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校舍建築震害調查

在文檔中 國家地震工程研究中心 (頁 107-0)

第五章 建物結構之震害

6.1 校舍建築震害調查

民國 102 年 6 月 2 日下午 1 點 43 分,南投縣魚池鄉發生芮氏規模 6.5,

深度 14.5 公里之地震,其震動使全台都明顯感受到搖動,地震後國震中心 隨即組成勘查小組前往中部地區進行建築物以及非結構物震損情形之調 查,其中一組人員主要針對南投縣受損校舍展開實地勘查,另考量本次地 震距離 0327 南投仁愛地震僅約 2 個月時間,先前已產生震損之學校再度受 到地震襲擊,為瞭解建築物受損情形是否加劇,故再度前往部分學校勘查,

總計前往 13 所高中職及國中小學校,與震央之相對位置如圖 6.1 所示,各 校之經緯度位置及受震程度整理於表 6.1。以下各節將針對各校分別描述校 舍之災損情況。

圖 6.1 0602 南投魚池地震校舍勘災地理位置圖

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鹿谷國中 120.7589 23.7488 400.21 2 社寮國小 120.7217 23.8096 238.98

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圖 6.2 南投縣鹿谷國中校園平面配置圖暨勘災照片拍攝位置圖

由現場勘查可知,學校大門旁道路靠近鐘樓處之擋土牆與側壁相接處 開裂,開裂寬度達 20 公分以上(圖 6.3)。擋土牆之錯移並造成牆背後土體之 滑動,鐘樓前方擋土牆與牆背土壤間有明顯間隙,如圖 6.4 所示,最大位移 量高達 32 公分。

「求真樓」長 24.53 公尺、深 11.3 公尺,為鋼筋混凝土造之 3 層樓雙 側走廊校舍,前側走廊外側有柱,興建年代約為民國 95 年。該棟建築結構 體並未出現任何損壞,但因鐘樓於此次地震後明顯傾斜(圖 6.5),與鐘樓間 伸縮縫出現脫離(圖 6.6),最大縫隙達 28 公分。

「勤學樓」依主要用途可分為「勤學樓南」與「勤學樓北」,其中「勤 學樓南」做為教學使用,長 52.74 公尺、深 14 公尺,為鋼筋混凝土造之 2 層樓單側走廊校舍,走廊外側有柱,於民國 90 年興建,另「勤學樓北」長 58.32 公尺、深 11.2 公尺,亦為鋼筋混凝土造之 2 層樓單側走廊校舍,走廊 外側有柱,於民國 90 年興建,用途為行政辦公使用。建築物並未出現震損,

惟後方邊坡滑動造成地面出現多處裂縫(圖 6.7),地震後學校已緊急封鎖該 區域,避免師生進入。

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「活動中心」長 44.6 公尺、深 27.8 公尺,為民國 86 年興建之 2 層樓 鋼筋混凝土造建築,為該校唯一於九二一地震後仍得以保存之校舍。進行 現場勘查時發現該棟校舍外牆磁磚於震後有部分掉落,學校已先行封鎖危 險區域加以隔離,進入活動中心後,靠近門口處懸吊之木製飾品受震後散 落於地面,牆體出現裂縫,另外建築物邊緣處有部分輕鋼架天花板掉落,

地面出現大範圍裂縫,研判地面下方處土壤可能出現滑動趨勢(圖 6.8)。

圖 6.3 道路旁擋土牆開裂並造成邊坡滑動

圖 6.4 擋土牆與牆背土體間之明顯間隙

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圖 6.5 鐘樓傾斜

圖 6.6 鐘樓與求真樓間伸縮縫脫離

圖 6.7 勤學樓背面邊坡滑動

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(a)外牆磁磚掉落 (b)隔間牆損壞

(c)天花板損壞 (d)地板出現裂縫 圖 6.8 活動中心震損情形

6.2.2 南投縣社寮國小

社寮國小位於南投縣竹山鎮集山路一段 1723 號,經緯度座標為東經 120.7217 度,北緯 23.8096 度。該校現有「行政大樓」、「教學大樓」、「活動 中心」、「餐廳」、「廚房」以及「資源回收室」,共計 6 棟校舍(圖 6.9)。依據 中央氣象局強震即時速報站量測資料內插計算本校址之最大地表加速度值 為 238.98gal,相當於 6 級震度,本次震損校舍為「活動中心」及「活動中 心前的連接走廊」。

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圖 6.9 南投縣社寮國小校園平面配置圖暨勘災照片拍攝位置圖

