一、 緒論
4.4 建築物耐震設計
建築物耐震設計其基本原則為建築物結構體、非結構構材與設備及非 建築結構物，應設計、建造使其能抵禦任何方向之地震力。而進行耐 震設計的目標要求建築物於中小度地震（回歸期約30年之地震，其50 年超越機率約為80 %左右）結構體保持在彈性限度內，使地震過後，
建築物結構體沒有任何損壞；在地震水準為回歸期475年之地震，其 50年超越機率約為10 %左右下建築物不得產生嚴重損壞，以避免造成 嚴重的人命及財產損失。在回歸期2500年之地震，其50年超越機率約 為2%左右時，建築物於此罕見之烈震下不產生崩塌，以避免造成嚴 重之損失或造成二次災害。
抵抗地震力的結構系統主要分為六類：承重牆系統以剪力牆或斜撐構 架抵抗地震力時，剪力牆與斜撐同時也負擔垂直載重，致使地震時剪 力牆或斜撐構架破壞，可能引起垂直載重系統的崩塌；構架系統同樣
以剪力牆或斜撐構架抵抗地震力。地震時，當剪力牆或斜撐構架進入 非彈性變形或破壞，垂直載重可由承受垂直載重完整立體構架承擔，
故此二種系統之區分可由此判別；構架系統具有完整的立體構架以承 擔垂直載重。但此構架不設計其承擔地震力。地震力全由斜撐構架或 剪力牆承擔。事實上，斜撐構架及剪力牆亦無可避免承擔局部的垂直 載重。承受垂直載重的立體構架須滿足不承受地震力構材的最少韌性 要求，使其能在地震產生的變形下，維持承載垂直力的任務；抗彎矩 構架系統須具有完整的立體構架以承擔垂直載重，而全部的地震力須 由抗彎矩構架承擔。抗彎矩構架若屬韌性者，其韌性容量R最高，為 4.8，但其設計不論鋼造或鋼筋混凝土造，均須滿足韌性抗彎矩構架 的特別規定。抗彎矩構架中填有未隔開非結構牆時，R值可取4.0，但 須進行兩階段分析與設計，必須檢核非結構牆破壞時，其旁之梁柱不 得損壞；二元系統其特性包含，具完整立體構架以受垂直載重、以剪 力牆、斜撐構架及韌性抗彎矩構架（SMRF）或混凝土部分韌性抗彎 矩構架（IMRF）抵禦地震力，其中抗彎矩構架應設計能單獨抵禦25%
以上的設計地震力；其他尚有未定義之結構系統不屬於前述之建築結 構系統者及建築物以外自行承擔垂直載重與地震力之結構物系統 者。
形狀規則之建築物，以靜力分析法進行結構分析。地震力可假設單獨 分別作用在建築物兩主軸方向上。靜力分析方法適用於建築物之抵抗 側力結構系統，其高度小於50公尺且未達十五層，且須為規則性建築 物或不須進行動力分析之不規則性建築物者。另，如建築物由上、下 兩部分構成，下方部分剛性大，上方部分剛性甚小。此兩部分分別考 慮時，均係規則性建築物。下方部分平均樓層勁度至少為上方部分平 均樓層勁度的10倍以上，而整幢建築物之基本振動週期不大於將上方 部分之底部視為固端所得基本振動週期的1.1倍者，此時上、下兩部 分之地震力可分別以靜力分析法計算。
而當建築物不規則者，須進行動力分析法，為反應譜分析法或歷時分 析法。
4.5 消能結構與隔震設計
921地震過後初期，為降低地震所造成的傷害，紛紛尋求達到更高標 準的耐震建築，其中常見的方式就是採用較高的震區係數Z值或用途 係數I值，以提高設計地震力及強化結構構材強度。之後各界開始普 及應用消能結構和隔震結構，以降低對房屋結構的作用力。
減震（或制震）消能結構9是利用消能裝置，如阻尼元件，裝設在建 築物上，於地震發生時藉以抑制建築物的受震反應並吸收及消耗地震 能量，達到降低建築物的側向位移變形、減少建築物結構損壞的目的，
目前廣泛被應用在房屋建築的消能裝置大多為被動控制型，其消能元 件可概分為位移型與速度型。位移型元件主要是以鋼材(如低降伏鋼)、
鉛、摩擦材等材料的塑性變形來消能，其常見的型態有剪力牆、斜撐 及間柱等型式，由於位移型消能元件須在材料發生降伏時，才會發生 阻尼效果，因此設計時必須適切地設定其降伏的時機點與變形量.，
地震後若有降伏塑性變形時，則應予以更換。速度型元件是以增加建 築物的阻尼比來消減地震的能量，其組題立的大小與建築物受震時的 反應速度有關，類型則包括固態黏彈性元件、液態黏彈性以及液態黏 滯元件等。
隔震建築結構是在建築物的基礎下部或中間層設置隔震層，隔震層高 度通常採用2~3公尺之間，其利用所設置之隔震元件支撐起垂直載重，
近年來實用的產品有橡膠式隔震元件和滑動式隔震元件兩種。在強震 的作用下，隔震元件則具有足夠的水平變形能力，以延長建築物週期，
