第一節第一節 研究緣起與背景研究緣起與背景研究緣起與背景 研究緣起與背景
台灣都市發展與日本類似，在都市災害型態上包括火災地震防範需求 上也頗類似。舊時人們基於火災地震等防災因素，心理上對於高層住宅總 有所顧慮或不安，但因地狹人稠，且高性能的消防車與高層用雲梯等先進 消防設備的發展，以及 11 樓以上設置灑水器等建築防火法令規範與建築 物本體的防火能力的強化，讓建築物有自然形成向上發展的空間。相較於 國內高層鋼筋混凝土住宅最高 20 餘層之規模，在所謂的地震國之日本現 今已發展至五六十層，早已邁入超高層 RC 住宅的時代。
過去超高層建築物是以鋼構造或鋼骨鋼筋混凝土構造為主，近幾年來 日本轉向使用已研發 20 餘年的超高強度鋼筋混凝土結構（俗稱 New RC）。 New RC 可稱是 21 世紀建築結構在本質上的重大突破。其材料及工法讓建 築物重量變的更輕、材料更強、構件尺寸更小、跨距更大，施工快速。其 成本比鋼骨構造低、樓層高但搖晃小適居性更好、室內空間大；節省材料 而且環保效益高，更扭轉混凝土建築物傳統之笨重形象為智慧精緻型，而 上述鋼骨鋼筋混凝土構造在日本卻有較少採用的趨勢。
國內在 New RC 相關的發展方面，過去多專注於高強度混凝土材料方 面的研究，包括 HPC、SCC 等。在材料部分營建業已可量產高強度、高流 動性、高耐久性的混凝土；鋼筋亦可藉由添加少量合金或熱處理方式製造 出超高強度鋼筋，據瞭解有廠商已計畫於明年起量產日本 USD685 規格的 高強度鋼筋。在施工技術部分，鋼筋續接器相關技術及其規範亦漸趨完 備，先進預組或預鑄工法等國內廠商也已有工程實例。因此，材料、設計、
與施工等三個環節上目前尚欠缺 New RC 的結構設計相關法令規範及結構 相關實驗資料，亟待產官學界投入資源協力完成。
國內的規範在結構設計部分多參考美國規範，但在推動超高層鋼筋混 凝土住宅建築的發展方面，美國因土地廣大不似日本推動的積極，在日本 New RC 建築結構已是普遍應用的技術，特別是住宅大樓。而國內建築環境 類似日本，地狹人稠，有必要積極推動。又鑑於國內的研發量能不比日本，
學者建議在該課題上應積極引進其經驗，參考其現有研究成果及實驗方 法，改良研發符合國內現況及實務上適用之技術及規範。對此本所曾於去 年進行「含高強度材料 RC 柱之軸向受力行為與強度評估」，今(98)年刻正 進行「超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬」等協同研究計畫。
本計畫則期從日本既有實驗成果、實例經驗及研究資料方面，探討 New RC 的技術發展。
第二節 第二節 第二節
第二節 研究研究研究目的研究目的目的目的
高層建築結構今後將有普遍採用超高強度鋼筋混凝土結構之趨勢，為 推動超高強度鋼筋混凝土結構，本所曾於 96 年邀請日本專家辦理相關研 討會，97 年產官學也有組團考察日本 New RC 技術發展情形，而為推動相 關研究今(98)年度本所刻正進行協同研究計畫「超高強度鋼筋混凝土建築 設計施工指針之研擬」。惟在相關設計規定方面，日本雖然已有相當數量 的高層住宅之工程實例，但現今並無正式規範的付梓，有者為超高強度鋼 筋混凝土構造設計之原則性規定（Guideline），主要係針對材料品質、耐 震標準、接頭桿件配筋等作原則性規定，業界則依其規定以及 RC 設計規 範、高強度混凝土施工指針、預鑄複合混凝土施工指針等進行研發及施作。
本自辦研究計畫即為配合本所上述指針之研擬，收集國外實驗研究資 料及相關研發文獻，分析整理供作指針之基礎資料及後續實驗研究課題規 劃之參考。本計畫研究目的如下：
（一）整理探討國外超高強度鋼筋混凝土相關實驗資料，供作超高強度鋼 筋混凝土結構設計規範研擬之基礎資料。
（二）整理分析超高強度鋼筋混凝土相關研發及實例，供推廣發展超高強 度鋼筋混凝土結構及推動後續 New RC 相關研發課題規劃之參考。
第三節 第三節 第三節
第三節 研究內容與方法研究內容與方法研究內容與方法研究內容與方法
本研究收集近年來國外(日本)所發表之有關超高強度鋼筋混凝土相關 研究報告與論文，含材料與構材特性；並收集超高強度鋼筋混凝土相關指 針或其材料、設計及施工等相關規定或準則等，進行研讀分析。另整理現 場考察資料與工程實例（圖說資料）；引介國外發展新技術現況，探討 New RC 結構之應用發展過程，供推動 New RC 計畫之參考。同時配合本所協同 研究計畫，蒐集國外 New RC 實驗研究成果，分析探討相關材料與結構實 驗資料，整理後供設計指針研擬及後續相關實驗課題規劃之參考。
第四節 第四節第四節
第四節 研究流程研究流程研究流程 研究流程
比較探討材料結構實驗資料與設計指針相關基礎資料 及規劃New RC相關中程課題等
撰寫報告書
結論與建議 研讀分析New RC 相關研究報
告與論文
參與New RC相關討論會議
諮詢專家學者 收集國內外所發表New RC相關研究報告與論文
瞭解先進國家的New RC相關法規之發展現況
