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第四章 審查時提出之資料

第 一 節 預 審 時 提 出 之 資 料

預審時提出之資料,與目前各主管建築機關委託結構審查之初步內容大 致相同,但是高強度鋼筋混凝土建築,對於使用之高強度鋼筋及混凝土的結 構性能,有超出目前規則或規範所記載者,以及施工方法為顧及品質管理及 縮短施工期間,經常採用積層預鑄工法,施工便利上所導致結構性能的影響 及施工的可能性等,皆應於預審時提出討論,以便於正式審查時提供更確實 之說明資料,包括材料的認可及構材實驗之驗證等。其資料包括申請書及各 種圖說,詳細如下述。

一. 建築設計概況

建築設計概況將包括下述各部分:

(1) 一般事項:建築物名稱、建築地點、使用分區、建築物用途、建築物 業主

(2) 建築物概況:基地面積、建築面積、總樓地板面積、標準層面積、容 積率、樓層數(地上、地下、塔屋)、高度關係(簷高、建 築物高度、最高高度、基礎底深度、基樁支承深度)、基 準層樓高、結構類別(基礎、架構、樓版、剪力牆、斜撐、

外牆、內牆等)、主要設備概要(空調、衛生、電氣、電梯 等)

(3) 建築計畫概要:基地週邊環境、整體計畫概要

(4) 所需圖面:配置圖、各層平面圖、主要立面圖、主要剖面圖詳圖 [解說]

建築設計概況所要求資料與一般之結構外審資料相同,目的為了解建 築物所在位置、規模、設備狀況、結構型態等,透過書面說明及圖面表達 必要之資訊。

(2) 工址地震、風力等需求

(3) 耐震、耐風性能目標(動力、靜力) (4) 地質資料及基礎形式

(5) 結構分析與設計假設及擬使用軟體 (6) 耐震性能檢核

(7) 施工計劃和結構計劃上之關係 [解說]

(1) 結構計畫概要說明主體結構系統,如韌性立體剛構架、或考慮剪 力牆、斜撐等。

(2) 說明工址之設計地震與最大可能地震,是否近斷層等及風力之設 計考量。並提出主要抗震、抗風的元素。

(3) 耐震、耐風的性能目標為,設定受到何種等級之地震或風力,預 期結構物的反應目標為何等。

(4) 地質資料及基礎形式為,指出設計時地震力輸入的地盤位置,以 及建物採用之基礎方式,如筏式基礎或樁基礎等。

(5) 結構分析與設計假設為說明於何種分析狀況下、何種載重組合下 進行斷面設計,如使用狀態下、極限狀態下或確保構材韌性、強 度下之設計方法等。並說明擬使用之分析設計軟體的適用性。

(6) 耐震性能檢核為將設計完成之建築物進行彈塑性歷時分析等,確 認建築物之破壞機構為整體降伏機構,構材合乎容許塑性率範圍 內等。分析時必要之構材之特性必要時應以試驗進行驗證。

(7)施工計劃和結構計劃上之關係,如採用預鑄複合工法時,那些構 材為全預鑄、半預鑄及現場澆置等其與結構計劃上之關係。

建築物概要與結構概要可整理如表 4.1.1 及表 4.1.2 所示案例。

第四章 審查時提出之資料

許容支持力 長期: kN /m 短期: kN /m 拉力: kN /m

長期: kN /m 短期: kN /m 拉力: kN /m 架 構 形 式

剪力牆其他 斷面・材料 樓 板 形 式 非結 外 牆

構牆 内 牆

結 構 上 的

第四章 審查時提出之資料

三. 結構設計概要

結構設計概要包括下述各部分:

(1) 主要使用材料及容許應力

(2) 關於固定載重、活載重及其他載重之檢討(相關之結構計算書) (3) 設計用樓層剪力的檢討(層剪力之豎向分布形狀)

(4) 應力分析概要 [解說]

結構設計概要說明使用材料之性質、建物使用區分及載重、靜態水平 力之層剪力分布,以及採用之分析方法,結構設計概要可整如表 3.1.3

(1)主要使用材料及容許應力,高強度材料與一般強度材料於某些性 能上並非直接與其強度成比例,且使用之材料強度通常並非單一 種,因此設計前應該事先調查所使用材料的力學基本特性。

(2)固定載重、活載重及其他載重的檢討。根據建物用途、裝修、設 備等概估建築物各部分之載重狀況。

(3)設計用樓層剪力的檢討。比較法規豎向力分配及結構體動力反應 譜分析之豎向力分配的差異。

(4)應力分析概要。可透過靜力分析等,推算出各構材所需之尺寸等,

檢討是否符合建築設計的要求。

地 域 係 数

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四. 結構圖

結構圖包括下述各部分:

(1) 基礎平面圖 (2) 各層平面圖 (3) 架構圖 (4) 構材斷面圖

(5) 其他特殊設計部份之結構 [解說]

結構圖說主要提供平面圖、架構圖及構材斷面以說明結構之形式,

如有特殊設計部份應提說明。

五.地質調查概要

地質調查概要包括下述各部分:

(1) 地質、地形概要

(2) 鑽探(地盤)調查位置圖

(3) 鑽探結果、柱狀圖(包括 N 值之地盤斷面圖) (4) 支承地盤之耐力判定資料

(5) 其他必要時,地下水位測定、孔內水平載重、室內土質試驗、PS 檢層、常時微動測定結果等相關資料

[解說]

