¶ 建築物混凝土結構設計規範|112年版・含113年勘誤|第五章 載重
發布機關:內政部
版本:112年8月10日台內營字第1120809921號令修正發布,113年1月1日生效;113年2月19日內授國建管字第1130800784號函勘誤。
文件性質:設計規範及解說(含113年勘誤)
官方來源:內政部主管法規共用系統 | 國土管理署發布頁
查核日期:2026年8月28日。
版本:112年8月10日台內營字第1120809921號令修正發布,113年1月1日生效;113年2月19日內授國建管字第1130800784號函勘誤。
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第五章 載重 第五章 載重 5.1 範圍 5.1.1 除第二十七章另有規定外,本章用於選定設計用之載重因數及其組合。 5.2 通則 5.2.1 載重應包括自重和加載,以及預力、地震、束制體積變化和不均勻沉陷等效應。 解說: 使用載重係依「建築技術規則」規定之各種載重,如靜載重、活載重、風載重、地震載重、流體 載重、土壤載重、雪載重,以及混凝土因溫度、潛變、收縮、膨脹及結構不均勻沉陷...等變化引起之 效應。 5.2.2 載重應遵照建築技術規則或由主管建築機關訂定之相關規範或規定。 解說: 地震力、流體作用力、土壤作用力、風力等載重,應依內政部公告之建築物耐風設計規範及解說、 建築物耐震設計規範及解說、建築物基礎構造設計規範等相關規範計算之。 5.2.3 活載重可依建築技術規則及第5.3.3節規定折減之。 5.3 載重因數及其組合 5.3.1 需求強度U應符合表5.3.1所列因數化載重之效應,特殊情形之載重因數及其組合則依照第 5.3.3節至第5.3.12節之規定。 表5.3.1 載重組合 載重組合 公式 主要載重 (5.3.1a) D U = 1.4D U = 1.2D + 1.6L + 0.5 (L 或 S 或 R) (5.3.1b) L r U = 1.2D + 1.6 (Lr 或 S 或 R)+ (1.0L 或 (5.3.1c) Lr或S或R 0.8W) U = 1.2D + 1.6W + 1.0L+0.5 (L 或 S 或 R) (5.3.1d) W r U = 1.2D + 1.0E + 1.0L + 0.2S (5.3.1e) E U = 0.9D + 1.6W (5.3.1f) W U = 0.9D + 1.0E (5.3.1g) E 5-1
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第五章 載重 解說: 需求強度U係以因數化載重表示,因數化載重為第5.2.2節決定之載重乘以適當載重因數而得。若載 重效應,如內力及彎矩,與載重呈線性關係,則需求強度U可以載重效應乘以適當載重因數表示之,其 結果相同。若載重效應與載重呈非線性關係,如構架的PΔ效應(Rogowsky and Wight 2010),決定載重效 應前,須將載重乘以載重因數。基礎設計之代表性案例於第13.2.6.1節討論。採用因數化載重案例之非 線性有限元素分析於第6.9.3節討論。 在結構物使用年限期間,計算載重效應之精確度及此載重預期之變異量,均影響指定給每個載重因 數之數值。由於靜載重能精確決定及其變異量較小,因此其載重因數較活載重者小,載重因數亦考量結 構分析計算彎矩與剪力時之變異性。 本規範訂定特定載重組合之載重因數,在指定組合載重因數時,已考量同時發生之機率。所列載重 組合已包含大部分常用之載重組合,但不宜假設已涵蓋所有情況。 對於組合載重,決定U之符號 (正或負) 時,已妥善考量因某類載重可能對另一類載重產生相反之 影響。當較高靜載重降低其他載重所造成之影響時,則使用0.9D作為載重組合。對於拉力控制之柱斷面 ,此載重可能成為臨界情況,不論彎矩有無增加,軸向壓力減少或產生拉力,可能會形成臨界載重組合 。