天花板之耐震設計介紹

前言

0418的花蓮秀林鄉銅門村地震,震出建築物天花板的耐震問題,如衛生福利部大樓、東華大學的建築物等,都發生天花板的掉落。其實,九二一地震、甲仙地震等,也都曾發生天花板掉落的砸傷事件。在建築面積較大的廣間建築,由於地震時牆體與天花板之互撞、推擠,在天花板的四周經常發生掉落事件,值得關心與注意。

天花板之耐震規劃設計

參考圖1~圖3,依照建築物耐震設計規範附錄B,與ASTM E580等之規定,天花板之耐震要點如下:

一、明架或半明架之天花板系統,主架之間須有固定撐桿(stabilizer strut)或副架連結,撐桿或副架之最大間距不可超過150cm。距離牆體60cm內,均須設置固定撐桿或副架。

二、天花板之主架與副架,須有兩鄰邊固定於牆體之收邊材,另兩鄰邊未固定於牆體者,其末端與牆體須預留1.2cm的空隙,如圖2所示。

三、主架、副架與其扣接處的平均極限強度,應能抵抗2倍實際載重、或至少80kgf的軸向張力及壓力載重。

四、主架之懸吊線間距,須每隔120cm設有直徑不小於2.7mm(gage #12)的熱浸鍍鋅鋼線,或每隔150cm設有直徑不小於3.4mm(gage #10)的熱浸鍍鋅鋼線。熱浸鍍鋅鋼線之容許設計強度,為每支#8取165kgf、#10取109kgf、#12取72kgf。

五、天花板系統之垂直懸吊線,在骨架連接處須至少繞3圈,且致少須能承受45kgf。懸吊線之傾斜度不可超過1:6(10o)。距離牆體面20cm範圍內,主架與副架之末端,均須設置直徑2.7mm的懸吊線。

六、天花板面積大於100m2以上時,為確保天花板系統能束制地震時之水平向振動,須使用4條直徑2.7mm(gage #12)的斜拉線,固定在與副架交接處5cm範圍內的主架上。斜拉線的水平夾角不可大於45o,另須於主架設置一支垂直向之壓力桿,以抵抗斜拉線所產生之垂直分力,通稱為斜拉線組。斜拉線組之間隔為360cm,第一組之斜拉線組須位於距離牆體180cm以內。計算斜拉線組之強度時,須以實際設計載重計算,且至少為90kgf,安全係數為2.0。

七、天花板面積超過250m2時,應設置地震隔離縫,如垂壁之類的高剛度支撐材,使各單元面積小於250m2,每個單元應允許2cm的側向振幅而不至於撞擊他物。

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圖1 天花板平面配置

 

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圖2 天花與牆體接合細部

 

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圖3 45o斜拉線組

結論

總之,建築物的耐震固然是以結構體為主,但是非結構體的損壞,有時也會造成人員的傷害、或影響建築物的正常使用,其耐震之設計與施工,也是不容忽視的,方能避免無妄之災。

參考文獻

陳純森(2015年11月)。工程事件之鑑識預防與法務。科技圖書公司。

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