結構設計方面的主要六大問題(三)

戴雲發結構技師事務所發表於2016/08/05

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。

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。

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。