¶ 建築物混凝土結構設計規範|112年版・含113年勘誤|第二十七章 既有結構物強度評估
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。
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第二十七章 既有結構物強度評估 第二十七章 既有結構物強度評估 27.1 範圍 27.1.1 本章條款適用於利用分析法或載重試驗對既有結構物進行強度評估。 解說: 本章條款適用於評估整體或部分結構是否滿足本規範安全要求。若認定材料品質不足、證據顯示施 工不當、建築物改變用途或其他原因,整體或部分結構無法滿足本規範需求時,即可能需要進行強度評 估。於此情況下,本章提供檢驗結構安全準則,並不涵括認可新設計或新工法時所需之載重試驗。替代 材料或系統之認可見第1.9節。 27.2 通則 27.2.1 若對既有結構物之部分或整體符合本規範安全要求有疑慮,且結構物仍在使用時,則應在設 計者或主管單位要求下進行強度評估。 解說: 若以載重試驗當作強度評估程序之一部分時,進行載重試驗前,宜將加載範圍、載重大小、載重試 驗程序及可接受準則,告知並取得所有利害關係人同意。若組合構材或整體結構有安全疑慮時,不適合 對個別構材或斷面進行載重試驗。於此情況下,宜對特定安全疑慮者另擬定適當檢驗計畫進行評估。 27.2.2 若確知強度不足之影響,並可量測分析法所需構材尺度與材料性質時,則允許依據這些資訊 進行分析法強度評估,所需數據應依第27.3節測定。 解說: 軸向載重、撓曲及軸向載重加撓曲聯合作用下有關強度考量已充分了解,藉由構材尺度與材料數據 ,已有可靠理論用以得知強度與載重下短期位移之關係。以分析法決定結構物強度時,宜依據現場所蒐 集之實際結構尺度、材料性質及所有相關細節進行計算。 27.2.3 若無法確知強度不足之影響,或無法量測分析法所需構材尺度與材料性質時,則應依第27.4 節規定進行載重試驗。 解說: 若安全疑慮之關鍵為構材剪力或握裹強度時,採取載重試驗可能是消除或確認疑慮最有效之方法。 若分析所需材料性質與構材尺度無法決定,即使疑慮原因與撓曲或軸向載重有關,採取載重試驗也許仍 是適當的。在任何可能和適當情況下,載重試驗結果宜有分析支持。 27.2.4 若對部分或整體劣化結構之強度存疑,經第27.5節或第27.6節規定之載重試驗標準程序,其 載重試驗觀測結果符合可接受標準時,可依設計者指定時間內繼續使用整體或部分結構。若 設計者認為有需要時,應進行週期性再評估。 解說: 對於劣化之結構,如經載重試驗認可,可視需要限制其未來使用年限。於此情況下,週期性檢驗計 畫有助益,包含物理試驗及週期性檢驗計畫可評定較長期的服務年限。另一維持結構使用年限選項,係 27-1
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第二十七章 既有結構物強度評估 於持續週期性檢驗計畫下,符合第27.2.5節認可程度之限制活載重。週期性檢驗間距宜考量:(a) 劣化機 制、(b) 環境與載重之影響、(c) 結構使用歷程及(d) 週期性檢驗計畫範圍。指定服務年限結束時,如該 結構仍需繼續使用,則應再進行強度評估。若所有利害關係人同意,可另訂定週期性檢驗程序,不需全 部符合本章所定載重與可接受準則。 27.2.5 若測試結構之試驗結果不滿足第27.3節、第27.5節或第27.6節之條件或標準,在主管單位核 可下,根據載重試驗或分析結果,允許測試結構使用較低之載重等級。 解說: 降低載重等級規定除載重試驗未能通過之構材外 (參見第27.5.3節),主管建築機關可依強度評估結果 ,判定為安全及適宜後,允許該結構或構材在較低載重等級下使用。 27.3 分析法強度評估 27.3.1 既有情況確認。 27.3.1.1 應至現場驗證臨界斷面構材尺寸。 解說: 現場驗證臨界斷面尺寸係量化構材性能之必要步驟。