■房屋因土壤液化下沉或傾斜時該怎麼辦？

(圖片來源: architecturaldigest.com)

發生土壤液化災害時，如果房屋下沉或傾斜，但結構體受損並不嚴重，房屋是否一定得拆除重建呢？

受災戶可以委託專業技師評估建築物的結構受損情形與修復費用，再決定是否需要拆除重建。一般來說，修復費用包括「房屋扶正」「地基改良」二部分，常見的修復工法則有頂升工法、灌漿工法等。

●頂升工法

頂升工法是921集集地震後，土壤液化受災民眾廣為採用的工法，施工時先沿著建築物開挖一條溝槽，將干斤頂及木塊置於建築物基礎下方，以干斤頂將建築物頂升至水平後，重新建造基腳，基腳完成後再回填土壤或灌漿。

● 灌漿工法

灌漿工法施工，是先以型鋼斜撐將建築物扶正，之後再利用低壓灌漿，將混凝土灌入基礎下方，以改良地盤。

有哪些因素會造成勁心與重心不在同一處， 使建築物在地震時扭轉呢？我們以鞦韆為例說明。如果木板為長方形，繩索粗細相同，但長度不同，這時鞦韆的勁心偏移，使得勁心與重心的位置 不同。推動橫桿時，木板移動並扭轉。

繩索長度不同，木板移動並扭轉

同樣的原理，斜坡上的建築物如果一側為長柱，一側為短柱，地震時，建築物同時發生移動與扭轉。

(左圖)建在斜坡的建築物側面

(右圖)地震時，柱子長度不同的建築物會產生扭轉

鞦韆繩索粗細相同，長度也一致，勁心仍維持 在木板的中點，但如果木板左右不對稱，會使重心偏移，勁心與重心的位置不同。推動橫桿時，木板移動並扭轉。

木板左右不對稱，運動時造成移動並扭轉

● 勁心和重心位置相同，可以避免扭轉

外型不對稱的建築物，地震時一定會發生扭轉行為嗎？事實未必如此﹗只要讓勁心和重心的位置一致， 就能避免扭轉行為發生。以平面形狀為等腰梯形的建築為例，因樓地板不對稱而造成重心偏移。若加粗部份柱子，調整勁心位置，使勁心和重心一致，即可避免建築在地震時發生扭轉。

然而建築物的形狀越複雜，欲使勁心和重心一致的工程計算與工程實務難度越高，容易因少許誤差造成 意外的扭轉，而不利於建築的耐震性。因此工程師建議購屋時，最好是選擇外型簡單對稱的建築物。

(左圖)勁心和重心位於不同點，地震時，建築容易發生扭轉行為

(右圖)勁心和重心位於同一點，地震時，建築不會發生扭轉行為

● 平面L形的建築物，轉角處易破壞

平面形狀為L形的建築物，地震時，轉角處承受較多的擠壓力量或拉扯力量，所以轉角處容易破壞。

除了L形外，ㄇ字型、T字型等平面形狀不對稱的建築，轉角處情況相似，也都容易於地震時發生破壞。

類似上述的建築設計，工程師通常建議採獨棟建造，以及保留適當的鄰棟間距，防範地震時發生碰撞。如 果有功能上的需求，必須讓人們可以在各棟間往來行走，可將鄰棟空間走道，設計成類似捷運的車廂連結走道 ，通道間以緩衝材作為外牆，並以單邊可活動的踏板連接樓地板。

ㄇ形建築採獨棟設計，鄰棟間以通道相連

● 退縮建築容易局部受損

「退縮建築」是指建築的某個或某些樓層，樓地板面積 突兀地大改變，建築物的立面形狀突然退縮。地震時，樓層 退縮處受力行為較為複雜，容易破壞。

退縮建築的樓層退縮處容易破壞

鋼骨構造 (Steel Structure，簡稱SS)，常見的玻璃帷幕商用辦公大樓多屬。鋼骨建築營建的過程，是將鋼鐵廠預鑄完成的型鋼，以拖板車運送至工地現場，之後再以螺栓、焊接等方式接合。梁、柱主結構完成後，再以鋼浪板澆置混凝土鋪設樓板，並以輕質材料裝設隔間牆。與鋼筋混凝土建築相比較，鋼骨建築興建所需的工期短、勞動人數少，但是技術性較高，焊接施工人員必須持有相關証照才能勝任。

老舊的鋼骨構造建築拆除後，其鋼材可回收再生使用，因而鋼骨建築被視為環保建築。然而鋼材有不耐熱的缺點，在高溫下容易變形甚至起火燃燒，因此在結構興建期間，必須施作防火披覆，以延長鋼材的防火時效。911事件之後（紐約雙子星大樓遭受恐怖攻擊而燃燒倒塌），鋼骨構造的防火披覆工程更受到高度的重視。