9日本免震構造協會，隔震建築，全華科技圖書股份有限公司，2005 年
隔離地震震波進入建築物，如此一來就可以大幅降低結構體在地震過 程中所產生的變形量，甚至只會像剛體一般輕微來回移動，確保結構 構材仍可維持在彈性範圍內而不致有重大損傷。
圖 19 基礎隔震
資料來源：日本免震構造協會，2005 年
圖 20 中間層隔震
資料來源：日本免震構造協會，2005 年
隔震設計於民國91年頒布建築物隔震設計規範10，主要說明靜力 與動力分析方法，並要求實體實驗與性能保證，規範中規定規則 性的建築物可以靜力分析方法設計，惟規範計算設計地震力時，
將隔震層以上的建築物視為剛體，並於設計地震時保持彈性。其 流程為：
10 詹添全，建築物隔震設計與施工，科技圖書，2005
1. 分析最小側向位移 2. 設計總位移
3. 決定總位移 4. 計算有效週期
5. 最小設計水平總橫量
6. 隔震層上方最小水平總橫力 7. 地震力的豎向分配
8. 分析意外扭距與傾倒力距
9. 分析層間相對位移與建築物間隔
10. 動力分析(反應譜與非線性歷時分析) 4.6 既有建築耐震評估與補強
隨著建築物耐震設計規範的持續修訂與頒布，將有不少的既有建築物 之耐震能力可能無法符合應有之耐震需求，當大地震發生時，也都是 這些耐震性低的建築物比較容易發生損害，因此現有建築物的耐震評 估與補強設計也是相當重要的。
一般而言，建築物之耐震能力評估分為初步評估及詳細評估，初步評 估作為快速篩選修先評估順序之用，經初步評估判定為無疑慮者，即 不必進行詳細評估；但如判定為有疑慮及卻有疑慮者，除拆除重建外，
應進行詳細評估或耐震設計補強。
近年來政府所推動之公有建築物耐震能力評估，大多依據「鋼筋混凝 土建築物耐震能力評估手冊」，但其未進行非線性耐震靜力分析，在 其使用性及準確性方面會略受限制。評估方法須先設定梁柱構材端部
之M3塑鉸、RC牆承受水平力與變形之非線性關係，以及磚牆構材之 軸力塑鉸，接著再匯入ETABS、MIDAS程式進行非線性側推分析與 容量震譜法分析，即可完成評估作業。該系統除可進行耐震能力評估 外，亦適用於減核心設計建築物在不同地震下之耐震行為，有助於耐 震性能設計之落實。
進行補強設計可以按原始建築物耐震需求而定，考慮強度補強、韌性 補強或強度及韌性兩者綜合補強之原則，同時考量使用性、施工性與 經濟性，以選擇補強工法。
一般建築物的補強工法眾多，大致可分為下列方法：
1. 補強建築物結構元件：擴大原有梁斷面補強、RC梁之下緣貼片包 覆補強、擴大原有柱斷面補強、既有柱貼片包覆補強、既有柱增 設翼牆、既有RC牆加厚或碳纖布包覆、增設耐震ＲＣ剪力牆、改 善柱可變形長度等。
2. 改善建築物結構系統：增設耐力構架、增設ＲＣ翼牆、增設ＲＣ 剪力牆或加厚原有剪力牆、增設ＰＣ板或鋼板等之補強壁體、增 設含鋼骨斜撐之X型、K型、基礎或地盤改良、增設連續壁或群樁、
基樁本身之補強等。
3. 降低建築物設計地震力：減輕重量、增設速度型阻尼元件或制震 裝置、隔震裝置等，來吸收地震能量或減少輸入結構體之地震力。
4.7 風險轉移
風險轉移原則乃是設計方法或支付合理的代價，將風險移轉到自身以 外的某特定個人或組織，讓風險發生時的衝擊完全由這一個特定的組 織或個人來承擔。而風險轉移之途徑有二：透過法律契約，如免責合 約、租賃合約、保證合約等方式將相關責任轉移；另一種方式，是以 財務的方式將其風險，移轉給專業保險公司，保險公司將多數風險結 合在一起，並把所繳付的保險費統一應用形成一筆基金，若損失發生 時，由保險公司負責彌補與賠償損失的制度。一般來說，風險轉移最 常用的策略便是保險。
4.7.1 台灣現行地震保險制度
921地震造成台灣民眾嚴重之經濟損失，政府積極推動住宅地震 保險制度11，自2002年起實施「住宅火災及地震基本保險」，由 產險公會依據新法的規定草擬我國住宅地震保險制度計畫，其承 保方式在於住宅火險承保範圍自動包含地震事故，即為凡投保住 宅火險者須同時投保地震險，保險期間為一年一期。住宅火災地 震保險的實施方式，是以附加於住宅火險上，須投保住宅火險後 方可附加住宅地震險。
住宅火災及地震基本保險實施至今，目前截至2010年底之承保範
住宅火災及地震基本保險實施至今，目前截至2010年底之承保範