第一節 研究之緣起與目的
(一 ) 國 內 鋼 構 建 築 發 展 現 況
1.國 內 營 建 系 統 ， 採 用 鋼 構 造 者 ， 多 屬 高 層 建 築 物 。 而 中 低 層 建 築 物 ， 以 數 量 來 說 ， 為 營 建 工 業 的 主 要 產 品 ， 然 而 以 鋼 筋 混 凝 土 構 造 為 主 。 採 用 鋼 構 者 ， 仍 為 少 數 。 2. 由 於 中 低 層 鋼 構 的 數 量 稀 少 ， 其 造 價 較 以 鋼 筋 混 凝 土
造 ， 自 然 偏 高 ， 而 往 往 成 為 不 被 採 用 的 主 要 原 因 。 3.學 校 教 育 方 面 ， 師 資 不 足 ， 鋼 構 教 材 亦 相 對 缺 乏 ， 因 此
造 成 鋼 構 造 在 設 計 、 生 產 及 營 造 上 都 呈 現 專 業 人 材 不 足 的 現 象 。
4.在 建 築 技 術 規 範 及 相 關 法 規 方 法 ， 皆 偏 重 在 鋼 筋 混 凝 土 之 抗 震 消 能，對 於 鋼 骨 構 造，卻 遠 落 後 於 其 他 文 明 國 家 。 5.國 內 亦 缺 少 可 供 專 業 參 考 的 資 料 圖 檔 。
(二 ) 為 響 應 綠 建 築 鋼 構 造 之 推 廣 ， 並 針 對 上 述 中 低 層 鋼 構 未 能 充 份 發 展 的 因 素 ， 除 了 由 大 專 院 校 編 撰 鋼 構 造 的 基 本 教 材 外 ， 在 實 務 面 ， 則 建 立 一 套 中 低 層 鋼 構 造 建 築 介 面 設 計 圖 檔 ， 有 系 統 的 輸 入 電 腦 ， 以 便 建 築 師 查 詢 ， 而 可 作 為 其 設 計 思 考 的 分 析 素 材 與 借 鏡 。
第二節 研究範圍
為 配 合 建 築 師 及 營 造 工 業 界 的 實 務 需 要 ， 及 素 材 的 來 源 不 同 ， 收 集 費 時 ， 內 容 各 異 ， 研 究 的 範 圍 亦 因 此 分 為 前 後 兩 個 階 段 。
(一 ) 第 一 階 段 圖 檔 之 建 立，以 中 低 層 建 築 物 的 使 用 機 能 分 類：
1.中 低 層 A 類 (公 共 集 會 )鋼 構 系 統
2.中 低 層 B 類 (商 業 )鋼 構 系 統
3.中 低 層 C 類 (工 業 、 倉 儲 )鋼 構 系 統 4.中 低 層 D 類 (休 閒 、 文 教 )鋼 構 系 統 5.中 低 層 E 類 (宗 教 )鋼 構 系 統
6.中 低 層 F 類 (衛 生 、 福 利 、 更 生 )鋼 構 系 統 7.中 低 層 G 類 (辦 公 、 服 務 )鋼 構 系 統
8.中 低 層 H 類 (住 宿 )鋼 構 系 統 9.中 低 層 I 類 (危 險 物 品 )鋼 構 系 統
(二 ) 第 二 階 段 圖 檔 之 建 立 ， 以 中 低 層 建 築 物 的 構 造 系 統 與 其 鋼 結 構 體 間 之 介 面 分 類 ：
1. 建 築 物 主 要 構 造 系 統
1.1 建 築 物 與 鋼 構 主 要 框 架 系 統 間 之 介 面 1.2 建 築 物 與 鋼 構 次 要 框 架 系 統 間 之 介 面 1.3 建 築 物 與 結 構 樓 板 系 統 間 之 介 面 1.4 建 築 物 與 結 構 屋 頂 系 統 間 之 介 面 1.5 建 築 物 與 結 構 垂 直 補 強 系 統 間 之 介 面 1.6 建 築 物 與 結 構 水 平 補 強 系 統 間 之 介 面 1.7 建 築 物 與 結 構 基 礎 及 基 礎 牆 系 統 間 之 介 面 1.8 建 築 物 主 要 外 牆 系 統 與 鋼 結 構 間 之 介 面 1.9 建 築 物 屋 頂 構 造 系 統 與 鋼 結 構 間 之 介 面 1.10 建 築 物 水 電 空 調 系 統 與 鋼 結 構 間 之 介 面 1.11 建 築 物 防 火 被 覆 與 鋼 結 構 間 之 介 面
2 建 築 物 細 部 大 樣 之 圖 檔 分 類 2.1 外 牆 標 準 平 面 及 剖 面 大 樣 2.2 外 牆 地 面 層 剖 面 大 樣 2.3 外 牆 與 樓 板 剖 面 大 樣
2.4 外 牆 與 天 花 剖 面 大 樣 2.5 外 牆 與 屋 頂 剖 面 大 樣 2.6 外 牆 開 口 大 樣
2.7 屋 頂 開 口 大 樣 2.8 樓 板 開 口 大 樣 2.9 室 外 門 窗 安 裝 大 樣 2.10 屋 頂 結 構 縫 與 伸 縮 縫 2.11 外 牆 結 構 縫 與 伸 縮 縫 2.12 內 牆 結 構 縫 與 伸 縮 縫 2.13 樓 板 結 構 縫 與 伸 縮 縫 2.14 其 他 介 面 大 樣