該校係屬九二一地震後重建之校園,此次地震後所有建築物並未出現 裂縫,僅於「活動中心」內門口上方(圖 6.10)以及靠背面側(圖 6.11)之輕鋼 架天花板因受擠壓掉落,原有管線則未妥善固定,地震後天花板無法承受 擠壓與重量,以致大面積掉落與管線散落,已建議學校針對管線部分加以 固定後,避免直接置於天花板上方,減輕天花板承受之重量,並建議全面 進行天花板固定裝置之檢查與修復,或考量拆除輕鋼架天花板之方式,以 維護師生使用安全。

「活動中心前的連接走廊」為連接「行政大樓」、「教學大樓」及「活 動中心」的廊道,屬鋼筋混凝土造的構架,於本次地震後柱頂有輕微粉刷 層開裂的現象發生(圖 6.12),建議進行修復並持續觀察是否有持續掉落之現 象,另原固定於活動中心之遮光罩,係採用螺栓固定之接合方式,因無法 承受擠壓與拉扯,遮光罩滑落撞擊下方瓦片(圖 6.13),所幸未傷及人員,已 請學校於震後復原時,於遮光罩與活動中心間保留部分間距,避免前述情 形再度發生。

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圖 6.10 活動中心門口上方天花板 與管線掉落

圖 6.11 活動中心輕鋼架天花板掉 落

圖 6.12 柱頂粉刷層開裂 圖 6.13 遮光罩脫離後撞及屋瓦,造 成大量屋瓦掉落

6.2.3 南投縣雙龍國小

雙龍國小位於南投縣信義鄉雙龍村光復巷 4 號,經緯度座標為東經 120.9502 度,北緯 23.7853 度。該校現有「普通教室 A」、「教學大樓」、「教 室大樓 B」、「小木屋」、「廚房」、「宿舍」以及「宿舍二」等 7 棟校舍(圖 6.14)。

依據中央氣象局強震即時速報站量測資料內插計算本校址之最大地表加速 度值為 344.23 gal,相當於 6 級震度,本次地震震損校舍為「普通教室 A」

以及「宿舍二」。

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圖 6.14 南投縣雙龍國小校園平面配置圖暨勘災照片拍攝位置圖

「普通教室 A」約長 42.9 公尺、深 11.23 公尺,為鋼筋混凝土造之 2 層樓單側走廊校舍,走廊外側有柱,屬分期興建建築,最早之興建年代約 為民國 53 年。該棟校舍已完成耐震補強,設計者考量該棟校舍屬多期興建,

為減低最底層柱之負擔,故採取切割方式將一樓梁與柱連接處切割,形成 兩棟獨立之個體。然推估該校於此次地震承受之地震力遠大於「建築物耐 震設計規範及解說」要求之設計地震力,靠近辦公室位置柱體因窗台束制 產生嚴重剪力裂縫,裂縫深度已達核心混凝土區域,已達中度破壞之程度(圖 6.15),結構體已受到影響,若再次遭受規模較大之地震,該棟校舍恐有倒 塌之虞,勘查當天已建議學校避免使用該棟校舍,並做好人員之妥善安置,

並確實封鎖該區域。除此之外,建築物背面側併柱交界位置出現開裂(圖 6.16),且樓板交界面出現輕微裂縫。

宿舍因緊鄰宿舍二,此次地震相互碰撞後造成宿舍二之女兒牆牆體受 損(圖 6.17),但不致於影響原有結構安全,惟須進行裂縫修補,避免雨水由 此處滲入結構體,衍生後續耐久性問題,另建議可適當增加兩棟宿舍間之 距離,以改善鄰棟碰撞的問題。

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(a)走廊側 (b)教室側

圖 6.15 普通教室 A 柱體因窗台束制產生嚴重剪力裂縫,

開裂深度已達核心混凝土區

圖 6.16 普通教室 A 背面側併柱交界位置出現開裂

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(a)走廊側 (b)教室側

圖 6.20 高窗短柱剪力破壞

圖 6.21 活動中心外牆磁磚掉落

(a)講臺側 (b)看臺側

圖 6.22 活動中心天花板掉落

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南投縣信義國小

操場

校門口 專科教室

樂群館 行政大樓 宿舍A

宿舍B

圖6.24 圖6.25

圖6.26

圖 6.23 南投縣信義國小校園平面配置圖暨勘災照片拍攝位置圖

圖 6.24 行政大樓與專科教室之樓梯間碰撞造成混凝土剝落

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圖 6.25 專科教室柱頂出現輕微剪裂縫

圖 6.26 樂群樓天花板因擠壓而掉落 6.2.6 南投縣明潭國中

明潭國中位於南投縣魚池鄉水社村中山路 190 號,經緯度座標為東經 120.9108 度,北緯 23.8675 度。該校現有「教學大樓」、「禮堂」、「餐廳」、「廚 房」、「宿舍 A」以及「宿舍 B」,共計 6 棟校舍(圖 6.27)。依據中央氣象局 強震即時速報站量測資料內插計算本校址之最大地表加速度值為 307.554

