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第一章 緒論；原PDF第19–34頁。
本節閱讀與適用提醒
- 文件性質：本件是內政部建築研究所102年12月協同研究報告。封面明示內容及建議純屬研究小組意見，不代表機關意見；它不是法規命令、部頒設計規範或核定審查辦法。
- 研究適用範圍：報告提出的研究對象為主要構材使用混凝土設計強度高於560 kgf/cm²且主筋採SD550、SD685以上，或採預鑄工法之RC建築。這是102年研究設定，不是本站認定的現行法定門檻。
- 版本時點：正文引用建築物耐震、耐風、混凝土設計、新材料認可及各縣市特殊結構審查制度，均以民國102年前後資料為基礎；2026年個案不得直接以本報告取代現行法令與主管機關程序。
- 與New RC後續資料區分：本報告是102年建研所研究，不能與國震中心2019英文草案或2022《高強度鋼筋混凝土結構設計手冊》第二版混為同一文件，也不代表後兩者已全文收錄。
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¶ 超高強度鋼筋混凝土建築結構設計施工審核要項之研擬｜原檔第19頁
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第一章 緒論 第一章 緒 論 第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景 近年來有關超高強度鋼筋混凝土(New RC)於超高層建築工程之應 用，各界感受到有迫切的需求也投入相當的心力。相關研究報告有「超 高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針的研擬」、「高強度鋼筋混凝土應用 在超高樓層建築物之耐震性能探討」、「高強度鋼筋混凝土建築審核認可 機制之探討」等，材料方面，國內高強度鋼筋、續接器及高強度混凝土 的研究頗有成果，而國外相關廠商對於高強度鋼筋、續接器等也希望提 供其產品及技術，進一步更計畫進行有關高強度鋼筋混凝土構件之本土 化實驗研究。 有鑑於此，預測國內今後充分利用超高強度鋼筋混凝土的超高層建 築物將會漸漸普及，並隨著活用超高強度鋼筋混凝土的特性，不久將來 不僅是超高層建築物，中高層建築的廣泛利用也是指日可待，然而作為 結構材料性能優越的超高強度鋼筋混凝土，從某種角度看來可說是與現 行傳統的鋼筋混凝土屬於不同的材料，為了其發展及普及此結構系統之 應用非精確掌握其結構構材特性不可，目前，於日本使用超高強度鋼筋 混凝土之超高層建築物，都必須進行基於構材彈塑性特性之結構分析、 非線性動力地震歷時反應分析等。 另一方面，隨著鋼筋混凝土(RC)建物的高層化，鋼筋的高強度化和 大直徑化的需求也提升，因此有關於高密度配筋和鋼筋彎曲加工等配筋 設計施工的範疇內，發生了種種技術上的問題。因應此問題，市場上開 發了鎔接式高強度剪力箍筋、灌漿式機械續接器及機械錨定鐵件等，以 便進行超高層 RC 建物的設計、施工。目前有些中高層 RC 建築物，也有 於結構設計完成後，施工的階段中，為無法獲得合理的鋼筋配置的案 例。此因為於結構設計階段中未能先行考量配筋設計所致。於結構設計 階段，結構設計和設計圖製作常被分別作業，配筋詳細圖於設計階段未 1
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高強度鋼筋混凝土建築設計施工審核要項之研擬 製作完成前，即進行施工的事例甚多。而高強度、大直徑鋼筋的情形， 柱梁接合處配筋細節處理，等到施工階段有時將難以進行調整。因此使 用高強度、大直徑鋼筋之 RC 建築物，必須於結構設計階段時，即考慮 此配筋原則與細節，製作出配筋詳細圖，確認柱梁接合部之配筋細節符 合設計圖說及標準施工說明書等。如果無法如設計所預想的方式配置柱 梁接合部鋼筋，將無法保證 RC 建物的結構性能。 此外為了確保品質、施工合理化、生產性、工期縮短，超高層 RC 建 築採用預鑄化也是必然的發展。