第三節 研究方法與流程
茲 依 計 劃 進 度 分 述 如 下 ：
(一 ) 召 開 學 者 專 家 座 談 會 ， 訂 定 圖 檔 建 立 的 目 的 與 範 圍 。 (二 ) 建 立 初 期 資 料 整 合 、 分 類 、 圖 檔 名 稱 、 編 碼 、 電 腦 圖 檔
格 式 ， 與 施 工 規 範 相 關 之 綱 要 編 碼 及 相 關 圖 檔 索 引 編 碼 的 模 式 。
(三 ) 擬 定 圖 檔 資 料 之 來 源 應 從 國 內 本 土 及 中 外 合 作 之 工 程 案 例 著 手，相 繼 為 既 有 的 日 本 鋼 構 系 統 中 譯 本，國 外 協 會 ， 廠 商 型 錄 ， 鋼 構 專 業 參 考 書 籍 ， 北 美 各 大 鋼 鐵 公 司 的 案 例 文 獻 ， 北 美 、 日 本 及 歐 洲 的 鋼 構 系 統 實 例 等 ， 作 為 建 立 圖 檔 的 素 材 。
(四 ) 收 集 國 內 建 築 師 及 業 界 捐 贈 的 施 工 藍 圖 ， 選 出 適 用 部 份，進 行 電 腦 建 檔，圖 檔 中 載 明 工 程 名 稱、類 別 及 性 質 、 資 料 提 供 者 、 原 設 計 者 ， 及 該 工 程 圖 的 繪 製 日 期 。
(五 ) 完 成 第 一 階 段 電 腦 圖 檔 ， 可 提 供 建 築 師 及 業 界 參 考 。
第二章 研究內容
未 達 成 共 視 ， 新 鋼 材 的 開 發 ， 也 因 此 受 到 限 制 。 在 建 築 營
處 可 見 ， 鋼 鐵 建 材 的 使 用 ， 受 到 注 目 ， 其 材 料 品 質 與 施 工
馬 蹄 漸 擴 大 到 大 件 鑄 鐵 品 的 製 造 ， 隨 時 間 的 演 變 ， 與 中 國
間 規 劃 或 概 念 設 計 ， 然 而 由 於 設 計 者 ， 普 遍 對 鋼 構 常 識 豐
2. ASTM(American Society for Testing and Materials) 美 國 材 料 試 驗 協 會
3. BRAB(Building Research Advisory Board) 建 築 研 究 諮 詢 委 員 會
4. BRI(Building Research Institute) 建 築 研 究 學 會
5. UL(Underwriters Laboratories)
8. NAAMN(National Association of Architectural Metal Manufacturers)
術 規 範 方 面 ， 有 下 列 六 個 主 導 組 織 。
1.3 1990 年 起 ， 以 展 性 鋼 構 理 論 為 依 據 (Ductile Design of Steel Structures) 。
1.4 1944 年 (金 屬 )結 構 穩 定 性 研 究 會 (SSRC= Structural Stability Research Council)成 立 。
1.5 1960 年 SSRC 第 一 版 金 屬 結 構 體 穩 定 性 設 計 準 則 指 南 (Guide to Stability Design Criteria for Metal Structures) 。
3.3 建 築 設 計 與 工 程 並 重 的 教 育 制 度 最 為 普 遍，一 般 大 眾
有 相 當 落 差 。 閱 讀 數 百 張 藍 圖 ， 往 往 適 用 者 不 過 二 、 三 十 張 ， 然 而 仍 未 能 明 晰 洞 察 其 全 部 。
(四 ) 國 外 資 料 的 來 源 豐 富 ， 多 數 已 依 其 不 同 的 使 用 對 象 加 以 有 系 統 的 整 理 ：
1.以 構 造 大 樣 的 圖 集 編 印
2.以 建 築 型 錄 的 方 式 提 供 ， 並 附 施 工 技 術 規 範
3.以 耐 火 構 造 複 合 材 的 方 式 登 錄 ， 作 為 設 計 及 營 建 參 考 4.鋼 構 製 造 詳 圖 範 例
5.鋼 構 大 樣 之 計 算 與 設 計 方 式 6.焊 接 鋼 構 設 計 及 各 類 工 程 案 例 集 7.美 國 百 里 恆 鋼 鐵 業 公 司 的 鋼 構 案 例 集
8.美 國 鋼 鐵 業 公 司 (U.S. Steel)的 耐 腐 蝕 鋼 構 建 築 案 例 集 9.不 銹 鋼 建 築 大 樣 集
10.金 屬 帷 幕 牆 系 統 大 樣 及 介 面 之 技 術 資 料 11.鋼 結 構 CAD 詳 圖 集