彎矩、剪力與軸力等不同載重影響之臨界斷面 ,係指這些載重產生最大應力處之斷面及本規範針對不同構材所規定者。此外,臨界斷面亦可由受評估 結構的特定條件而訂,如構材局部之劣化。 27.3.1.2 應經量測確定鋼筋的位置與尺度。若經由現地檢測,確認具代表性鋼筋位置與圖說 相符,則允許採用圖說上之鋼筋位置資訊。 解說: 檢驗個別構材時,需確定臨界斷面受載鋼筋數量、尺度、排列方式及位置,一般可採用非破壞檢驗 方法。若結構之臨界斷面,於現場量測結果係一致的,則可降低量測頻率。 27.3.1.3 若有需要,推估等效 f ′ 須依據原施工時圓柱試體試驗結果、結構之鑽心試驗結果、 c 或兩者數據之分析結果。原始圓柱試體試驗數據和鑽心試驗數據對於有疑慮的區域 應具有代表性。 解說: 關於原施工時圓柱試體試驗數據估算等效 f ′ 之指南,可參考Bartlett (2012)之論文。 c ACI 214.4R訂有兩個以統計分析技術由結構物鑽心強度推估等值 f ′ 之方法。這些步驟只適用於既有 c 結構物強度評估時,推估等值 f ′ 不宜用來調查如第26.12.4節所述新建結構中低混凝土強度圓柱試體試驗 c 結果。鑽心試驗數量可依結構尺度及混凝土強度對結構安全之敏感度而定。 27.3.1.4 應依照CNS 1238規定方法進行鑽心試體之取樣及試驗。 27.3.1.5 鋼筋性質可依據結構中具代表性材料試樣之抗拉試驗結果。 解說: 所需試驗數量與結構中材料均勻性有關,宜由負責評估的建築師或專業技師決定。 27-2
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第二十七章 既有結構物強度評估 27.3.2 強度折減因數 27.3.2.1 若依照第27.3.1節規定決定鋼筋尺度、大小、位置與材料性質時,本規範中其他處所 列ϕ值可以增加。然而ϕ不應超出表27.3.2.1之限值。 解說: 表列強度折減因數大於第二十一章規定值。這些增加值,係藉由現地獲得之材料性質及現場實際尺 度合理推估。 表 27.3.2.1 最大允許強度折減因數 強度 類別 橫向鋼筋 最大允許φ值 拉力控制 所有情況 1.0 [1] 撓曲,軸力,或兩者 螺箍筋 0.9 壓力控制 其他 0.8 剪力,扭力,或兩者 0.8 承壓 0.8 [1] 螺箍筋須滿足 10.7.6.3, 20.2.2及25.7.3的要求。 27.4 載重試驗法強度評估 27.4.1 載重試驗應按照第27.5節單向載重試驗之規定或第27.6節往復載重之規定進行。 解說: 若被評估之結構強度可能受限於混凝土強度、結構預期之破壞為剪力控制、或鋼筋伸展長度不足, 則建議採用單向載重試驗程序。採用單向載重試驗程序,係因與往復載重試驗相較之下,於單向載重試 驗期間,載重長時間持續的施加,將會引致裂縫寬度增加及發展、混凝土潛變及鋼筋滑移等行為。 27.4.2 載重試驗須以確保試驗中人員及結構安全之方式進行。 27.4.3 安全措施不應干擾載重試驗或影響其結果。 27.4.4 受測結構部分齡期至少須達56天。若經業主、承包商、設計者及其他利害關係人同意,則可 提前進行載重試驗。 解說: 其他利害關係人包括主管建築機關、混凝土供應商及關心該結構未來安全性之人員。 27.4.5 與場鑄混凝土合成之預鑄構材,允許依照(a)與(b)規定,單獨對預鑄構材進行撓度試驗: (a) 僅當經計算顯示單獨預鑄構材不會受壓力或挫屈破壞時,方可施加試驗載重。 (b) 試驗載重施加於單一預鑄構材時,拉力鋼筋產生之總力,應等於依第27.4.6節規定之試 驗載重施加於合成構材產生之總力。 27.4.6 試驗載重安排與載重因數 27.4.6.1 試驗載重安排應選擇可造成受評估構材臨界區域發生載重效應者。 27-3
