第1410期-TEASPA：既有高樓結構之初步評估(上)

 鍾立來1,2,3,4、邱聰智1,5、林敏郎1,6、曹君婕4、涂耀賢4、楊智斌4

1國家地震中心、2臺大土木學系、3逢甲土木學系、

4翔威工程顧問公司、5臺科大營建系、6成大土木系

前言

若有大量且同質之建築物，可透過統計分析，得一樓垂直構件(柱、牆)單位斷面積之極限側力強度。再由現地丈量，得一樓垂直構件之斷面積，從而計算一樓垂直構件之極限側力強度。加總所有一樓垂直構件之極限側力強度，即為極限基底剪力強度，視為耐震容量[1,2]。

針對特定建築結構，沒有對應統計資料，則無垂直構件單位斷面積之極限側力強度。本文將二樓梁的彎矩強度和，依一樓及二樓之柱子勁度分配，得一樓柱頂分配之彎矩[3,4]。逐步檢核柱梁之破壞模式(強柱弱柱、弱柱強梁、柱子撓曲破壞、柱子剪力破壞)，求出主控之破壞模式，及其對應之極限側力強度。根據柱子之破壞模式，保守地折減其極限側力強度，進而加總成結構之極限基底剪力強度(耐震容量)。

同時，依據柱子破壞模式，折減其韌性容量，再以其極限側力強度，加權平均，求得結構之韌性容量及其地震力折減係數。依循最新建築物耐震設計規範[5]，既有建築結構之耐震評估及補強，只要考慮475年地震，且韌性容量可以用盡，但不至於崩塌，據而取得耐震需求。從耐震容量及耐震需求，計算容量需求比，再加入調整因子，以反映結構不規則性及屋況劣化之程度，初步評估之結果為耐震指標。

本案以18層樓鋼構造建築結構為例，闡述前述所提方法之操作程序[6]。

參考文獻

1.邱聰智、賴昱志、林敏郎、鍾立來(2021)，「磚造建築結構耐震能力初步評估法」，中國土木水利工程學刊，第33卷，第5期，第357-366頁。

2.林敏郎、邱聰智、鍾立來(2023)，「臺灣老舊日式木造建築結構耐震能力初步評估法」，中國土木水利工程學刊，第35卷，第4期，第341-350頁。

3.范揚志、鍾立來、楊卓諺、劉紹魁、洪維良、陳陸民(2015)，「直接彎矩平衡之極限基底剪力」，結構工程，第30卷，第3期，第53-66頁。

4.鍾立來、邱聰智、於積瑨、翁元滔、林敏郎、魏銪廷(2023)，「新建建物樓層剪力強度檢核技術研究成果報告」，中華民國結構工程學會，研究報告。

5.內政部營建署(2022)，「建築物耐震設計規範及解說」建築物耐震設計規範及解說，內政部111.6.14台內營字第1110810765號令修正部分規定，自中華民國一百十一年十月一日生效。

6.鍾立來、邱聰智、林敏郎、曹君婕、涂耀賢、楊智斌(2023)，「TEASPA：以極限基底剪力作初步評估」，影片，https://www.youtube.com/watch?v=WbSp3LpKj-I。

圖1 一樓內柱及其頂部之彎矩平衡圖

圖2 一樓左右兩側外柱及其頂部之彎矩平衡圖

圖3 475年地震之設計水平反應譜

圖4 結構系統地震力折減係數

圖5 ()之修正

【本文稿經由台灣省土木技師公會技師報同意轉載；未經允許請勿任意轉載】