第三章 統包工程設計綱要準則
3.4 大地工程設計綱要準則
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表3.3-1 各空間區域活載重詳細表
樓層別 面積(m2) 高度(m) 用途 一般設計活載重 B1 2,454.84 4.2 貴重儀器中心、太陽光電電池
室、停車場、機房、蓄水池 500~1200 kg/ m2 1F 2,291.57 4.4 大廳、大型教室、研究所空間 500 kg/ m2 2F 2,239.38 4.4 大型教室、教師實驗室、辦公
室、閱覽室、學生活動中心 300~500 kg/ m2 3F 1,536.80 4.4 大型教室、普通教室、實驗室、
討論室、教師研究室 250~500 kg/ m2 4F 2,364.54 4.4
辦公室、討論室、英語自學中 心、辦公室、實驗室、共用儀器
室、組織培養室、電腦室
300~500 kg/ m2 5F 2,181.63 4.4 大型教室、教師研究室、討論室 300~500 kg/ m2 6F 2,021.22 4.4 卓越中心、教師研究室、討論室 300~500 kg/ m2 RF1 147.22 4.0 樓梯間、冷卻水塔 300~500 kg/ m2 RF2 100.64 4.0 樓梯間
1.各層樓之樓梯間及電梯間：至少 500kg/m2 2.空調機房：1000kg/m2
3.發電機房：1200kg/m2
(註：上述之設計活載重尚須考量實際之實驗設備等特殊載重，並取用較 大值為準。)
1.設計靜載重則依實際計算且不得低於下列值：
2.粉刷：80kg/m2
3.管線及天花板：50kg/m2 4.機房粉刷：120kg/m2
5.機房管線及天花板：80kg/m2
(1) 地震力：地震力分析時，並應考量水平地震力、垂直地震力及近斷 層之影響，建物之使用係數I 值為 1.5。
(2) 風力：依上述各規範及研究報告分別計算比較，並以最大值作為風 力設計之依據。
(3) 溫度、乾縮應力：地上建築物超過 60 公尺長，需考慮溫度及乾縮應 力。
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3.3.3 規劃設計階段之結構設計 (1) 事前調查：
(a) 地質調查：招標文件中所提供之地質鑽探及試驗、分析資料僅提 供統包商作為投標時規劃設計之參考，統包商應另聘大地或土木 技師依設計建築師所提之規劃設計方案進行相關之大地工程分 析及評估作業。統包商應依規範規定加做必要之地質鑽探及試驗 工作，而此費用已包含於統包契約之總價內，不另計價。
(b) 基地現況調查：含基地環境、四周交通動線及地下障礙物，以作 為設計、施工規劃之依據。
(2) 結構分析設計：
(a) 本統包工程，其結構系統採用如 3.3-1 所述之結構型式，需滿足 相關法規及耐震規範。本工程之基礎型式建議採用筏式基礎，統 包商應依結構需求及分析結果選用適宜之基礎型式。
(b) 設計方法：鋼筋混凝土工程：採用極限設計法設計。
(c) 統包商應依據上述結構分析設計後，完成設計圖說，其結構計算 書、設計圖說及施工規範應經專業技師簽證認後，送交監造暨專 案管理單位及業主核可。
(d) 結構分析程式：建築物結構分析程式包括靜力及動力分析並含構 件耐震設計，及基礎開挖安全措施之分析設計等，須採用公認通 用ETABS V6.10（含以上之版本） (CSI-BERKELY BY ASHRAF HABIBULLAN)，三向度房屋結構分析程式，具動、靜力分析，
並含混凝土構件耐震設計。
(i) CONKER 程式：ETABS-PLUS 所附之 R.C 構件設計程式含 韌性及非韌性設計。
(ii) RIDO-3 程式：擋土開挖支撐分析設計程式。
(e) 結構設計載重組合，應考量各種可能之載重組合之最大效應，藉 以作為靜力分析與動力分析之依據。
(f) 地震力分析應包含各不同方向之水平地震力與垂直地震力共同 作用之狀況，並同時考量意外扭矩及動力扭矩之效應。
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(g) 結構整體之分析設計除應滿足前述之基本要求外，並應考量基礎 差異沉陷所導致結構承受額外應力之情況。
(h) 建築物基礎結構設計應考慮承載力、沈陷量、土壤液化……等因 素之影響，基礎沉陷所引致之角變量及總沉陷量，不得使建築物 產生有害之裂縫，或影響其功能。