摘要整理及翻譯
New RC實驗、相關規定及實例
第二 第二 第二
第二章 章 章 章 New RC New RC New RC New RC 之 之 之發展與相關規範 之 發展與相關規範 發展與相關規範 發展與相關規範
第一節 第一節第一節
第一節 日本日本日本 New RC日本New RCNew RC 發展及相關規定New RC發展及相關規定發展及相關規定發展及相關規定
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日本的超高層 RC 結構建築物主要用途為住宅，因為勁度較高的鋼筋混 凝土結構比較合適超高層住宅在平時居住上承受季節性強風時不發生太 大的搖晃。目前日本東京都會區，應用超高強度 RC 於 50 餘層樓超高層建 築已習以為常，不僅大幅節約工程材料，並彰顯環保效益；而且採用預鑄 構材的積層工法施作，工期可縮短，蔚為風氣。日本現今已建造完成的高 層 RC 造住宅約有 500 棟以上，根據「住宅資料白皮書」顯示，在最高的 30 棟建築物中有 25 棟（45 層樓以上）是於 2000 年以後所建造者。其當 今最高的 New RC 住宅是今年完工位於川崎市 2009 年 4 月竣工的 ParkCity 武藏小杉 MID SKY TOWER 住宅大樓，共 59 層高 197m，僅花費 1 年的時間 打破了原紀錄擁有者，而其前次的破紀錄則是費時 11 年，由此可窺其住 宅高層化的熱度與趨勢。另查現今日本最高的住宅大樓應屬由三菱地所設 計高 209m（54 層，2009 年 3 月竣工）位於大阪市的北濱住宅大樓。至於 何謂超高層，至今並無統一的定義，但若依其建築基準法第 20 條及航空 法等對於高度在 60 公尺以上的建築物相較於較低層建築物之規定有所不 同來區分，60m 以上的應屬超高層。超高層大樓的用語最早是適用在 40 年 前三井與鹿島建設聯合承攬完成的霞關大樓（1967 年完工，36 層，147m）。
今年 9 月千葉大学和泉信之教授來台演講，將日本 1972 年至 2006 年間 總數超過 500 棟的超高層鋼筋混凝土建築之結構發展分成 4 期加以介紹。
由於材料強度的提高，耐震、隔震及制震技術的發展，使 RC 結構的樓層 數與跨距大幅增加。本計畫將其 4 期的發展情形整理如表
2-1，並補充當
代背景資料說明如下：• 第一期(1972～1989)：正值1971 建築基準法施行令根據 1968 年十勝沖地震 的震害歷經修正完成，強化了 RC 結構的箍筋規定，日本最初的超高層 RC 結構建築物遂於此時期誕生，設計、施工技術開始具備一定的水準。而後 1981 年建築基準法施行令修正，開始實施新耐震設計規定，導入一、二次 設計的概念（一次設計係指須確認結構強度上重要部位受地震時的其應力 不得超過容許應力【施行令第 82 條之 1】。二次設計係指須進行地震造成 結構變形有關之計算及根據材料強度計算結構耐震能力，並確認符合所定 之基準【施行令第 82 條之 2 至 4】）。該年並將建築物的最高限制由 31m 放寬至 60m，更高規模之建築物須接受日本建築中心高層建築技術評估委 員會的審查，並由建設大臣發佈特別許可，最早是由鹿島建設於 1983 年 提出的 25 與 30 層的住宅建築。
• 第二期(1990～1994)：建設省推動的產官學總合計畫「鋼筋混凝土結構建物 超輕量與超高層化技術開發計畫」（簡稱 New RC 總合計畫）於此時期內完 成。
• 第三期(1995～1999)：開始於 1995 年，當年發生阪神大地震（正式稱謂「兵 庫縣南部地震」），對於耐震安全性的關心度更加提升，在高強度 RC 結構 相關技術開發與普及下，開始大量使用隔制震技術於超高層住宅結構上。
• 第四期(2000～迄今)：2000 年曾有建築基準法及施行令的修正，導入性能法 規的概念（施行令第 82 條之 6）。此時期超高層住宅已成趨勢，大都市的 計畫案迅速增加。但 2005 年發生「耐震強度結構計算書偽造事件」，一時 使民眾對於住宅品質失去信心，政府對於建築檢查制度採取嚴格措施，以 致建照數量大幅降低，甚至影響經濟發展。惟藉由技術精研、品質管制及 法規修正，而今其民眾似乎又恢復了信心，縱使面對嚴苛的自然環境，當 今其 RC 住宅之高度已達 80 年代的 3 倍高。該時期 RC 建築物的高寬比最
• 第四期(2000～迄今)：2000 年曾有建築基準法及施行令的修正，導入性能法 規的概念（施行令第 82 條之 6）。此時期超高層住宅已成趨勢，大都市的 計畫案迅速增加。但 2005 年發生「耐震強度結構計算書偽造事件」，一時 使民眾對於住宅品質失去信心，政府對於建築檢查制度採取嚴格措施，以 致建照數量大幅降低，甚至影響經濟發展。惟藉由技術精研、品質管制及 法規修正，而今其民眾似乎又恢復了信心，縱使面對嚴苛的自然環境，當 今其 RC 住宅之高度已達 80 年代的 3 倍高。該時期 RC 建築物的高寬比最