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第二十七章 既有結構物強度評估 解說: 施加載重位置之選定很重要,以使能在有缺陷疑慮處呈現最大反應,並使未加載構材分擔之載重為 最小。某些案例中,由分析顯示相鄰之未加載構材會分擔一些載重,此時試驗載重需調整,以產生適當 之載重效應於評估構件之臨界區域上。 27.4.6.2 包括既有靜載重在內之總試驗載重Tt,至少須達到(a)、(b)與(c)式中最大值: (a) Tt = 1.0Dw+1.1Ds + 1.6L + 0.5 (Lr或S或R) (27.4.6.2a) (b) Tt = 1.0Dw+1.1Ds + 1.0L + 1.6 (Lr或S或R) (27.4.6.2b) (c) Tt = 1.3 (Dw+Ds) (27.4.6.2c) 解說: 本規範更改載重試驗之規定,以符合ACI 437.2對於部分結構及靜不定結構之測試要求。載重試驗時 ,試驗載重將靜載重分為自重靜載重及外加靜載重。ACI 437.1R-07針對混凝土結構的載重試驗有額外的 說明與討論。 Dw之計算可包含載重試驗時尚未施作但將固定於混凝土上之材料重量,例如預鑄構材之面層板。Ds 之計算亦可包含完整結構構架內之構材重量。 27.4.6.3 可依照建築技術規則降低第27.4.6.2節中的L。 解說: 在結構安全考量條件下,建築技術規則准予降低活載重L。宜增加試驗載重以補償有疑慮結構中未加 載部分所分攤之力量。試驗載重之增加量,係依據試驗中選擇判定合格或不合格標準下之載重情況分析 決定。 2 2 27.4.6.4 除停車設施結構物、人群聚集之場所、或活載重L大於500 kgf/m [4.9 kN/m ] 的區 域外,第27.4.6.2(b)節中的活載重L之載重因數可降至0.5。 27.4.6.5 除非有相關文件與測試數據可用來確認使用中結構之常重混凝土密度,否則常重混 3 3 凝土密度應取為 2.4 tf/m [24 kN/m ]。關於其他類型之混凝土材料,其密度應根據 試驗結果或其他文件確定。 解說: 支持不同單位重量的文件包含混凝土於澆置時或鑽心試體之測試結果。對於其他類型之混凝土材料( 如輕質混凝土),其密度應取決於混凝土鑽心試體試驗結果或其他相關文件。 27.5 單向載重試驗程序 27.5.1 試驗載重施加 27.5.1.1 總試驗載重Tt至少須分為四約略等分增量。 解說: 於每個載重階段後,建議檢查受載結構區域是否有開裂與變形的徵兆 (參見第27.5.3.1節解說)。 27.5.1.2 均布載重之施加應確保載重傳至被測結構或部分結構為均勻分布。在試驗載重布 設應避免產生拱作用。 27-4
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第二十七章 既有結構物強度評估 解說: 拱作用會傳遞不均勻載重到受測試撓曲構材上。例如於板上均勻放置磚塊,若磚塊相互緊密接觸, 則會發生拱作用,而使板跨度中央附近所受之載重量減少。 27.5.1.3 在施加最後一次載重增量後,Tt應在結構上持續加載至少24小時,除非有如第27.5.3 節所述之破壞情形產生。 27.5.1.4 在記錄所有反應量測後,如可行時,應儘速移除測試載重。 27.5.2 反應量測 27.5.2.1 應於預期最大反應處進行反應量測,如撓度、應變、滑移與開裂寬度等,必要時應 進行額外的量測。 27.5.2.2 所有可適用反應量測的初始值,應於第一階段載重增量施加前一小時內獲得。 27.5.2.3 每階段載重增量施加後及已完成施載Tt於結構物至少24小時後,均須記錄一組反應 量測。 27.5.2.4 於移除Tt之24小時後,須進行最後一組反應量測。 27.5.3 可接受準則 27.5.3.1 受測結構的部分應無混凝土剝落、破碎或其他破壞的跡象。 解說: 破壞之證明包括損壞 (混凝土開裂、剝落或變形) 程度與範圍,以至於試驗觀察損壞結果明顯過大 且與結構安全性要求不符。目前尚未發展出適用於所有結構類型和損壞狀況之簡單規則。