921大地震房屋倒塌研究分析－結構施工8問題

一、結構施工方面的主要八大問題

1、柱箍筋綁紮不良

房屋中的柱子在整體結構中是最重要的一環，它是安全的第一道關卡，也就是在大地震來臨時，柱子若能支撐到最後才被破壞，這樣人們才有足夠的緩衝時間，安全逃出建築物。

但當房屋的柱子施工品質不良，於大地震中就可能會造成柱子斷折，使得房屋瞬間倒塌，導致住戶來不及逃出，最終造成慘重的傷亡，故不可不慎。

由921大地震房屋倒塌或損壞的案例研究資料中，我們可以發現其中很多柱子破壞損毀的狀況，都是工人當初未依照結構標準圖說加工綁紮，或偷工將間距變大，或短少數量......等等，這些都是早期工人結構安全觀念不足及工程師監工管理不當所造成。

▲ 大樓騎樓柱破壞情形，工人未依結構圖說施工綁紮柱中央區箍筋間距太大，造成主筋挫屈。

▲ 柱主筋挫屈，柱箍筋間距過大且未依圖使用合閉式135度箍筋綁紮施工。

2、柱鋼筋塔接在同一斷面

柱子是建築物最重要的架構，在地面層沒有其他阻礙鋼筋施工的障礙下，會要求每一支柱子的鋼筋，應該有一半數量的柱鋼筋必須跳至另一個樓層才做搭接或續接。就是每個樓層只看到一半的數量有斷點做銜接的施工，其餘一半是完整沒有斷點延伸至下個樓層，基本上就是減少一半的風險保障，即大地震來襲時，若鋼筋搭接處遭破壞，仍有一半數量的鋼筋是直通不會破壞的。

▲ 柱主筋搭接位於樓版起始處且箍筋紮置不良，間距太大，造成破壞。

▲ 921倒塌房屋，柱鋼筋於同一斷面且在圍束區搭接。

▲ 較佳的搭接工法，一半數量且在非圍束區搭接，能有效降低50%因搭接造成施工品質不良的風險。

3、樑柱接頭未綁紮鋼筋

樑柱接頭就是房屋結構中，樑與柱子交接的位置，該處是樑、柱最大力量傳遞轉換的核心，所以必須外加緊密的箍筋，來束制防止混凝土向外爆裂，以避免柱子潰敗房屋倒塌。

▲ 某大樓一樓開放空間建築，其二樓柱破壞的情形，所幸樑柱接頭箍筋有確實綁紮，未造成柱體潰敗倒塌。

▲ 樑柱接頭未綁紮柱箍筋，造成該部位圍束力不足，於921大地震中產生向外迸裂破壞，嚴重影響房屋結構之安全。

4、箍筋間距過大且未做135度彎鉤與圖說不符

箍筋間距過大，即無法符合原結構設計的要求，當地震來襲時，就可能發生樑柱結構破壞的問題。箍筋的加工彎折，結構標準圖亦有明確的形狀與長度規定，必須是135度彎鉤，使彎鉤長是向內被包裹在結構內，而不是90度只在結構的表層上。

柱子和樑的大直徑主鋼筋在承受力量時，都會有向外蹦開的力量產生，這些力量若只靠混凝土的包覆是不夠的，仍會向外爆裂，所以必須設計許多閉合式的鋼筋，將大直徑的主要鋼筋圍束起來，這樣地震來臨時，柱子和樑就不會立即崩壞，這些常見的閉合式的鋼筋統稱為箍筋。

▲ 箍筋90度彎鉤不符合標準圖說規定。

柱-平面示意圖

▲ 箍筋135度彎鉤符合標準圖說規定。

柱-平面示意圖

▲ 柱90度箍筋爆開且箍筋間距過大。

5、樑筋在樑柱接頭之錨定長度不足

房屋結構的基本力量傳遞由小到大分別是由版將荷重傳遞到樑，再由樑將力量傳遞給柱。再把力量傳到地樑基礎。傳遞的過程都必須要有足夠的錨定長度伸入另一結構單元裡面，才能充分傳遞力量。若樑筋錨定於樑柱接頭的長度不足，於地震來襲時，人都還來不及逃生就發生樑先行開裂破壞的結構安全問題。

6、樑柱主筋塔接長度不足

在房屋結構內所綁紮的鋼筋都不是無限長，當不夠長時，則須要靠兩根重疊銜接來傳遞力量，所以必須依設計法規的要求，配置規定的重疊長度以能有效傳遞力量，其重疊在一起的長度就是搭接長度。當搭接長度不足就無法符合原設計的要求，會出現強度不足的結構性問題。

7、樑柱鋼筋設計過密間距太小

房屋結構是由鋼筋及混凝土所組成，而混凝土是由砂、石粒、水泥及水所拌合所生成。若鋼筋間距太小，石粒被卡住無法隨拌合體自由流動，就會造成混凝土無法充分包裹鋼筋，這樣鋼筋就無法發揮結構設計上所須達到的強度效果。

▲ 柱主筋搭接在同一斷面，搭接位置的鋼筋密密麻麻，間距太小。

8、混凝土強度不足

混凝土的特質是抗壓力效果佳，但抗拉能力很差，但若是在配上鋼筋成為鋼筋混凝土結構後，不但可以提高原有的抗壓強度，更可以有效的將其抗拉力增強且更不容易龜裂，兩者相輔相成，不但可以互補而且還有加乘效應。

當然前提必須是混凝土自身的強度要足夠，這樣才能與鋼筋緊密地黏結，然後產生握裏力，使鋼筋充分發揮應有的強度。

921地震房屋倒塌或損毀的案例中，可以看到不少混凝土呈現粉末狀、顏色呈現土黃色，這些都說明了混凝土抗壓強度不足。並且有水泥、砂石及水的配比不當，以及摻到一些土屑雜質等問題。所以混凝土強度的品質，與整體房屋結構安全的成敗，有很大的關係。

三、書籍小介紹

作者戴雲發，憑藉著對二十多年來本業的專精，
堅持一步一腳印的宣導結構安全的重要，
並提倡「建築安全履歷」的建置與落實。
好宅的原味，不是華而不實的外飾裝修，而是看不見的內在堅毅。
戴雲發結構技師致力於推動建築業界品質提昇，
與結構工程透明化紀實，期許本書能讓讀者輕鬆看懂建築結構的眉角，
買到一棟真正安全耐震的好宅。

本文出自《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》

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