第四章 結論與建議
第一節 結論
一 、 結 論
暗 架 天 花 板 一 般 多 用 於 大 面 積 之 公 共 場 所 如 音 樂 廳 、 機 場 及 學 校，在 地 震 中 若 發生 天 花 板崩 落 之 情 形，不 僅 會導 致 空 間 機 能 無 法 在 災 後 立即 使 用，對 於 人 員 生命 安 全 甚 至 會 造 成 嚴重 危 害。目 前 國 內 在 暗 架 天花 板 的 施 作 上 並 沒 有 標 準 的 施 工 方 法，對 於 不 同 型式 之 暗 架 天 花 板 的構 件 尺 寸 也 沒 有 規 定，易 造 成 天花 板 耐 震性 的 不 足。近 幾 年 的 震 災 調 查 中 發 現 當 發 生 較 大 地 震 時 ， 就 可 能 導 致 天 花 板 損 壞 甚 至 崩 塌 。
本 研 究 透 過 實 驗 以 瞭 解 國 內 常 用 暗 架 天 花 板 工 法 之 強 度 及 耐 震 弱 點，傳 統 式 暗 架天 花 板 由於 在 使 用 上 已 經 式 微，並 且 在 耐震 補 強 上 日 本 已有 許 多 研 究 可 供 參 考，因 此 在 本研 究 中 不加 以 探 討。本 研 究 主 要 針 對 卡 夾 式 暗 架 天 花 板 以 及 金 屬 條 狀 式 暗 架 天 花 板 兩 種 型 式 進 行 研 究 分析 。
暗 架 天花 板 實 驗 分 為 細 部 元件 試 驗 與 全 尺 寸 試 驗兩 階 段。由 於 目 前 國 內相 當 缺 乏 關 於 暗 架 式輕 鋼 架 天 花 板 之 實 驗研 究 資 料，故 在 第 一 階 段 元件 試 驗 中，參 考 國 家標 準 CNS11984 之 內 容規 定，針 對 卡 夾 式 和 金 屬條 狀 式 暗 架 天 花 板 系統 進 行 垂 直 載 重 試 驗。此 外，根 據 日 本 研 究 顯 示暗 架 天 花 板 之 破 壞 容易 發 生 在 構 件 連 結 處，因 此 本研 究 同 時 針 對 暗 架天 花 板 系 統 在 地 震 中容 易 發 生 破 壞 的 部 分進 行 強 度 試 驗。實 驗 結 果 顯 示 吊 筋 與 支 撐 架 相 接 處 為 天 花 板 系 統 中 較 容 易 受 到 破 壞 之 構 造，確 實 有 需 要 提升 其 強 度。本 研 究 也發 現 到 只要 在 支 撐 架 連 結 螺 桿 處 的 下方 加 入 一 墊 片 即 可 有效 提 升 接 點 強 度，因 此 本 研 究建 議 應 將 墊 片 的 使用 加 入 暗 架 天 花 板 吊 筋 的 標 準 工 法 中，確 保 在 地 震力 作 用 下 天
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花 板 接點 不 會 受 到 破 壞 。
在 細 部元 件 撓 度 實 驗 的 結 果中，可 以發 現 目 前 國內 市 售 的 金 屬 條 狀 式 天花 板 系 統 尚 可 以 滿足 CNS11984 對 於 暗 架天 花 板 之 性 能 要 求；
然 而 卡 夾 式 天 花 板 系 統 為 國 內 使 用 上 最 為 普 遍 的 型 式 卻 無 法 滿 足 標 準 規範 CNS11984 之 規 定。因 此 建議 國 內 規 範 應針 對 不 同 型 式 暗 架 天 花 板 系統 儘 快 制 定 材 料 尺 寸之 最 低 標 準，避 免 材料 製 造 商 因 市 場 價 格 競 爭 而偷 工 減 料 ， 影 響 暗 架天 花 板 之 耐 震 性 。
