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第五章 初步震後評估

5.3 初步評估

5.3.1 通則

初步評估的目的在快速地決定建築物是否因結構或非結構的破壞 而產生危險狀況,初步評估包括:

•概括回顧建築物之特性,以決定其結構系統及較易破壞之處

•訪查建物工址,觀察其整體狀態並注意破壞的明顯徵兆

•按照先前的結果及工程上的判斷,決定建築物適當的張貼公告種類

表5-2所列的狀況分級,用以建議張貼公告的種類。5.3.4 節對區分

表5-2 的狀況評估分類,應根據初步(修復)評估來區分。但在完 成第六、七章的詳細評估後,分類可能會有所變動。在震後評估中很少 發現建築物僅受到些許破壞,但確有嚴重的結構問題,不符合現有建築 規範,並可能導致結構不安全。表5-2中的狀況評估,僅針對地震造成 的損壞,不可用在結構缺陷上的建築物分類。但若在震後評估中發現這 樣的結構缺陷,工程師須通知建築物所有人與相關單位此些狀況。

5.3.2 建築物建造特性

為使建築物震後狀況能進行有意義之評估,必須瞭解結構系統與建 築物之建造細節,並釐清地震力傳遞路徑。一旦有結構圖或建築設計 圖,應列入初步評估中進行審查,審查的工作應包含:

•確定建築物為鋼構抗彎構架結構

•確定設計建造年代及使用的規範,對於特殊的受損情形能提供一些資 訊,如弱層的存在或特殊銲料的使用。

•對於特殊的受損情形,辨識出其接頭與桿件的材料與細節。

•鋼構抗彎構架位置的判斷。

•辨識出抗彎梁柱接頭與柱續接的位置,以判斷可能較易發生破壞的位 置。

•辨識出水平及垂直力承載系統中任何的結構不規則,因為該不規則可 能導致破壞的集中。

•辨識出可能影響結構系統或桿件行為的建築構件,或較易受損且會威 脅到使用者安全的建築構件,例如:預鑄混凝土外牆或內部樓梯間牆。

5.3.3 初步工址視察

所有在強烈地表震動工址上的的鋼構抗彎構架建築,須根據5.2 節 的篩選準則進行快速的震後視察,以確定是否有破壞發生及決定破壞的

嚴重程度。在進行視察時,結構工程師應決定建築物中是否有強地動加 速度計。若有,則該記錄應保存並檢視,因為建築物可能因結構破壞而 使其反應有明顯變化。

初步的工址調查應包含下列項目:

1.目視檢查建築外觀,檢查項目有:

明顯的永久層間位移

基礎沈陷或建築物地梁的下陷 外牆或鑲嵌玻璃的鬆動或破壞

建築物不連續處層間變形角需求集中,使建築招牌及外牆系統破壞集 中在該區域

與鄰屋碰撞或建築物局部分離

工址可能的不穩定性,如土石滑動等可能造成建物基礎或結構的損壞 2.目視檢查建築內部,檢查項目有:

可能產生危害的非結構元件破壞,如天花板、輕型固定物、管線及隔 間牆等

可能引發梁與接頭破壞的柱緣樓版破壞、隔間牆破壞等

建築物不連續處層間變形角需求集中,使包括內部隔間的建築元件破 壞集中在該區域

結構桿件表面的破壞,如柱等桿件,可能因此導致下方結構的破壞 設備或儲存危險物質容器的破壞

升降梯秤錘及軌道系統的破壞 3. 評估建築物永久層間變位

應對建物的永久層間變位進行初步評估。可以在電梯間降下鉛錘,

以決定建物相鄰兩層樓版處的相對位移。應多層樓一起檢查,以降低建 物建造時容許誤差所造成的細微影響。

4.選定構架後進行初步目視檢查,觀察破壞情形。抗彎構架接頭可能有 防火被覆或無防火被覆,其檢視方法分別參考5.3.3.1 節與 5.3.3.2 節。

若檢視建物外部或內部發現有部分具明顯層間變位,則選擇性移除部 分建築之被覆,以檢查構架。觀察構架或接頭有無降伏、挫屈或破壞的 跡象。在產生明顯永久層間變位的每個樓層,至少須在每個構架平面對 一個梁柱接頭進行檢查。對於具有高度贅餘度的結構,具有許多構架平 面,則僅需對建物主軸方向的構架平面其中的一個梁柱接頭進行檢查,

而每層樓之每側至少要有兩個揭露點以上的檢查。

若目視檢查建物外部或內部發現層間變位集中之情形,則選擇性移除 建築被覆來檢查構架。檢查構架的破裂、降伏、挫屈或接頭的破壞。在 層間變位集中的每個樓層,至少須在每個構架平面對一個梁柱接頭進行 檢查。對於具有高度贅餘度的結構,具有許多構架平面,則僅需對建物 主軸方向的構架平面其中的一個梁柱接頭進行檢查,而每層樓之每側至 少要有四個揭露點以上的檢查。。

若檢視建物外部或內部發現無明顯層間變位或層間變形需求集中,則 選擇性移除部分建築之被覆,以檢查整個構架。觀察構架的降伏、挫屈 或接頭破壞的跡象。至少須在每樓層之每個構架平面對一個梁柱接頭進 行檢查。對於具有高度贅餘度的結構,具有許多構架平面,則僅需對建 物主軸方向的構架平面其中的一個梁柱接頭進行檢查,而每層樓之每側 至少要有兩個揭露點以上的檢查。