(i) 地下層土方開挖擋土之安全措施分析：地下層建築物之土方開挖 擋土安全措施及開挖方法由統包商依基地地質狀況、面積規模、
開挖深度、周邊環境狀況、工期、經濟與安全等因素及相關法令 規定自行規劃設計。其分析項目至少應考量下列各點：
(i) 側向土壓力平衡分析。
(ii) 開挖面塑性隆起分析。
(iii) 砂湧分析。
(iv) 開挖面上舉力分析。
(v) 擋土壁體與支撐系統之分析與設計。
(vi) 開挖對鄰地之沈陷影響分析。
(vii) 開挖時鄰房之變位量應控制在表 3.4-1「建物保護暨變位控 制準則」之容許值內。
3.3.4 結構材料及強度要求
本工程所採用之結構材料應依下列所示辦理：
(1) 混凝土：
(a) 採波特蘭二型(抗硫)水泥 (b) 結構體強度採用 280kg/cm≧ 2 (c) 墊層混凝土 140kg/cm≧ 2
(d) 混凝土不得使用海砂，其氯離子含量及檢驗需符合：
(i) CNS 13407：[細粒料中水溶性氯離子含量實驗法]
(ii) CNS 1240：[混凝土粒料]水溶性氯粒子含量最大許可極限 (iii) CNS 3090 ： [預拌混凝土]有關最大水溶性氯粒子含量標準
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(e) 每次澆置須做坍度試驗及每 100 立方需製作 2 組試體，抗壓強度 須達設計標準
(2) 鋼筋：需符合 CNS 560 A2006 竹節熱軋鋼筋，且不得採用熱處理鋼 筋(俗稱水淬鋼筋)，並附無輻射污染證明，除特別註明者外，統包商 應依下列規定辦理：
(a) #6 號及以上為 SD42O Fy 4200 kg≧ ／cm2。
(b) #5 號及以下為 SD28O Fy 2800 kg≧ ／cm2或Fy 4200 kg≧ ／cm2。 (c) 其實際降伏強度不得超過各規定值之 1260 kg／cm2，且實際抗拉
強度需大於1.25 倍之實際降伏強度。
(3) 混凝土最小保護層應依下列之規定辦理：
(a) 混凝土直接澆於地上者為 7.5 ㎝。
(b) 曝露室外者：#6 或以上為 5.0 ㎝。#5 或以下為 4.0 ㎝。
(c) 室內且不與土壤接觸者：
(i) 版牆：#6 或以下為 2.0cm。
(ii) 梁柱、主筋和及箍筋為 4.0cm。
(4) 模板：
(a) 普通模板及清水模板均需為新品，其進場數量應至少供應最大面 積樓層用量之1.5 倍，其他支撐材料並應充足。
(b) 模板所使用之材料不得變形，模面須光滑。
(c) 若使用系統模板者，得另提施工計畫，送業主審查核准後，依系 統模板設計施工。
(5) 以上未明列部份，均應符合前述技術規範及標準之相關規定。
3.3.5 結構圖說與文件要求
建築物構造之設計圖，須明確標示全部構造設計之平面、立面、剖 面及各構材斷面、尺寸、用料規格、相互接合關係：並能達到明細周全，
依圖施工無疑義。繪圖應依公制標準，一般構造尺度，以公分為單位；
精細尺度，得以公厘為單位，但須於圖上詳細說明，統包商至少應辦理 之相關結構圖說與文件要求如下：
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(1) 結構系統規劃圖說：至少應包括結構規劃說明、平面結構佈置、豎 向結構佈置、基礎結構佈置、開挖擋土支撐佈置等。
(2) 結構計算書：內容至少應包括地質鑽探資料、設計基本資料、結構 應力分析設計、結構設計圖及結構數量計算等。
(a) 設計基本資料：至少應包括靜載重、活載重、地震力、風力、結 構材料規格等。
(b) 結構規劃：至少應包括結構規劃說明、平面結構佈置、豎向結構 佈置、基礎結構佈置、開挖擋土支撐佈置等。
(c) 結構應力分析設計：分析方法、分析電腦程式、水平側向力分析、
百分之五額外扭矩之計算與分析、動力扭矩之計算與分析、載重 組合、層間位移及碰撞距離、梁設計、柱設計、版、牆設計、基 礎設計、安全措施分析設計、其它特殊檢討分析。
(d) 結構設計圖：包括各層平面圖、基礎平面圖、安全措施圖、地質 構造剖面圖及施工說明書，其內容應涵蓋本工程相關細目之使用 材料品質規格及檢驗、施工程序及品質管控、設計載重、特殊要 求與配筋、接合、補強等細部詳圖。
(e) 結構數量計算：設計圖說及工程施工項目之數量計算與彙整，內 容應涵蓋各大項之細目分項計算，並提供電腦檔案以供檢核。
(3) 地下層土方開挖擋土安全措施計算書： 應至少包含擋土工法、結構 材料規格、輸入土層強度參數、改良土壤強度參數、地盤反力係數、
