第二章 文獻回顧
2.4 建物安全評估
2.4.1 國內外安全評估相關規範
Skempton and MacDonald(1956)首先提出角變量作為建物安全之 參數，而 Bjerrum(1963)以前者的研究為基礎而整理出建物損害情形
與角變量之關係表，如表2.1 所示，之後有許多學者進行相關研究，
表 2.2 為綜合這些學者對 R.C.構架式結構物容許角變量值。表 2.2 為 適用任何土層之RC 構架式建物，同時適用於獨立基腳或筏式基礎之 建物。Polshin and Tokar(1957)提出蘇聯之經驗並引用 U.S.S.R.建築規 範如表2.3 所示。對於構架式建物之角變量係以相鄰兩柱間之差異沉 陷量與其水平距離之比值來表示，與 Bjerrum(1963)之角變量定義相 同，由表 2.3 可知除了最側排柱(end row of columns)外，Polshin 和 Tokar(1957) 建 議 之 允 許 角 變 量 (1/500~1/200) 和 Skempton and McDonald(1956)建議相近。對於非加強承重牆(unreinforced bearing walls)，由於其破壞型式與構架式建物不同，用最大撓度比(Δmax/ L) 作為建物安全評估的依據，Polshin and Tokar(1957)同時考慮建物長高 比
(
L H/)
與土層種類分別建議撓度比之極限值。表 2.4 為顏東利和張桂才(1991)將國內外相關文獻建議建物角變 量與撓度比之整理結果，由此表可得到以下兩點結論：
1. 構架式建物發生結構性損害與裂縫損害之極限角變量分別為 1/150 與 1/300，若考慮適當之安全係數，採用 1/500 作為避免裂縫 發生之安全管理值，但前述之角變量僅適用於一般尺寸及勁度之 樑柱結構，若樑柱尺寸及勁度較特殊時，角變量極限值得重新評 估。
2. 非加強承重牆之極限撓度比約在 1/5000~1/1500 間，隨建物長高比
(
L H/)
減少而降低，且建物上拱(Hogging)時之極限值僅為下垂(Sagging)之半。
除角變量及相對撓度表示建物損壞情形外，差異沉陷量亦為一重 要參數；顏東利等人(1991)收集台北市 42 棟緊鄰深開挖工地之建築 物沉陷與損害情形做調查，並以 Burland(1977)建議之損害程度(如表 2.5 所示)分類，其結果如表 2.6 所示；並且再由表 2.6 之結果分別繪 製圖2.16~圖 2.19 之關係圖，綜合結論如下：
1. 砂土層上之獨立基腳最大沉陷量大於 3.5cm 且差異沉陷量大於 2.0cm 時，建築物將發生輕微程度以上之損害。
2. 砂土層上之筏基且最大沉陷量與差異沉陷量分別低於 3.6cm 與 1.3cm 時，建築物無輕微程度以上之損害。
3. 粘土層上之獨立基腳最大沉陷量小於 3.9cm 且差異沉陷量小於 2.9cm 時，建築物將發生無至輕微程度之損害。
4. 粘土層上之筏基最大沉陷量大於 8.0cm 且差異沉陷量大於 2.3cm 時，建築物將發生極輕微程度之損害。
5. 粘土層上之筏基在荷重均勻之情況下，其最大沉陷量可達 15cm。
當 建 物 角 變 量 小 於 1/500 時 ， 損 害 程 度 為 無 至 極 輕 微 ， 在 1/500~1/300 時，建物將開始發生輕微程度之損害，但不適用於原
先已有損壞發生之建物。
另外顏東利等人(1991)結合國內外研究及規範整理之建議值如 表2.7，表 2.7 只適用跨距為 6m 左右之建物，跨距太大或太小之建物 不可使用此表進行安全評估。
通常傾度盤(Tiltmeter)常作為判斷建物傾斜程度大小之依據，其 量 測 得 到 之 傾 角
( )
θ 為 角 變 量( )
β 與 剛 體 轉 動 量( )
ω 之 和 。 但Hsiung(2002)研究發現傾度盤所呈現的讀數，可能是局部的傾斜程 度，而非真正的建物傾斜大小，如圖 2.20 所示。圖 2.21 為由傾度盤 和建物沉陷量推導出來之建物傾斜大小，可以發現到這兩者間有些出 入。故進行建物安全評估時，對建物傾斜程度的判斷，除藉傾度盤的 觀測外，由建物沉陷推導出之建物傾斜量大小應同時考慮。
台灣的相關規範中，將建物最大沉陷量、差異沉陷量、最大傾斜 量及最大角變量的大小作為評估分析參考指標。建築技術規則基礎構 造規範採用最大角變量及最大沉陷量兩個參數作為評估分析指標。其 中最大角變量採用Bjerrum(1963)建議，如表 2.1 所示；最大沉陷量 因建物及基礎型式不同而有不同的規定定，如表2.8 所示。台北捷 運局(1995)根據前述許多學者的研究成果及捷運施工經驗建議建物 安全評估表，如表 2.9 所示。表 2.9 不是用理論基礎推導求得，而是 利用累積多年捷運設計與施工經驗而得，極具參考的價值。
傾斜率為技師公會作為建物安全之評估指標，定義如圖 2.22 所 示。傾斜率檢測最初作為災後建物安全鑑定指標，後來應用在建物安 全評估方面，如柱與建物垂直度或樑水平度之檢測。表 2.10 摘自台 灣省土木技師公會鑑定手冊(2000)之傾斜率鑑定及補償標準評估 表，最初由台北市政府所使用，逐漸推廣至全國，已成為全國統一的 標準。