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結構設計方面的主要六大問題(三)


3、柱子太少         

以房屋的結構設計而言,最簡單的傳遞力量途徑就是最好的傳遞力量途徑。當地震來襲時,房屋所承受之地震力的傳遞途徑是先由柱子傳到大樑,再由大樑傳至小樑,最後由小樑傳至樓版,因此,柱子可說是房屋中最重要的抗震結構體。在「遇到強震,即使損毀,也不立即崩塌」,這是房屋結構設計的最高指導原則。就是說明就算是遇到強震時,也要儘可能做到柱子絕對不能崩塌,或至少也要延緩崩塌的時間,讓住在房屋裡面的人有足夠的時間逃生。         


在921大地震中,有許多倒塌案例均有柱子太少及柱子間距過大的缺失,其中大多是1排2支柱子,而柱子與柱子間的距離甚至長達十公尺以上的情形。很顯然在原始的房屋設計中,為了增加使用空間而犧牲了房屋的結構安全。這種在設計之初,如果沒有作特別加強設計與補強,將使房屋存在於受地震損毀的高風險中。在大地震來襲時,若1排只有2支柱子,1支柱子損毀了,往往就很容易拖垮僅存的另1支柱子,那整棟房子當然就跟著垮了;但若1排3支柱子,就算是1支柱子損毀了,剩餘的2支柱子,往往還可以將那整棟房子撐起,就大大降低強震來襲時生命財產遭受威脅的風險。所以,在充分利用房屋空間使用設計及美學觀感設計的同時,如何將柱子至少保有1排3支柱子的規劃,建議也應該儘可能用心一併考慮及配置,以確保建築之安全。


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1排2支柱:其中1支柱子損毀,               1排3支柱:1支柱子損毀,

容易拖垮僅存的另1支柱子。                   剩餘的2支柱子,可以將整棟房子撐起。



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921大地震,台中霧寮一大廈因柱太少,造成一樓前半部倒塌。         

                                 

4、軟弱層問題        

A、軟層         

  許多大樓在一樓處,常採挑高的開放空間設計,甚至為了視覺美觀,將許多協助柱子側向力的大樑拿掉,在柱子太高、而樑及牆面數量不足的情況下,形成軟層。當地震來襲時,在一樓的柱承受最大的壓力,而其強度不足,又沒有因應加強的措施情況下,會造成一樓柱子嚴重破壞且崩塌的危險。因此在921大地震過後,建築法規對此類建築已要求設計時要特別檢討,以確保其建築結構安全。 


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軟層現象-一樓柱子嚴重破壞相片。         軟層立面示意圖。


                                       

B、弱層        

房屋若其某一樓層的高度較上下相鄰的樓層高出許多,則該層的強度會因高度的增加而減小,或是某一樓層的牆面較上下相鄰的樓層少了許多,則該層的強度會因牆面的減少而變弱,在房屋結構規劃設計時,無法或沒有增強該層強度以達與相鄰的樓層相當時,該樓層形成弱層,當強震來襲時,就存在著損壞的風險。


28.png

此大樓的三樓因牆量和上下層差             弱層立面示意圖。

異過多,承受不住地震的震力,

因此塌陷下來。


原文出處: 《挑房 FOLLOW ME:好宅應該內外兼具 戴雲發教你挑選安全耐震的好宅》          

作者: 戴雲發  出版社:大傳媒國際股份有限公司         

http://www.books.com.tw/products/0010648673  

       

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