預鑄化有下述之優點： (1)品質的安定:傳統工法的結構體構築受技術人員、天候、施工條 件等常導致混凝土的不安定，造成結構體品質很大的變動，預鑄化可除 去這些不安定因素外，同時配筋、模板的精度也提升，或部分機械化施 作獲得安定的製品； (2)工期縮短: 傳統工法通常以約 7~11 天完成一個樓層的工程循環 來進行，預鑄化可縮短至 5~8 天。整個超高層 RC 建築則可縮短幾個月 的工期，另外預鑄結構體本身已具有一定的強度，可減少支撐或提早拆 除，混凝土澆注後的第二天即可進行下一樓層的工程，或內裝工程可提 早開始。特別是受天候的影響小，容易工程管理； (3) 減少高處的鋼筋、模板作業，提升安全性，同時大量減少模板 使用，為對地球環境有利的優良工法。 如上述此等 New RC 建築之建造因材料強度及施工方式，可能或必 須超過目前建築技術規則與結構混凝土設計規範的一般規定，如何確保 設計的安全性及施工的可靠性成為此等建築物發展上的課題。 目前國內對於高度超過 50 公尺或特殊結構等，需進行主管機關委 託審查機構的結構審查，另有使用超出技術規則之材料或施工方法則又 將適用於「建築新技術新工法新設備及新材料認可申請」，惟此認可辦 法適用於使用超高強度 RC 之超高層建築似乎有所不足，如上述 New RC 建築並非僅需高強度材料及施工方法的認定，整體結構分析設計方法的 2
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第一章 緒論 考量也極為重要。因此參考日本 New RC 高強度材料認定‧認可辦法、 設計施工審核制度以及內容的演變並兼顧國內法令制度與工程實務等 實情，研擬適合於國內 New RC 建築之設計施工審核要項，以利 New RC 建築實際應用與發展。 3
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高強度鋼筋混凝土建築設計施工審核要項之研擬 第二節 研究範圍及方法 鄰國日本自 1988 年開始由政府主導積極推動高強度鋼筋混凝土研 究發展計畫，為五年期的國家型研究計畫，簡稱 New RC 研究計畫，至 今 New RC 建築已超過 700 棟，最高 59 層高達 200 公尺，顯示該工程技 術應用已趨成熟。國內近年來對於相關課題亦投入相當的心力，惟 New RC 建築之發展尚處於研究階段，開發建設廠商雖對此種建築物感到應興趣 卻又抱著觀望心態。此乃國內尚未整合出一套 New RC 的審核認定標準， 可說是主要原因之一，不確定的審核內容、不確定的審核期間，將使廠 商裹足不前。有鑑於此，參考日本 New RC 發展過程及審查內容的演變， 考量國內實情，期待能研擬出適用於國內之超高強度鋼筋混凝土設計施 工的審核機制。 具體作法為彙整國內相關之審查機制，並參考日本建築學會出版之 各種相關資料、日本建築中心「高層 RC 建築技術審查會」之審查內容 及機制、及「混凝土構造評定委員會」之鋼筋及續接器等評定報告書等， 擬定國內適用之設計施工審查要項內容。同時建議國內須進行的研究項 目，包括結構非線性分析方法的開發、構材性能實驗、高強度材料製作 及施工技術、預鑄工法的推廣等，商請學術單位及相關業者參與實際的 研究，研究過程中邀請專家學者以座談方式檢核研究內容之可行性。 日本於高層混凝土建築的發展過程中，審核機制已由初期的單一機 構擴展到成熟期的指定多處審查機構，可見審核內容項目已趨於標準 化，其中許多成果都可由報告或圖書取得，利於直接引用，或參照國情 透過國內專家之建議討論加以修正。因此採用如此研究方法可於最短時 間達到最佳的成果。 目前國內已有高層建築結構設計審查辦法，由主管建築機關委託學 術單位、建築師及技師公會等進行審查。審查內容已相當完備，且運作 已相當順暢，對鋼筋混凝土建築而言，僅適用於現行鋼筋混凝土設計規 4