▲ 正施作防火披覆工程的鋼骨建築

鋼骨建築的隔間牆，通常採用「輕隔間牆」，方便牆面與主結構固鎖接合。輕隔間牆相對於鋼柱與鋼梁而言相當柔軟，不具備承重及抗震的功能，因此不視為主結構的一部分。

鋼材的強度對重量的比值大，而且韌性佳，使得鋼骨構造建築輕盈耐震，適合用來建造高樓或超高樓。但也 正因結構輕盈，隔音效果不如鋼筋混凝土構造，且強風吹襲時容易晃動，易使高樓上的人感覺不適，鋼結構建築若作為居住使用，舒適性相對較差，因此臺灣的鋼骨建築大多為辦公大樓。

傳統鋼筋混凝土材料在建造高樓時，顯得相當厚重而不利耐震；鋼骨構造建築輕盈耐震，但舒適性相對較差。為了兼顧高樓的耐震與舒適性，日本工程界結合鋼筋混凝土與鋼骨建材，率先開發鋼骨鋼筋混凝土建築(Steel Reinforced Concrete，簡稱SRC)。

鋼骨鋼筋混凝土建築的興建方式，是將型鋼組合成梁柱構架，再於鋼骨外部組立鋼筋，之後架設模板再灌注 混凝土，所以鋼骨與鋼筋同樣包覆在混凝土內，結構構件不需再施作防火披覆工程。雖然說，鋼骨鋼筋混凝土構 造同時包含了鋼筋混凝土構造與鋼骨構造的優點，但在設計及施工上較這兩種構造更為複雜，造價也高出許多， 並且需要良好的施工團隊，才能讓品質獲得保障。

與鋼骨構造相比較，鋼骨鋼筋混凝土構造相對沉穩，所以超高樓建築的低樓層常採用鋼骨鋼筋混凝土，以穩定大樓，提升低樓層耐震度；高樓層則採用鋼骨構造，使高樓層輕盈耐震。臺北101大樓就是鋼骨構造與鋼骨鋼筋 混凝土構造結合的應用案例。

鋼骨鋼筋混凝土雖然是新興的建築工法，但臺灣已經有不少鋼骨鋼筋混凝土的住宅、商辦大樓，尤其在921 集集地震後，國內更吹起一股鋼骨鋼筋混凝土建築的風潮，不論建築的樓層高低，許多建商紛紛標榜「鋼骨鋼筋混凝土構造」作為銷售賣點。事實上，由於材料特性的差異，鋼筋混凝土構造、鋼骨鋼筋混凝土構造與鋼骨構造 分別適合用於不同樓高範圍的建築。消費者買屋時，如果不是購買超高樓建築，可以多了解鋼筋混凝土構造的優點與施工要點 (本手冊下一節)，不必執意選購造價較高的鋼骨建築或鋼骨鋼筋混凝土建築。

鋼筋混凝土構造適用於建築高度為低、中、高樓的建築，建築成本較低，遇風及地震時產生的晃動程度也較小…

鋼筋混凝土構造、鋼骨鋼筋混凝土構造、鋼骨構造的特性與差異比較

(可點上面連結至各篇詳細介紹)

* 註：這裡所稱的建築高度大致為：5層樓以下建築稱低樓，6~18層樓建築稱中樓，18~30層樓建築稱高樓， 30層以上的建築稱超高大樓，這些樓層高度劃分僅為參考，並非絕對值。

● 什麼是軟弱層？

結構上，如果某一樓層比起其他樓層明顯軟弱，地震摧毀的能量會集中在這一層樓，造成該樓層先坍塌，而其它樓層跟著倒塌，這種建築物就稱為軟弱層建築，而先被震垮的樓層則稱為軟弱層。造成軟弱層 的因素可能是牆量不足、樓層過度挑高、頂樓違建等因素。

房屋設計時，若為了門面美觀氣派而將一樓過度挑高，卻沒有加粗柱子或增設牆壁量，一樓大廳可能 會成為軟弱底層；倘若住戶再自行違法頂樓加蓋，加重底層結構的負荷，對於底層的耐震力更是雪上加霜。

許多建築頂樓加蓋、一樓壁量不足，形成軟弱底層，以致921集集地震時，一樓完全崩塌而無存活空間

照片來源：內政部營建署雪霸國家公園管理處 俞錚皞 攝

● 柱線不連貫

柱子從基礎到頂樓直線連貫，建築物的重量才能有效傳遞至基礎，使整個結構系統受力均勻而穩固。

如果柱線不連貫，建築物重量的傳遞路徑複雜，容易在不連貫處發生破壞，而形成軟弱層，增加地震震 損倒塌的風險。