12.輕 鋼 構 系 統 材 料 與 施 工 13.鋼 構 樓 梯 大 樣 手 冊
14.日 本 近 年 開 發 之 輕 鋼 架 系 統 15.高 科 技 鋼 構 建 築 系 統 及 介 面 大 樣
如 何 將 上 述 素 材 ， 整 理 成 系 統 圖 檔 是 當 前 值 得 思 考 的 課 題 。
第三章 研究發現
第一節 中低層鋼構建築介面設計圖檔建立的模式
(一 ) 圖 檔 建 立 的 短 程 目 標 ， 是 能 於 最 短 期 間 內 ， 將 資 料 輸 入 電 腦，方 便 使 用 者 查 詢 參 考。由 於 圖 檔 素 材 的 來 源 不 同 ， 收 集 時 費 時 費 力 外 ， 其 內 容 各 異 ， 建 築 師 及 業 界 捐 贈 的 藍 圖 ， 內 容 多 不 完 備 ， 為 了 在 電 腦 轉 載 時 不 失 原 意 ， 照 原 圖 抄 錄 是 最 好 的 辦 法 。 在 未 深 入 探 討 分 析 之 前 ， 是 以 吸 取 前 人 的 經 驗 為 宗 旨 。 因 此 圖 檔 將 以 建 築 業 界 熟 悉 的 使 用 機 能 與 技 術 管 理 法 規 ， 分 為 九 大 類 ：
1.中 低 層 A 類 (公 共 集 會 )鋼 構 系 統 2.中 低 層 B 類 (商 業 )鋼 構 系 統
3.中 低 層 C 類 (工 業 、 倉 儲 )鋼 構 系 統 4.中 低 層 D 類 (休 閒 、 文 教 )鋼 構 系 統 5.中 低 層 E 類 (宗 教 )鋼 構 系 統
6.中 低 層 F 類 (衛 生 、 福 利 、 更 生 )鋼 構 系 統 7.中 低 層 G 類 (辦 公 、 服 務 )鋼 構 系 統
8.中 低 層 H 類 (住 宿 )鋼 構 系 統 9.中 低 層 I 類 (危 險 物 品 )鋼 構 系 統
至 於 第 二 階 段 的 圖 檔 分 類 系 統 ， 將 是 中 程 研 究 計 劃 的 課 題 。
(二 )圖 檔 應 強 調 鋼 構 發 展 時 代 背 景 的 重 要 性
工 程 圖 製 造 的 日 期 ， 是 圖 檔 中 必 須 載 明 的 要 件 之 一 。 其 原 因 是 1958 年 以 前 的 結 構 計 算，是 以 鋼 材 的 塑 性 結 構 行 為 為 依 據 ， 鋼 料 的 尺 寸 、 型 號 、 聯 結 方 式 不 同 ， 與 其 他 建 築 有 關 的 介 面 也 不 同 。
1958 年 起，鋼 構 設 計 以 彈 性 結 構 行 為 為 依 據，1990 年
是 一 類 分 法，或 以 自 動 化 或 工 法 分 類，都 是 可 能 的 做 法 ，
就 班 操 作 的 步 驟 等 等 資 訊 。 尤 其 是 自 己 動 手 操 作 ， 或 所 謂 在 DIY 的 情 況 下 ， 這 是 極 需 要 的 。
第四章 結論與建議
(一 )在 響 應 推 行 地 球 綠 建 築 及 節 省 能 源 的 全 民 政 策 之 下 ， 過 去 五 十 年 ， 中 低 層 建 築 習 慣 採 用 的 鋼 筋 混 凝 土 構 造 已 不 再 適 用 ， 所 取 代 的 營 建 方 式 ， 應 該 是 鋼 構 造 。 然 經 調 查 結 果 ， 鋼 構 造 在 國 內 難 以 推 行 。 分 析 其 原 因 ， 除 了 造 價 較 鋼 筋 混 凝 土 高 ， 業 主 不 樂 意 接 受 之 外 ， 建 築 師 對 鋼 構 建 築 技 術 不 夠 熟 悉 ， 也 是 原 因 之 一 。
(二 )針 對 上 述 問 題，始 有 建 築 師 專 業 知 識 培 訓 計 劃，其 中 之 一 ， 即 是 建 立 一 套 中 低 層 鋼 構 造 建 築 介 面 設 計 圖 檔 ， 經 由 電 子 傳 訊 處 理 ， 提 供 建 築 師 及 業 界 參 考 使 用 。
(三 )由 於 圖 檔 的 素 材 來 源 不 同，內 容 各 異，欲 整 理 成 統 一 格 式 ， 並 非 易 事 ， 更 需 要 人 力 與 時 間 配 合 。 因 此 建 議 在 實 務 上 ， 應 分 為 近 、 中 、 遠 三 期 執 行 。 近 期 作 業 ， 僅 依 建 築 之 使 用 機 能 分 類 ， 以 便 利 使 用 者 對 各 案 例 作 整 體 性 查 詢 。 也 是 本 研 究 報 告 的 成 果 。
(四 )中 期 作 業 方 式 ， 是 將 已 建 檔 的 資 料 ， 依 照 鋼 結 構 體 與 其 他 建 築 單 元 間 的 介 面 分 類 。 同 時 對 近 期 執 行 的 圖 檔 部 份 ， 繼 續 收 集 案 例 ， 按 使 用 機 能 分 存 電 腦 檔 庫 。