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圖 6.28 教學大樓之走廊地板產生隆起破壞

(a)柱體因碰撞產生裂縫 (0327 南投地震)

(b)柱體裂縫更加嚴重 (0602 南投地震) 圖 6.29 禮堂與餐廳間的柱體碰撞受損

圖 6.30 美術教室中間位置的梁產生明顯撓曲裂縫

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圖 6.31 圖書館右側的隔間磚牆產生明顯剪力裂縫及局部擠碎破壞 6.2.7 南投縣水里國小

水里國小位於南投縣水里鄉南光村民族街 61 號,經緯度座標為東經 120.8552 度,北緯 23.8097 度。該校現有「教學大樓 A 棟」、「教學大樓 B 棟」、「教學大樓 C 棟」、「教學大樓 D 棟」、「活動中心」以及「生態教室」, 共計 6 棟校舍(圖 6.32)。依據中央氣象局強震即時速報站量測資料內插計算 本校址之最大地表加速度值為 201.23 gal,相當於 5 級震度,本次震損校舍 敘述如後:

教學大樓為地上 3 層地下 1 層之混凝土建築物,於民國 91 年落成,主 要震損為二樓圖書室輕鋼架天花板系統於兩側邊緣處板材掉落、骨架受損 等(圖 6.33)。

體育館為地上 2 層鋼筋混凝土建築物,於民國 84 年落成,震損情形較 教學大樓嚴重,主要受損為挑高空間之輕鋼架天花板系統,破壞區域集中 於天花板系統邊緣區域,包括講臺前、兩側看臺上方(西側)、體育館入口(東 側)上方等(圖 6.34)。

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南投縣水里國小

活動中心 生態教室

校門口

教學大樓C棟

教學 大樓D棟 教學大樓

B棟

教學大樓A棟

圖 6.32 南投縣水里國小校園平面配置圖

圖 6.33 教學大樓二樓圖書室天花板邊緣受損

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圖 6.36 一樓男廁輕隔間牆裂損

圖 6.37 一樓保健中心廁所輕隔間牆裂損

圖 6.38 一樓導師室與穿堂間牆面水平裂縫

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圖 6.39 一樓女廁輕隔間牆裂損

圖 6.40 二樓綜合教室天花板受損

(a)位於中間區域之天花板骨架破壞 (b)邊緣區域 圖 6.41 二樓綜合教室天花板受損區域近照

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圖 6.42 電腦教室櫥櫃傾倒(校方提供)

(a)東側戶外樓梯 (b)近穿堂樓梯 圖 6.43 一樓至二樓樓梯錨定處之基座鋪面層受損

圖 6.44 廚房屋頂磚砌女兒牆外粉刷層剝落、水平裂縫

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圖 6.45 廚房地板磁磚破裂

圖 6.46 教師宿舍鋼筋混凝土牆體 裂縫

圖 6.47 學生宿舍隔離縫處鋪面破損

圖 6.48 學生宿舍一樓大廳天花板系統之矽酸鈣板板材掉落

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(a)學生宿舍

(b)女師宿舍 (c)廚房小型水塔 圖 6.49 民和國中多處水塔受損(照片為校方提供) 6.2.9 國立埔里高工

國立埔里高工位於南投縣埔里鎮中山路一段 435 號,經緯度座標為東 經 120.9792 度,北緯 23.9725 度。該校現有「圖書館」、「行政大樓」、「教 學大樓」、「綜合工廠」、「電機化工廠」、「校長宿舍」、「機械館」、「學生活 動中心」、「建築館」、「教師宿舍」、「新學生宿舍」、「舊學生宿舍」、「警衛

國立埔里高工位於南投縣埔里鎮中山路一段 435 號,經緯度座標為東 經 120.9792 度,北緯 23.9725 度。該校現有「圖書館」、「行政大樓」、「教 學大樓」、「綜合工廠」、「電機化工廠」、「校長宿舍」、「機械館」、「學生活 動中心」、「建築館」、「教師宿舍」、「新學生宿舍」、「舊學生宿舍」、「警衛

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