第三章 建築耐震評估與補強設計基本原則
3.1 結構補強設計基本原則
現有建築結構物進行耐震補強設計與施工前，應按現行「建築物實 施耐震能力評估及補強方案」標準進行結構耐震評估。建築耐震評估與 補強設計應符合下列基本要求:
(1) 補強策略與方案應根據耐震評估與現場檢測調查結果綜合確定，可 採用整體建物結構補強、部份結構補強或個別構件補強來進行，並宜結 合維修方便性、使用功能性及美觀等考量。
(2) 耐震補強設計方法應便於施工，並應減少對居民日常生活或生產之 影響。
耐震補強的結構佈置和連接構造應符合下列要求:
(1) 補強的整體配置佈局，應優先採用增強結構整體耐震性能的方案，
及消除不利於耐震的因素，改善構件的受力狀況；並宜盡量减少地盤或 基礎的補強工程量，多考量採用提高上部結構抵抗不均勻沉陷能力的措 施，尚宜考慮工址地盤效應的影響。
(2) 補強或新設置構件的佈置，宜使補強後結構質量和剛度分布較均 勻、對稱，應避免局部補強所導致之結構剛度或強度的不連續性或不均 勻性。
(3) 對於結構耐震能力較不足、易損壞之構造，若其和不同類型結構的 連接部位，要求之承載力或變形能力應較一般部位為高。
(4) 增設的構件與原有構件之間應有可靠連接材相連接，增設的剪力 牆、柱等豎向構件應有可靠的基礎。
(5) 對於女兒牆、帷幕牆、屋頂及屋側懸掛物等易倒塌、掉落傷人的非 結構構件，當不符合耐震要求時，宜加以拆除，當需要保留時，應進行 必要之補強。
[說明] 建築物耐震評估是耐震補強設計的主要依據，但在耐震評估與補強設計之 前，仍應對建築的現狀進行深入調查，特別應查明建築是否存在局部損壞等狀況，
對已存在的損壞應在耐震補強前進行調查與分析原因，在耐震補強時一並加以考 慮，以便達到最佳之補強效果。
由歷年震害及理論分析都顯示，建築的結構型式、地盤情況以及構件受力狀 況，對建築結構的耐震性能都有明顯影響。耐震補強設計時，應根據結構實際情況，
正確處理好以下所列項目是改善結構整體耐震能力，使補強設計達到合理有效的重 要途徑。
(1) 減小扭轉效應: 新增構件的設置或原有構件的加勁補強，都應考慮對整個建築 物扭轉效應的影響，宜盡可能使補強後結構的重量和剛度分布比較均勻對稱，因為 研究分析發現，扭轉效應會明顯的降低建築物之耐震能力。雖然既有建築的結構型 式是難以改變的，但結合建築物的整體維修改造，或許可將不利於耐震的建築平面 形狀分割成規則的單元。
(2) 減小工址地盤反應: 補強方案宜考慮建築地盤情況和現有建築的類型，盡可能 選擇能減小地震反應的補強策略，避免補強後結構的振動周期與場地顯著周期過於 接近。
(3) 改善受力狀況:耐震補強設計時，應注意防止結構的脆性破壞，避免結構的局部 加強使結構強度和剛度發生突然變化;框架結構經補強後宜盡量消除強梁弱柱不利 於耐震的受力狀態。
(4) 加強薄弱部位的耐震構造措施: 歷年震害顯示，不同類型結構相接處，由於兩 種不同結構地震反應的不同步及交互作用，其震害可能較大；房屋的局部凸出部分 易產生額外之地震效應等; 對於這些耐震的脆弱部位，在補強設計時，應要適當的 加強結構。
耐震補強時，新、舊構材間的可靠連接是保證補強後結構能整體共同抗震的關 鍵。對於一些主要構件的連接，本報告提出了具體之建議要求，對於某些部位的連 接，本報告僅提出一般要求，未具體呈現方法，設計者可根據實際情況參照相關規 定自行設計。新增的剪力牆、柱等豎向構材，不僅要傳遞垂直荷載，且也是直接抵
抗水平地震作用的主要構件，因此，這類構件應自上至下連續並座落於基礎上，不 應該直接支承在樓層之梁或板上。
女兒牆、廣告招牌、屋頂附屬設備等非結構構件雖對主體結構的耐震性能影響 不大，但由於這類構件易於倒塌傷人，或砸壞建築物，因此與主體結構應有可靠連 接，當不符合要求時也應加以補強，對於能拆除的宜首先拆除、或改為耐震或輕質 材料。
耐震補強設計的結構耐震標準與分析，應符合下列要求:
(1) 耐震補強設計時對於補強前與補強後結構之耐震能力評估，宜採用 營建署之詳細耐震評估法進行耐震能力驗算，補強設計後各樓層所應具 有之耐震能力標準，應以現行建築物耐震設計規範或原設計年代建築技 術規則之較小者為基準。若以現行建築物耐震設計規範為基準者，可再 根據建築物之設計使用年限及用途，以合理方式計算其應具有之耐震能 力標準。