(五 )長 期 作 業 方 式 ， 除 了 維 護 圖 檔 的 永 續 性 外 ， 更 進 行 以 其 他 功 能 分 類 ， 做 成 電 腦 檔 案 圖 書 館 ， 以 便 研 究 者 參 考 使 用 。
參 考 文 獻
1.The Pelican History of Art
Architecture: Nineteen and Twentieth Centuries by Henry-Russell Hitchcock. 1958,1963,1969,1971.
2.Encyclopedia of Modern Architecture Edited by Gerd Hatje,1964.
3.Building Construction.
by Whitney Clark Huntington, C.E. Sixteenth Printing,1955.
4.American Civil Engineering Practice, Volumn Ⅲ by Robert W. Abbett,1957.
5.Structural Steel Detailing
by American Institute of Steel Construction,1966.
6.Structural Shop Drafting, Volumn 3.
by AISC,1955.(First Edition, Sixth Printing ,1968).
7.Plastic Design of Braced Multistory Steel Frames.
by American Iron & Steel Institute & AISC,1968.
8.Modern Welded Structures, Vol.Ⅰ and Ⅱ by Lincoln Arc Welding Foundation,1965.
9.Modern Welded Structures, Vol.Ⅲ
by Lincoln Arc Welding Foundation,1970,1971.
10.Building Case History No.8 to No.38.
Edited by Bethlehem Steel,1971-1974.
11.Exposed Steel, Architectural Design Details by U.S. Steel, 1975.
12.Stainless Steel, Architectural Design Details by U.S. Steel, 1975.
13.Building Design and Construction Handbook Fifth Edition by F.S. Merritt & J.T. Ricketts.
1994,1982,1975,1965,1958.
14.Residential Steel Framing Construction Guide by E.N. Lorre,1999.
15.Residential Steel Framing Handbook by Robert Scharff, 1996.
16.Metal Building Systems, Design and Specifications by Alex. Newman, 1997.
17.High Tech Architecture by Colin Davis.1991,1988.
18.The Building Envelope + Connections
by A.J. Brookes & chris Grech,1997,1996,1992.
19.Structure, Space and Skin
Edited by Rowan Moore.1997,1995,1994,1993.
20.Architecture, Industry and Innovation by Colin Amery,1995.
附 件
絕對與圖檔無關。
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中 低 層 鋼 構 造 建 築 介 面 設 計 圖 檔 之 建 立 內 政 部 建 築 研 究 所 ︵ 八 十 九 年 度
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