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第一章 緒論 範所規定之一般強度鋼筋混凝土造的高層建築物。主要審查項目有(1) 建築及基地概況，(2)結構系統，(3)設計載重，(4)結構分析，(5)結構 材料，(6)結構設計細部，(7)臨時開挖檔土措施，(8)與結構安全相關 之施工系統，(9)結構設計圖。 高強度鋼筋混凝土材料與結構之特徵有 (1) 一定以上強度的混凝土其彈性係數、抗壓強度時之應變、抗拉強度 不會隨強度大增大而變大，另外，潛變係數、收縮應變，乾燥收縮應變小， 而自收縮應變大。 (2)達到混凝土抗壓強度時幾乎為彈性，抗壓強度後急速破壞，最大強 度以後之斜率的控制必須有某種程度以上的橫向圍束鋼筋量，已獲得足夠之 韌性，圍束鋼筋量不足時，欠缺改善效果。 (3)初期勁度之評價方法，幾乎與普通強度的混凝土相同。高強度混凝 土之裂縫為貫穿粗骨材，形成平滑的破壞面、此構材之裂縫影響剪力傳遞路 徑。 (4)主筋為高強度鋼筋時，降伏變形變大，有時於主筋降伏達彎曲極限 強度前，因混凝土達到極限壓應變而達最大強度。彎曲極限強度之計算，必 須考慮高強度鋼筋與混凝土的應力-應變關係。 (5)剪力強度，使用適切的有效抗壓強度係數，可根據以往的剪力極限 強度計算式求出。 (6)界限變形，與使用普通強度之混凝土相同，軸力比的大小及構材抗 壓性能或規定抗壓性能之結構因素將成為性能評價的基本。 高層鋼筋混凝土結構物的施工，大多使用柱及梁為預鑄構材而現場組立 的工法。常用的工法有(1)將柱、梁構材預鑄化，柱梁接合部為現場澆置混 凝土的工法，(2)柱構材預鑄化，接合部及梁構材結合成一預鑄構材，於梁 中央部接合的工法，(3)柱構材與接合部結合為一預鑄構材，梁構材預鑄化， 於梁端部接合工法。柱梁架構建物之柱梁接合部，大地震時之應力相當高， 5
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高強度鋼筋混凝土建築設計施工審核要項之研擬 確保其耐震性能及保握這些性能對架構恢復力特性的影響是重要的。 有鑑於此，本研究的範圍將針對超高強度混凝土、鋼筋所衍生之材料特 性、設計分析方法及施工技術等提供進一步的審查項目，主要增加之審查項 目為 (1)耐震設計方法，將要求考慮構材彈塑性行為之非線性歷時分析。 (2)使用之高強度混凝土、高強度鋼筋、續接器、錨定鐵件等材料時， 需經過主管機關之新材料認可。 (3)採用預鑄積層工法時，應提出施工計畫，預鑄構材之接續方法或位 置超出規範要求時，應以構材實驗方式證明其可行性。 6
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第一章 緒論 第三節 既有文獻之回顧 日本自 1988 年度開始積極推動為期五年的國家研究型計畫「高強度鋼 筋混凝土研究發展計畫」，簡稱為 New RC 研究計畫，其主要成果有(1)高強 度、超高強度鋼筋混凝土用材料的開發，(2)施工基準之開發，(3)結構性能 評估方法之開發，(4)設計方法的開發。因此目前日本東京首都圈，應用 New RC 於五十餘層樓超高層建築已習以為常，大幅節約工程材料，環保效益彰 顯；且採用預鑄構材之積層工法施工，工期可縮短，蔚為風氣。 有鑑於此，除了參考日本研究應用的成果及施工經驗外，國內近年來對 於 New RC 材料開發及設計施工方法也投注相當的心力。2007 年由財團法 人台灣中心與台灣省土木技師公會主辦，內政部營建署、內政部建築研究 所及行政院公共工程委員會之指導下，於台北及高雄各舉辦了「新世代超 高強度鋼筋混凝土構造工程技術研討會」，邀請日本學者專家就 New RC 的 發展、結構計畫及分析方法、結構安全評估方法以及施工實例進行精闢的 演講。 2009 年由廖慧明博士(協同主持人)邀請四位日本資深學者專家來台，舉 辦第二次演講會，內容涵蓋(1)結構計劃和耐震設計的現況和性能評價， (2)New RC 技術之演變，構造種別之推移，混凝土強度與建物高度之關係， 主筋及剪力筋強度之使用範圍，基本週期之分布，(3)日本建築中心性能評 估之流程，(4)超高層鋼筋混凝土造建築之施工計劃與管理，提供現場預鑄 工法的相關資訊。 2011 年 9 月 19 日於台北舉辦第三次 「新世代超高強度鋼筋混凝土構 造工程技術研討會」，內容除了 2011 年 3 月 11 日之東日本大地震之介紹外， 也將日本普遍實施之設計方法及最新施工技術加以詳細介紹。主題為(1)東 日本大震災與 RC 造建築物之受害，(2)日本高強度 RC 造建築物之設計，包 括耐震設計概要、構材設計與性能值，(3)日本最近超高層 RC 造建築物之 施工例。 7