若檢視建物外部發現與鄰近建物碰撞,則在碰撞部分須揭露構架之被 覆或裝飾,以檢驗結構桿件與接頭的破壞。

在大部分的鋼構抗彎構架中,結構鋼常因防火被覆而不易觀察,且

防火被覆不易移除。若在以前,這些被覆常是石綿質材料,且未受過訓 練者不可將之移除。初步評估的檢視僅限於檢查未被覆之鋼材的狀況,

或防火被覆的狀況,以查驗任何結構破壞的警訊,包括被覆材料的開裂 與剝落,或螺栓的鬆脫與斷裂。對於建物損壞,建物中的強地動量測儀 可提供寶貴資訊來證實之。建物週期明顯的增長,亦可作為結構破壞的 指標。但即使建物中無量測儀,亦可獲得一些結構動力特性上的改變,

作為間接證據,證實結構破壞。包括明顯的週期增長或餘震中非結構破 壞增加等。

5.3.3.1 具防火被覆時的接頭初步檢視

根據下列項目逐項進行檢查動作。圖5-1 指出觀察的不同區域。須 注意,防火被覆在初步檢視時不須移除,除非在有些區域可能有產生破 壞,而必須移除防火被覆才能確認破壞的程度。若防火被覆是石綿質材 料,則移除人員須在適當的保護措施下將之移除。而工程師不可試圖將 疑似石綿質材料的防火被覆逕行移除,除非曾受過有害材料處理訓練並 配戴適當的保護裝備。

梁下翼板 交會區

梁上翼板

梁柱接頭 剪力板

連續板

圖5-1 防火被覆之梁柱接頭觀測範圍

視察梁是否精確與接頭接合,並檢查是否可能發生側向撓曲扭轉挫屈

(破壞種類G8)。

視察防火被覆的開裂與剝落情形,範圍為梁離柱一個梁深的範圍,其 破壞可能表示梁翼降伏或挫屈(破壞種類G2)。

在梁翼接柱翼處(或弱軸方向接連續板處),視察梁下翼板上下兩面 的防火被覆及上翼板下方的防火被覆,檢查材料有無開裂或掉失,若有 可能表示全滲透銲有開裂現象(破壞種類G3;C1、C3、C4;W2、W3、

W4)。

在鄰近接頭的梁腹版處,檢視防火被覆的狀況,若材料鬆動、開裂或 剝落則剪力板可能有破壞發生(破壞種類S1 到 S5)。

在梁柱交會區檢視防火被覆的狀況,若有開裂、鬆動或剝落則表示交 會區或連續板的破壞(破壞種類P1 到 P8)。

檢視接頭與其下方的柱翼板,若有鬆動、剝落或開裂的現象,則表示 斷面有破裂、挫屈或降伏的現象(破壞種類C1、C3、C4、C6)。

檢視梁下翼板上方的柱翼,若材料有鬆動、剝落或開裂的現象,則表 示可能柱母材產生拉離破壞(破壞種類C2)。

防火被覆妨礙到許多破壞種類的觀察,除非破壞相當嚴重。但移除 防火被覆可能是既困難又費時的工作。為了在具防火被覆的建築物中進 行初步檢視,可將檢視區域限定於防火被覆不影響的範圍內。移除防火 被覆並進行仔細檢視,根據後面章節的規定,視為詳細評估的一部份。

但亦有例外的情形,即當防火被覆以嚴重開裂、剝落或鬆動,則表示防 火被覆下的鋼構架可能已發生破壞。在這樣的情況下,移除防火被覆則 建議視為初步檢視的一部份,以決定破壞的嚴重程度。

1976 以前建造的許多建築物中,防火材料通常含有脆性的石綿纖 維。若未配戴適當的呼吸設備即拆裝該材料,將造成工作者及附近人員 健康上的傷害。因此,建築所有人逐漸重視這樣的危害,並藉著封閉該 防火被覆,避免使其四散,或以其他無危害的材料代替。除非建物所有 人能提出適當證據證明材料不含脆性石綿,否則在1976 以前建造的建

物,工程師不可允許未經訓練人員移除防火被覆。

5.3.3.2 無被覆之構材

在部分無防火被覆的結構中進行構架接頭初步檢視,此接頭須包含 梁上下翼板的全滲透銲道、墊襯版及梁腹扇形開孔,包含螺栓、補強銲 道與梁腹的剪力板接合,包含疊合板的柱腹交會區,及連續板本身與連 續板之銲接(參考圖5-2)。

檢視須以目測的方法為之。觀察所有表面檢查是否有開裂、挫屈、

降伏或螺栓鬆動與斷裂。檢視的區域須包含距柱面

d

b(梁深)範圍內的 梁、接頭下方距梁下翼

d

c(柱深)範圍內的柱、梁柱交會區及這些範圍 內的所有螺栓與鋼版。所有觀察到的破壞須根據第二章的分類加以記錄

降伏或螺栓鬆動與斷裂。檢視的區域須包含距柱面

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b(梁深)範圍內的 梁、接頭下方距梁下翼

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c(柱深)範圍內的柱、梁柱交會區及這些範圍 內的所有螺栓與鋼版。所有觀察到的破壞須根據第二章的分類加以記錄