決定最臨界設計條件時,宜考量各種不同之載重組合,尤其是當強度依據多種載重效應時,例如結合 撓曲與軸向載重之強度,或受軸向載重構材之剪力強度。假如有尋常實務上不常遇見之特殊情況,而需 依賴某一構材之強度時,對於這些構材,可適當地降低強度折減因數φ,或提高載重因數。 公式(5.3.1b)、(5.3.1c)、及(5.3.1d)中的雨水載重R,宜考慮所有可能之雨量累積值,屋頂宜設計為有 足夠斜度或上拱以確保適當排水,並事先考量屋頂因靜截重造成之長期撓度,若屋頂構材之撓度可能造 成積水,伴隨撓度增加及額外積水,則設計時宜確定此種過程能自我限制。 有關風力W載重因數,美國ACI 318規範自2011年起,配合ASCE/SEI 7將設計風力由服務載重等級 (service-level) 改為強度載重等級 (strength-level),因而將風力載重因數由過去之1.6與0.8分別降為1.0與 0.5,惟本規範考量我國建築物耐風設計規範之風載重採用服務載重等級,因此風力載重因數採用1.6與 0.8之規定,該載重因數係依據我國風力特性訂定,均未含風力方向性折減係數,可參閱鋼結構極限設 計法規範及解說之有關風力載重係數之解說。 另有關地震力E載重因數,美國ACI 318-14規範亦配合ASCE/SEI 7採用強度載重等級之設計地震力 ,故地震力載重因數亦為1.0。根據現行建築物耐震設計規範,設計地震下之最小設計水平總橫力V依下 式計算: I ⎛ S ⎞ aD V = W ⎜ ⎟ 1.4α F y ⎝ uD ⎠m 式中,SaD為工址水平加速度反應譜係數;I為用途係數;FuD為結構系統地震力折減係數;W為建築物 全部靜載重; α 為起始降伏地震力放大倍數,與含地震力之載重組合有關。本規範含地震力之載重組 y 合採用1.2D+1.0E+1.0L+0.2S與0.9D+1.0E,由於本項載重組合中之地震力載重因數係取1.0,因此計算 水平總橫力V 時, α 值應取1.0。至於如採用其他設計方法或載重組合時, α 值可另依耐震規範第2.9 y y 節之規定分析決定之,其中依本規範第13.3.1.1節與第13.4.1.1節,採用1.0E之工作應力法設計基腳面積 或基樁數目時, α 可取為1.5。 y 載重效應E包含水平及垂直地表運動之效應(即Eh及Ev),垂直地表運動效應採用增加或減除(正或負) 方式與靜載重效應(D)組合,除非建築技術規則特別排除之構件,所有結構構件,不論是否為地震力抵 抗系統之部分,均需考量垂直地表運動效應。 5-2
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第五章 載重 5.3.2 單一或多項載重非同時作用之效應予檢討。 5.3.3 除下列(a)、(b)或(c)之情形外,公式(5.3.1c)、(5.3.1d)及(5.3.1e)中活載重L之載重因數得減 小至0.5: (a) 停車場 (b) 人群聚集之場所 2 2 (c) L超過500 kgf/m [4,900 N/m ]之區域 解說: 本條文之載重修正因數不同於建築技術規則中考量載重面積所允許之活載重折減,該活載重折減可 與本條文所規定之0.5載重因數合併使用。第5.3.3(b)節所稱之人群聚集之場所參見「建築技術規則」建築 構造編第十七條之規定。 5.3.4 若有下列(a)至(f)之載重,則應包含於活載重L中: (a) 集中活載重 (b) 車輛載重 (c) 吊車載重 (d) 欄杆、護欄、車輛屏障系統上之載重 (e) 衝擊效應 (f) 振動效應 5.3.5 因束制體積變化或差異沉陷引致結構效應之力T,若對結構安全或性能造成負面影響,則 應與其他載重合併考量,T之載重因數訂定時應考量T可能值之不確定性,T最大效應與其 他載重同時發生之機率,及T效應大於假設值所造成之潛在負面結果。T之載重因數不得小 於1.0。 