若結構發生嚴 重之破壞被判定為未通過該測試,則不允許再作重新測試,因為受損之構材即便在較低之加載速率下仍 被認定無法再使用。在撓曲構材中因混凝土灌漿時所造成之缺陷,進而引起混凝土局部剝落或混凝土受 壓碎裂,此現象無須判定為整體結構構材之損壞。裂縫寬度則是說明結構狀態的良好指標,裂縫寬度觀 察可協助判定結構強度與行為是否符合安全性要求。然而,在現場條件下不可能準確地預測或量測混凝 土結構構材之裂縫寬度。建議於測試前建立判斷準則,係針對裂縫型式、裂縫量測位置、量測方法及相 似之限制或評估新裂縫、裂縫寬度變化限制之準則。 27.5.3.2 受測構材應無顯現立即剪力破壞之裂縫。 解說: 開裂界面上的力量係藉由穿越剪力裂縫之粒料互鎖效應傳遞,並因橫向鋼筋的鉗緊作用以及跨越裂 縫箍筋的榫釘作用而加強。當裂縫增長至其水平投影長度接近構材深度時,將導致裂縫擴大達骨材互鎖 作用失效之程度,以及橫向箍筋開始降伏或錨定失效,致威脅構材的整體性,構材可假定接近立即剪力 破壞。 27.5.3.3 在構材無橫向鋼筋的區域,應評估斜向於縱軸並具水平投影長度大於構材深度的結 構裂縫。對於變化深度之構材,應於裂縫中點處量測深度。 解說: 斜向裂縫會造成無橫向鋼筋構材脆性破壞。對無橫向鋼筋構材,建議評估所有斜向裂縫。 27-5
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第二十七章 既有結構物強度評估 27.5.3.4 在鋼筋錨定及搭接之區域,須評估沿鋼筋方向之短斜向或水平裂縫。 解說: 在錨定區沿鋼筋軸向之開裂,可能與鋼筋及混凝土間力傳遞所形成之高應力相關。若這些開裂沿主 筋發展,可作為即將發生構材脆性破壞的指標,評估其發生原因及影響後果具重要性。 27.5.3.5 測得之撓度須滿足: Δ 1 Δ ≤ (27.5.3.5) r 4 解說: 若結構未顯現破壞跡象,試驗載重卸除後之撓度恢復情況,可用以判定結構之強度是否足夠。 27.5.3.6 如試驗期間測得之最大撓度Δ1未超過0.127 cm或ℓt/2000之大者,第27.5.3.5節規定之 殘餘撓度允許免除。 解說: 在剛度較高之結構,現場之量測誤差可能與實際撓度、恢復情況屬相同等級。為免除對於此類結構 懲罰性之要求,若最大撓度為未超過0.127 cm或 ℓt /2000之大者,則可免除恢復後之量測。 27.5.3.7 若無法滿足第27.5.3.5節或第27.5.3.6節時,可允許重作載重試驗,但第二次載重試 驗應於移除第一次試驗外加載重72小時後方得開始。 27.5.3.8 若滿足以下條件時,第二次載重試驗之部分結構應可視為合格: Δ 2 Δ ≤ (27.5.3.8) r 5 27.6 往復載重試驗程序 解說: 囿於國內相關學會尚無往復載重試驗程序之規定。為提供往復載重試驗程序及允收準則,建議參考 美國混凝土學會之ACI 437.2 (Code Requirements for Load Testing of Existing Concrete Structures)規定有關 既有混凝土結構之往復載重試驗程序,來評估既有結構之強度。 往復載重試驗包含對於結構或結構元件之往復加載與卸載。ACI 437.2針對往復載重試驗之加載歷時 作出相關敘述,其包含於結構試驗重負荷載中之加載增量。結構測試之載重變形反應通常用來評估測試 元件之性能。載重試驗之可接受準則制定係依據載重變形反應於下列行為之差異:線性彈性行為、於每 個載重迴圈下之永久變形及測試完成後之變形回覆狀況。 往復載重試驗結果應符合ACI 437.2之允收準則。若結構或構材未通過往復載重之測試,則須依照ACI 437.2之規定允許重作往復載重試驗。若構件超過最大撓度限制 ℓ 180 ,則ACI 437.2不允許重作測試。但 t 為保持與單向載重試驗之一致性,若結構未顯現破壞跡象,可免除此項限制。 27-6
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