實 驗 第二 階 段 為 暗 架 式 天 花板 之 全 尺 寸 實 驗，此 部 分 以 南投 瑞 峰 國 中 的金 屬 條 狀 式 天 花 板 作為 研 究 案 例 對 象，實 驗 試 體 模擬 實 際 現 場 施 工 狀況，利 用油 壓 千 斤 頂進 行 靜 力 側 推 實 驗 用以 觀 察 暗 架 天 花 板 系 統 在 地震 中 所 發 生 之 破 壞 模式。在 單 向 靜 力 側 推實 驗 中，當 天 花 板 支 撐 架 有搭 接 時，搭 接 處 的 支撐 架 會 發 生 錯 動，造 成 卡 麗 板 變形 或 被 支 撐 架 掛鈎 刺 穿 而 有 鬆 脫 的 狀況；若 支撐 架 搭 接 處沒 有 錯 位 其 試 體 極 限 強 度 較小 且 破 壞 較 嚴 重 ， 甚至 當 搭 接 的 支 撐 架 間距 離 15cm 以 上 就 會 發 生 卡麗 板 掉 落 的 情 形 。
相 較 於單 向 靜 力 載 重 試 驗，在 往 復 載重 試 驗 中 搭接 處 的 卡 麗 板 被 支 撐 架掛 鈎 刺 穿 及 變 形 鬆 脫之 狀 況 更 為 明 顯。實 驗 結 果 顯示 支 撐 架 搭 接 無 錯位 的 試 體 皆 較 容 易 發生 卡 麗 板 掉 落 的 狀 況；而 在 天花 板 支 撐 架 無 搭 接的 狀 況 以 及 將 支 撐 架搭 接 處 的 位 置 全 都 錯開 的 情 況 下，可 以 發 現 即 使到 了 實 驗 最 後 階 段 卡麗 板 也 沒 有 發 生 掉 落的 狀 況 。
綜 合 實驗 結 果 ， 本 研 究 歸 納以 下 幾 點 ：
1. 高 低 差 天 花 板 在 地 震 力 作 用 下，連 接 材（ 大 七 字 收 邊 架 ）為 主 要 破 壞的 位 置，應 針 對 連 接處 作 補 強 或 是 將 高 低差 天 花 板 採 不 連 續 設計 。
2. 從 全 尺 寸 試 驗 可 以 發 現 相 較 於 支 撐 架 搭 接 處 有 錯 位 之 試 體，搭 接 處 無錯 位 的 試 體 其 極 限 強度 較 小 且 破 壞 較 為 嚴重，易 有 卡 麗 板 掉 落的 情 形 發 生 。
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3. 吊 筋 與 支 撐 架 之 接 點 為 天 花 板 系 統 中 較 容 易 受 到 破 壞 之 處，確 實 有 需要 提 升 其 強 度 。
4. 國 內 卡 夾 式 天 花 板 系 統 並 無 法 滿 足 標 準 規 範 CNS11984 之 性 能 規 定 。
中 國 大陸 在 2008 年 四 川 汶川 地 震 後 頒 布 了 新 的暗 架 天 花 板 之 相 關 規 範， 日 本 則 是 在 2011 年 東 日本 大 地 震 後重 新 檢 討 暗 架 天 花 板之 工 法 並將 天 花 板 的 耐 震 要 求納 入 建 築 規 範 中，此 兩 規 範 均較 台 灣 的 天 花 板 規範 進 步 許 多。國 內 在暗 架 天 花 板 的 耐 震 研究 上 至 今 尚 未 開 始 進 行 ， 甚至 在 CNS 規 範 中 也缺 乏 國 內 較 常 使 用 的暗 架 天 花 板 型 式 而 顯 得 不 合時 宜。因此 本 研 究 認為 台 灣 應 效 法 日 本 儘快 修 訂 暗 架 天 花 板 的 耐 震 規範 ， 避 免 下 回 大 地 震來 臨 造 成 嚴 重 的 損 失 。
