不同區域之柱斷面尺寸亦有不同級距之用法,此應與該區域所屬之震區係數有關。由調查統計結果顯示,新北市之1~3層樓之柱斷面尺寸約為35cm以上,4層樓之柱斷面尺寸約為40cm以上,5層樓之柱斷面尺寸約為50cm以上,7層樓以上建築之柱斷面尺寸約為65cm以上。苗栗縣於4層樓以上之柱斷面尺寸使用約較新北市多10cm

建築物加蓋將嚴重影響建築物結構原有的耐震能力,也嚴重危害住屋人之生命財產安全,對於外出租屋之一般大眾如何避免租到加蓋之建築物,除可訪問附近居民或由外牆磁磚顏色判斷外,以柱斷面尺寸判斷方法符合結構設計之觀點,當無法使用訪問附近居民或由外牆磁磚顏色判斷時,柱斷面尺寸判斷法可提供較精確之加蓋與否的資訊,惟本文僅調查新北市與苗栗縣兩個區域,對於其他區域有賴後續持續調查統計。 

參考文獻

1.   鍾立來、葉勇凱、簡文郁、蕭輔沛、沈文成、邱聰智、周德光、趙宜峰、楊耀昇、涂耀賢、柴駿甫、黃世建(2009)校舍結構耐震評估與補強技術手冊(第二版),技術報告,NCREE 09-023,國家地震工程研究中心,台北。

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