解說: 有數種策略可用以對應由於體積變化及差異沉陷所造成之位移,束制位移會造成明顯之構材受力與 彎矩,例如板內拉力及垂直構材內剪力與彎矩,T效應所導致之力量通常不予計算,且不與其他載重效 應組合,但設計時依過去成功之實務經驗,採用相容結構構件及延展性接頭設計,吸收差異沉陷及體積 變化所造成之位移,同時提供承載重力及側向載重所需抵抗力。根據類似結構之功能表現,伸縮縫及施 工閉合縫常用以限制體積變化產生之變位,收縮與溫度鋼筋量通常依據混凝土總面積決定,而非由計算 力而得,有可能超過撓曲鋼筋需求量。當結構位移會導致非延性構件損傷時,在計算預測外力時,宜考 慮預期位移及結構反應之既有變異性。 Klein及Lindenberg (2009) 針對預鑄混凝土建築物體積變化行為之長期研究,建議如何考量接頭勁 度、熱暴露、潛變引致構材軟化及其他影響T力量因子之程序。 Fintel等人(1986) 提供高樓體積變化效應大小之資訊,並建議將這些效應所導致之力量納入設計之 程序。 5.3.6 若存在流體載重F,則應依據下列(a)、(b)、(c)或(d),納入第5.3.1節之載重組合公式: (a) 若F單獨作用或與D合併作用時,則F應以載重因數1.4納入式(5.3.1a)中。 (b) 若F與主要載重合併作用時,則F應以載重因數1.2納入式(5.3.1b)至(5.3.1e)中。 (c) 若F為永久性,且抵消主要載重時,則F應以載重因數0.9納入式(5.3.1g)中。 5-3
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第五章 載重 (d) 若F為非永久性,且抵消主要載重時,則F不得納入式(5.3.1a)至(5.3.1g)中。 5.3.7 若存在側向土壓力H,則應依據(a)、(b)或(c),納入第5.3.1節之載重組合公式: (a) 若H單獨作用或與主要載重合併作用時,則H應以載重因數1.6納入。 (b) 若H為永久性,且抵消主要載重時,則H應以載重因數0.9納入。 (c) 若H為非永久性,且抵消主要載重時,則H不得納入。 解說: 第5.3.6節之流體載重F,例如:儲存槽內之液體,因其載重效應與靜載重相似,所以其載重因數及載 重組合與靜載重相同。本節之側向土壓力,包含由土壤、土壤中水及其他材料導致之側向壓力,其需求 載重因數係反映其變異性及該等材料可能被移除之機率。因H載重不確定性大於流體載重,若單獨作用 或與主要載重合併作用時,載重因數取1.6納入第5.3.1節之所有載重組合公式。若為抵消主要載重時, 例如:被動土壓力,且為永久性,則載重因數取0.9納入第5.3.1節之所有載重組合公式,若為非永久性 ,則不得納入載重組合中。ASCE/SEI 7之註解中有與H載重因數有關之討論。 5.3.8 若結構物位於洪水區,則應考量洪水載重及適當之載重因數與載重組合。 5.3.9 若結構物承受大氣冰載重,則應考量冰載重所引致之力量及適當之載重因數與載重組合。 解說: 若冰累積於結構構材上,會增加作用力及受風面積,設計上宜加以適當考量。 5.3.10 需求強度U應納入預力作用所引致之內力效應,此內力效應之載重因數應採1.0。 解說: 對於靜不定結構,由於施加預力所造成之內載重效應,有時稱為二次彎矩,會非常顯著 (Bondy 2003;Lin 及Thornton 1972;Collins 及Mitchell 1997)。 5.3.11 對於後拉預力錨定區設計,最大預力鋼筋千斤頂力量應採1.2之載重因數。 5.3.12 預力效應併用壓拉桿方法時,載重因數應依據下列(a)或(b),納入第5.3.1節之載重組合公式 : (a) 預力效應增加壓拉桿淨力時,預力載重因數應採1.2。 (b) 預力效應減少壓拉桿淨力時,預力載重因數應採0.9。 解說: 最大鋼腱千斤頂力量使用載重因數1.2,造成設計載重約為指定預力鋼筋降伏強度之113 %,但不會 超過預力鋼筋標稱拉力強度之96 %,此項規定符合最大錨定容量至少為95 % 預力鋼筋標稱拉力強度之 要求。 5-4
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