(2) 除採用營建署之詳細耐震評估法進行補強前與補強後結構耐震能力 評估驗算外，亦可採用非線性靜力分析方法及非線性動力分析方法進行 耐震能力評估，當採用此些方法進行耐震評估驗算時，其評估所得結構 耐震能力應乘以調整係數0.85 加以調整，但對於構件模擬原則有可靠學 理依據者，則分析結果可不乘以調整係數。非線性靜力分析方法參考附 錄C 所述。
(3) 對於樓層三層(含)以下、總樓地板面積一○○○平方公尺以下之建 物，且結構立面與平面屬規則型式者，可不進行詳細耐震評估，而以附 錄B 中所述之初步耐震評估方法驗算補強後結構之耐震能力。
(4) 補強後結構的分析和構材承載力計算，應符合下列要求:
(a) 結構的分析計算，應根據建築物補強後的實際荷載、地震力作用 和實際受力狀況進行分析計算，當補強後結構(或構材)之勁度和重 量變化率與原結構相比較下若分別不超過 10﹪與 5﹪時，可不考 慮其對側向地震力之影響。
(b) 結構構材的斷面積計算，應採用實際有效的斷面積。
(c) 進行結構構材承載力計算時，應考慮實際載重偏心、結構構材變 形等造成的額外應力。並應計入補強後的實際受力程度，新增構 材部分與原結構之內力分配情況與其對承載力的影響。
[說明] 計算建築物耐震能力時必須根據建築物施工圖說及配合目前使用現況來檢 討，包括材料強度、構材斷面尺寸、隔間牆之結構行為、剛域改變、韌性行為、建 築物質量等等。有關建築物耐震能力之計算方式在本條文中並無明確指定。進行非 線性歷時分析時，結構構材之非線性分析模型，在降伏強度、破壞機制及遲滯行為 各方面皆須要能確切反應出補強構材真實之非線性行為；非線性歷時分析之結果除 須檢核補強結構之強度及韌性需求是否合乎要求外，還須要考量各樓層與構材之強 度比與韌性需求是否妥當。
考慮設計規範之不斷修改及部份屋齡較高之建築物，為減輕建築物所有權人對 於耐震補強之負擔，其耐震評估標準以原設計年代建築技術規則規定或建築物再使 用年限之現行地震危害度來進行。但對於再使用年限不足20 年之建築物，則還是 以20 年為其使用年限，以確保其地震安全。
完成耐震補強設計之補強結構，一般情況應分別在其兩個主軸方向再進行耐震 詳細評估，進一步確認補強後其耐震能力是否足夠，耐震評估時，應根據補強後結 構的實際情況採用相對應的構材強度與勁度計算方式。但對下列兩種情況，可不作 補強後的耐震詳細評估:
(1) 樓層三層(含)以下、總樓地板面積一千平方公尺以下之建物，且結構立面與平面 屬規則型式者，可以初步耐震評估方法驗算補強後結構之耐震能力。
(2) 按照原結構耐震評估結果僅進行局部構材耐震補強的結構，且補強後結構整體 剛度和重量變化分別不超過補強前的10%和 5%時，可不再進行耐震評估。
對既有建築物之補強設計，應事先決定擬採用之設計規範，即使針對新建建 築物所制訂的新規範，並不全然適用於既有之建築物，某情況下僅要求補強方法能 符合部份現有規範之規定，如在1991 年 UBC 特別規定，只要能證明以下條件不會
建築物之補強設計不至使建築物產生結構不規則，或使原不結構不規則情 形更嚴重。
補強建築物不至對既有構件產生超出其承受能力外的載重。
補強建築物不至產生不安全的情形。
另 IBC2000 也有類似的規定，建研所「鋼筋混凝土建築物耐震能力評估法及推 廣」中也採用平均韌性之觀念來評估建物，所以本報告建議的補強原則為以建物整 體耐震行為能達規範之要求而非以個別構材為補強評估標準。
耐震補強設計所使用的材料應符合下列要求:
(1) 鋼筋混凝土的混凝土強度不應低於
f ′
c= 210 kg/cm2，混凝土強度高於 420 kg/cm2時，應以公認合理之試驗證明其可行性與可靠度；鋼筋與混 凝土材料(含掺料)需能符合「混凝土工程設計規範與解說」中相關 CNS 規定，若以鋼筋續接器續接主筋時，不可採用水淬鋼筋。(2) 鋼構造之型鋼鋼材、銲接與螺栓材料鋼需要能符合「鋼結構極限設計 法規範及解說」中相關CNS 規定。其他替代材料則須有特別計畫實驗來 證實其行為表現。
(3) 補強所用材料的強度等級不應低於原結構材料的強度等級。
耐震補強之施工方法應符合下列要求:
耐震補強之施工方法應符合下列要求: