5-1 前言
921 集集地震部份地區如南投日月潭及名間所測得之水平加速度為 989gal 及 921gal，已遠超過當時建築物設計所能抵抗之水平加速度，因此理論上建築物遭 受倒塌、破壞應屬難以避免。然而在遠離災區的部分，卻仍是震災頻傳（例如 台北市東星大樓）。根據黃科銘【2】調查結果，921 大地震中受震損的樓房屬於 民國 71 年以前建造者約佔 60 %，因早期由於缺乏建築物耐震設計的知識與技 術，相關的設計施工規範遠不及目前的技術水準，造成大地震時，因缺乏韌性 又無足夠的耐震強度而毀損。
本文第三、四章針對深梁、短柱兩種地震時常見的剪力破壞模式進行實例分析，
證實即使是使用簡化的、簡單的壓拉桿模式，用來預測深梁及短梁破壞時的力 學行為仍是可靠的，用來進行結構設計也是可行的，然而一個簡單的、現場能 筆算的壓拉桿模型，是否適宜用在其他力學行為更複雜的構件上呢？由文獻【2】
的歸納與整理，不難發現這些震損都屬於「剪力型破壞」，這些破壞點與圖 2-1 進行比較後，發現「震損破壞點多位於 D 區域」，其相符性之高實在令人訝異，
921 地震不過距今 9 年多，當年對於 D 區域的研究分析也都有經驗公式可以參 考（例如深梁、拖架、剪力牆、梁柱接頭、剪力摩擦公式在 ACI 318-95 版的規 範中早已沛然成熟），為何規範的設計、施工的品質仍然無法預測 D 區域的力學 行為，致使工程人員錯估此區的設計，造成脆性剪力型破壞，瞬間奪走巨大的 生命呢？在 921 地震後，壓拉桿模式的提出與列入 ACI 規範中，正可以彌補前 述我們對於 D 區域的不瞭解，之前透過第 3、4 章的研究，證明了壓拉桿模型可 有效的預測「深梁、短柱」的破壞模式，透過研究的經驗我們提出一套簡易的 評估法，希望能幫助現場工程師透過「筆算」立刻評估 D 區域構件的設計成果。
5-2 建議
用。（圖 5-1 壓拉桿模式流程簡介）
（1） 將結構界定且分離成 D 區域與 B 區域（如圖 2-1），壓拉桿模式比較適用 於 D 區域。
（2） 決定在欲分析結構上的作用力大小，可以參考原設計書查出桿件的設計載 重，若無相關資料，可以用查反應譜或擬靜力法求得。
（3） 根據作用在 D 區域邊界上的合力、反力，界定 D 區域的邊界條件。上述 的反力或合力，可以透過結構分析取得，或由 B 區域反推。邊界條件的選 取必須合理，例如輥支承僅能承受一個反力，鉸支承可以承受兩個反力，
固定端可以承受三個反力，通常固定端的彎矩另以一個桿件取代之。
（4） 設計壓桿、拉桿時，若桿件已經配好鋼筋，必須以鋼筋的位置為最優先考 量，接著才考量桿件特性配以常見的拉壓桿模型（如圖 2-5 所示），該桿件 四周若有其他桿件提供束制，可考慮之，亦可先不考慮之。先以鋼筋的配 置作為拉、壓桿所在，有方形隔間，則連接對角當作壓桿，配置模擬桁架。
一開始的設計越簡單越好。
（5） 配好拉、壓桿後，用平面桁架的穩定公式加以檢討，該公式如下
N=b+r-2j，
0 0 N N
≥
<
， 為穩定的桁架模式
，為不穩定的桁架模式（5.2-1）
b=桿件數，r=反力數，j=節點數，不穩定桁架需調整到穩定為止，接著計算模擬 桁架之內力值。
（6） 依規範計算壓桿、節點的強度（如圖 2-3、圖 2-4 所示），在此要特別注意 壓桿或節點尺寸的假設值。支承處常採用支承的尺寸來檢討，若是自由 緣，可以考慮混凝土保護層的大小，來檢核該處的節點強度。
（7） 計算結果，若計算值大於設計值，則桿件設計可能有問題，此時應再檢討 模型的合理性，例如用稍微複雜些的模型來模擬之，或用結構軟體分析 之，確定設計可能有問題時，該桿件需重新檢討設計。
5-3 結論
921 地震是國人心裡永遠的傷痛，除了奪去許多同胞的性命，也一口氣震出 許多結構設計缺失、施工不良的大問題，但也從此讓國人對結構系統設計與震 害預防評估開始重視，本文透過對「深梁」、「短柱」兩種地震時常見的剪力型 破壞模式之研究，一方面呼籲大家重視最基本結構系統設計，一方面也透過一 系列計算、程式模擬與實驗結果交叉比對，證實簡化的壓拉桿模型的實用性與 可行性，解決了目前壓拉桿模式之應用最困難之處，借助「工程師經驗」依邊 界關係將桿件受力情況簡化成一「簡單的」幾何桁架形式，不需依靠有限元素 法或專業結構軟體，現場工程師僅需紙、筆、工程師手冊與簡易計算機，只需 用到基本的材料力學、結構學觀念（靜定或靜不定桁架的力平衡），用紙、筆、
計算機便可在 20 到 30 分鐘內完成運算，堪稱方便。
希望本文提出的這套「簡易評估法」，能對國內的現場工程師的檢核作業盡 棉薄之力。因為目前國內並無結構補強的相關設計及施工規範，部份未經詳細 耐震評估及結構分析的補強方式，仍廣被採用，結果並不能達到真正的效果。
在「預防重於治療」的觀念下，如何依據每一個建案進行安全評估、檢測、分 析、設計及施工，乃一結構補強作業計劃基本內涵。在這方面，相信「壓拉桿 模式」可以滿足需求，因為「壓拉桿模式」既可針對每一案件借重工程師經驗 得到良好的桁架模型，針對既有橋樑、房屋結構進行全面檢測、耐震評估與補 強工作，本身又是一套極為保守的分析、設計方法，可以提昇結構耐震能力。
唯因目前對於「簡易的壓拉桿模型」尚未有標準圖說，為避免檢測結果受到質 疑，因此建議未來應針對常見的受力情況與受力桿件的組合，研擬出一套標準 圖說，其提高其公正性。
圖 5.1 壓拉桿模式流程簡介
參考文獻
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