根 據 本 研 究 之 實 驗 結 果 可 提 出 目 前 現 行 暗 架 天 花 板 之 改 善 工 法，此 部 分 適 用 於天 花 板 支撐 架 為 蜈 蚣 尺 之 型 式（ 卡 夾 式 系統 與 金 屬 條 狀 式系 統 ） 。
1. 天 花 板 重 量 不 宜 超 過 20kgf/m2。
若 是 在 支 撐 架 連 結 吊 筋 螺 桿 處 的 下 方 使 用 一 墊 片 補 強 ， 暗 架 天 花 板 之 重量 不 宜 超過 20kgf/m。
2. 吊 筋 間 距 為 90 公 分 、 支 撐 架 之 間 距 為 90 公 分 。
此 為 國內 目 前 之 慣 習 工 法 ，當 天 花 板 重 量 在 20kgf/m2 之 內 可 直 接 使 用 ，而 當 天 花 板 重 量 超過 20kgf/m2 則 支 撐 架與 吊 筋 的 間 距 均 必 須 縮 短。
3. 懸 吊 長 度 不 宜 超 過 3m。
當 天 花板 之 懸 吊 長 度 小於 1m 時，吊 筋 可 採 用 兩分 螺 桿；而 當 懸 吊 長 度為 1m~3m 時，吊 筋 建議 採 三 分 螺 桿。當 懸 吊長 度 超 過 3m 時，
吊 筋 建議 以 輕 型 鋼 之 立 柱 取代 或 加 設 鋼 桁 架 等 構件 來 進 行 施 作 。 4. 支 撐 架 的 搭 接 處 必 須 錯 位 。
支 撐 架 搭 接 處 較 容 易 受 到 破 壞 以 及 為 板 材 最 易 掉 落 之 位 置 ， 因 此
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支 撐 架之 搭 接 處 必 須 錯 位 。
5. 搭 接 處 之 兩 支 撐 架 應 緊 靠 ， 不 宜 有 間 距 。
若 兩 支 撐 架 有 間 距 ， 則 當 支 撐 架 受 力 時 會 對 板 材 產 生 額 外 的 扭 矩 ， 更容 易 造 成 破 壞 或 導 致板 材 掉 落 。
6. 高 低 差 天 花 板 應 採 不 連 續 設 計 。
因 高 低 天 花 板 兩 者 各 自 有 不 同 的 自 振 頻 率 ， 故 應 拿 掉 連 接 高 低 天 花 板 間之 大 七 字 收 邊 ， 採 不連 續 設 計 以 避 免 相 互影 響 。
有 鑒 於 目 前 國 內 對 於 暗 架 式 天 花 板 之 耐 震 性 能 所 知 有 限 以 及 規 範 內 容不 合 時 宜，本 研 究 針對 暗 架 式 天 花 板 系 統進 行 載 重 強 度 及 耐 震 能 力 研究，並 透 過 全 尺 寸 暗架 天 花 板 系 統 之 耐 震實 驗，瞭 解 暗 架 天 花 板 系 統在 地 震 中 可 能 發 生 之破 壞 模 式 。 此 外 ， 本研 究 經 由 實 驗 發 現，
國 內 某些 卡 夾 式 暗 架 天 花 板的 載 重 性 能 會 低於 CNS11984 中 9.3 及 9.5 節 的 載重 性 能 要 求，建 議 建築 師 需 注 意 此 一 問 題的 嚴 重 性，以 免 因 基 本 載 重能 力 不 足，造 成 爾 後地 震 時 的 損 壞。本 研 究 也 建 議 可將 目 前 所 提 出 天 花 板 改 善 工 法 增 列 至 公 共 工 程 委 員 會 之 天 花 板 施 工 綱 要 中 俾 便 使 用者 參 考 及 遵 守 。