勁度折減、支撐預力、開挖穩定檢核、分析模式、電腦分析輸出(入) 資料、連續壁(或排樁)、支撐分析及設計、連續壁(或排樁)變形、側 向位移、地表沉陷量、鄰近建物變位量等檢討分析。
(4) 結構施工大樣圖。
(5) 施工規範(各項品質取樣與試驗)。
(6) 專業技師之簽證。
(7) 統包商應提供程式分析輸入資料電子檔以供監造暨專案管理單位及 業主複核。
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3.4 大地工程設計綱要準則
3.4.1 基礎地工設計準則
(1) 基礎地工設計準則：基礎地工設計應依據下述最新版本之規範或手 冊(於設計標準及方針在合理之狀況下，統包商可以採用比本準則所 述要求更為嚴謹之標準設計)之相關規定辦理。
(a) 中華民國「建築技術規則」最新版。
(b) 中華民國內政部-「建築物基礎構造設計規範」最新版。
(c) 鋼筋混凝土-美國混凝土協會之” BUILDING CODE REQUIRMENTSFOR REINFORCED CONCRETE”。
(d) 鋼結構-美國鋼鐵構造協會之”MANUAL OF STEEL CONSTRUCTION”。
(e) 焊接-美國焊接協會之” STRUCTURAL WELDING CODE - STEEL”。
(2) 統包商於規劃設計永久性及臨時性之結構時，應依地質鑽探及試驗 資料，自行獨立研判分析、解釋，選擇適當之設計參數， 並說明其 理論基礎。
(3) 基礎地工之結構設計至少應考量土壓力、地下水壓力及其他如地表 載重、施工機械及材料堆置之載重、鄰接道路側大型重卡車行進之 載重、鄰房之長期與短期最大載重之組合。永久性之結構體與側向 位移受限之擋土結構應以靜止土壓力作為設計承受之側向土壓力。
(4) 擋土結構體應依工程全部施工階段所可能發生之情況加以分析設 計，如各階段之土方開挖及H 型鋼支撐之安裝、移除、施工構台大 型運土卡車進出等所產生之額外應力；並應採用公認通用之電腦程 式加以分析。
(5) 臨時擋土結構之向內擠進穩定度， 其安全係數不得小於 1.5；開挖 面底部隆起、砂湧、上舉等開挖穩定度，其安全係數分別不得小於 1.2、1.5、1.2。
(6) 地下結構物之設計應足以承受水壓力， 而水壓力之計算應依下列所 述之高、低水位分別考量：
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(a) 高水位應以長期地下水位並同時考量 200 年洪水位之地表淹水 荷載及其所造成之額外側壓力。長期地下水位，一般均假設於地 表，惟觀測水位與地表距離有相當距離且長期地下水位觀測之結 果顯示其為穩定之狀態時，統包商可推定其長期地下水位，送經 業主及監造暨專案管理單位核可後，據以分析。
(b) 對於低水位，設計單位應依觀測水位記錄，評估可能之最低地下 水位，藉以求得最臨界之載重組合。
(7) 水浮力：
(a) 於各施工階段期間，結構基礎底版所承受之水壓應加以控制，使 其抗浮安全係數於結構體及回填材料自重抵抗下，抵抗水浮力之 安全係數應大於 1.03。結構物完成後之最小抗浮安全係數， 應 不得小於1.07。若考慮連續壁壁體重且設計連續壁與主體結構間 之抗浮接頭，在不計連續壁壁體表面摩擦效益時，其結構物完成 後之最小抗浮安全係數可降至1.00。
(b) 因建築規劃需求之因素，若局部區域之抗浮安全係數不足時，統 包商應對該局部區域之水浮力所造成整體結構物之應力產生及 影響程度加以檢核計算，並規劃必要之補強措施。
(c) 於永久性或臨時性擋土結構設計分析時，統包商應檢核擋土壁體 與地盤之撓曲變形量，藉以確保在施工影響區域範圍內之所有建 築物，不因本工程施工而遭受其無法負荷之沉陷量，有關建物保 護暨變位控制準則如表 3.6 所示。若經評估相鄰建築物因本工程 施工所產生之影響大於表 3.4-1 之控制準則時，統包商應以較嚴 謹之施工方式或其他輔助工法施工，以達到沉陷控制之目的；而 對於現況傾斜已大於1/300 之鄰近建築物，統包商應施作適當之 保護措施，藉以確保鄰近建築物之安全及維持其正常使用。
表3.4-1 建築保護暨變位控制準則
基礎種類 最大沉陷量δmax(mm) 傾角θ 角變量 1 60 1：500 1：500 2 40 1：500 1：500 3 25 1：500 1：1000 4 40 1：500 1：500