地質調查概要主要提出土質柱狀圖作為判定支承層之妥當性,如採用 樁基礎時,孔內水平載重、室內土質試驗之結果,於設計時將有助於土壤 側向彈簧等之設定。

六. 使用特殊材料或特殊裝置

使用特殊材料、特殊工法或裝置包括下述各項:

(1) 使用混凝土之最高強度、各樓層使用混凝土強度之計畫 (2) 使用鋼筋之最高強度、各樓層使用鋼筋強度之計畫 (3) 特殊裝置之使用(如隔震、制震、减振裝置)

七. 特殊工法及預定之實驗

提出採用之特殊工法內容及預定進行之實驗驗證。

[解說]

採用超高強度混凝土時,供料之預拌廠應取得主管機關之認定。高強 度鋼筋及其續接或錨定所使用之續接器及錨定板,如未能符合現行法規所 規定時,應經主管機關認定。初審時使用未經認定的材料,應於正式審查 前取得認定。

採用預鑄工法等,構件之續接位置未經證實不影響結構安全、或其結 構特性未明時應進行構材的實驗證明。

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第 二 節 詳 細 審 查 時 提 出 之 資 料

通過初審後,進行結構之詳細設計及施工可行性的確實檢討。確認使 用材料已通過認可,構材特性之調查或實驗,使分析時所使用構材之力學 特性更趨於實際狀況。除初審時之彈性分析外,同時強調考慮構材非線性 之歷時分析,檢討建築物之性能,針對各種等級之地震,使用不同大小的 設計地震波,根據所得反應值判定該建物之使用性及安全性能。正式審查 應提出之資料和圖說如下述。

一. 使用材料之認證

經主管機關認證之材料,應提供與設計、施工相關之資料。

[解說]

設計者使用之高強度材料應經過主管機關的認可。包括混凝土預拌 廠、鋼筋及其續接器或錨定板的認可。有關混凝土之認可資料應包括混凝 土的製造手冊,內容至少述及(1)使用材料之水泥及骨材的品質標準,(2) 高強度混凝土之品質,(3)配比強度之設定等。

關於超高強度鋼筋使用之續接器、錨定板等應提供(1)標準施工說明 書,(2)設計指針等。

二. 構材性能調查或實驗結果

使用於分析之構材特性應經過調查或實驗證實其可信性。

[解說]

對於影響強度及韌性或建築物其他結構特性之力學性質的構材或施 工方法,應進行對應於該部分及其周圍之接合狀況的加力試驗,結構計算 時並根據該部分之各構材勁度、韌性或其他力學特性值以及構材相互接合 狀況之力及變形的平衡等。

特性或機能應提出適切的維持管理計畫。

[解說]

使用特殊裝置時,除證明裝置具有預想之特性或機能外,有應檢討其 效率,為確保日後保持其特性或機能,應提出適切的維持管理計畫及災害 時等之應變措施。

四. 結構安全檢討

結構安全檢討包括下述各項:

(1) 長期載重之安全性 (2) 風壓力之安全性 (3) 地震力之安全性 [解說]

(1) 長期載重之安全性:確認不會因建築物各部分之固定載重及活載 重其他因應實際狀況之載重及應力導致建築物之結構強度主要 部分產生損害的情形。對於鋼筋混凝土結構而言,不會產生損害 即確認不會產生不利於耐久性之有害裂縫。

(2) 風壓力之安全性:計算風載重之風壓力,根據建造地點之地理環 境及周邊地表狀況以及建築物之平面形狀等,考慮以下因素做適 切的設定。

(1) 建造地點之地理、地勢環境 (2) 建造地點周邊之地表面狀況 (3) 建築物規模及形狀

(4) 風力之回歸期

第四章 審查時提出之資料

(5) 檢討對象之位置(架構、外裝材、玻璃等)

建築物所作用風壓力可根據營建署 2006 年所公佈之「建築物 耐風設計規範及解說」進行結構計算。除考慮主結構體之安全性 外,為避免風力作用下建築物非結構體之損害及不致引起居住者 的不舒適,建物物層變位角及最高居室樓層側向加速度也加以限 制。

(3) 地震力之安全性:建築物所作用地震力可根據營建署 2011 年所 公佈之「建築物耐震規範及解說」進行結構設計。惟目前規範採 用彈性設計為主,對於使用超高強度混凝土的建築物,未能充分 掌握建築物的耐震性能,可能流於過度保守或無法預知可能有局 部破壞的情況。於『日本與台灣之超高層鋼筋混凝土造建築物的 耐震設計』(參考書目 32)論文中,指出案例中 40 層樓柱之極限強 度設計用彎矩,因為隨著水平變形的增大反曲點移動,彈性分析 和塑性分析之分析值有相當大的不同,建議能採用考慮構材非線 性之彈塑性分析。因此建議進一步實施「非線性歷時分析」來確 認建築物之安全性。內容將包括水平地震力之設定、動力分析使 用之振動系模型、歷時反應分析結果及評價判定標準等。詳細可 參照第五章「耐震分析與性能判定」。

五. 施工計畫

對於需要特殊施工計畫的建築物,應提出施工計畫書。內容包括(1)基 本方針,(2) 施工管理,(3)施工方法概要,(4)混凝土工程,(5)鋼筋 工程,(6)模板工程,(7)預鑄混凝土工程,(8)品質管理基準

[解說]

包含預鑄混凝土工程之施工計畫概要的構成例如下:

包含預鑄混凝土工程之施工計畫概要的構成例如下:

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