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高強度鋼筋混凝土建築設計施工審核要項之研擬 國家地震工程研究中心也於 2011 年成立「台灣新型高強度鋼筋混凝土 結構研發」平台，整合國內相關研究人力與資源研發此結構系統，並期能 落實應用於工程實務中。為使工程界更瞭解日本在此領域之工程技術進展 與國內研發情形，於 2012 年 5 月 29 日邀請日本及國內學者專家舉辦了「超 高強度材料於高層 RC 建築之應用研討會」。 除上述舉辦各種研討會、座談會外，內政部建築研究所針對 New RC 課 題也投入相當心力，在此，就建築研究所協同研究報告中有關 New RC 設計 及分析的相關研究概述如下： 一. 超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬(參考書目 16)) 上述研究報告於 2009 年所提出，期待可供業界推展超高強度鋼筋混凝 土建築構造的指引，依循其設計施工之要求與要點的指導，引進開發優質 的建築個案。主要內容如下: (1) 結構計劃 建議採取之規則性結構系統、標準結構構材、結構體之要求目標性 能、構材製造與工地施工可行性之確認 圖 1.3.1 標準層平面及構架立面案例 【資料來源:參考書目 1】 8
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第一章 緒論 圖 1.3.2 典型柱、梁斷面 【資料來源:參考書目 1】 (2) 高強度鋼筋混凝土之材料與構材性能 材料與構材之品質目標及性能要求、設計時應有的施工考量、高強 度混凝土之性能要求、高強度混凝土使用材料之一般事項、混凝土 配比強度與結構強度、高強度鋼筋、高強度鋼筋混凝土構材之力學 特性 圖 1.3.3 骨材之種類和抗壓強度的關係 【資料來源:參考書目 3】 9
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高強度鋼筋混凝土建築設計施工審核要項之研擬 圖 1.3.4 SD590/685 鋼筋力學性質示意圖 【資料來源:參考書目 16】 (3) 耐震設計與分析方法 耐震設計基本原則、耐震設計之判定基準、結構物之模擬方式、構 材之反復受力特性、地震設計的方向性、根據靜力分析之耐震性能 的確認、基礎構造、根據動力分析之耐震性能的確認 圖 1.3.5 立體架構模型 【資料來源:參考書目 33】 10
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第一章 緒論 圖 1.3.6 日本 New RC 高層建築結構設計流程 【資料來源:參考書目 16】 11
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高強度鋼筋混凝土建築設計施工審核要項之研擬 (4) 預鑄混凝土構材之結構性能要求 性能要求、設計原則、細部規定 圖 1.3.7 預鑄混凝土接合部的概念 【資料來源:參考書目 34】 (5) 施工與管理 特殊工法之必要性、混凝土之發包製造及輸送、預鑄構材之組裝、 施工計劃及施工管理、施工品質之管理、施工品質之確認。 圖 1.3.8 預鑄構件之組立工程例【資料來源:參考書目 5】 12
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第一章 緒論 二. 高強度鋼筋混凝土應用在超高層樓建築物之耐震性能探討 上述報告(參考書目 17)於 2011 年所提出，研究內容為參考相關高強度 鋼筋混凝土之力學行為計算方式，透過與實驗之比對，確定研究所採用 的高強度混凝土組成律與剪力公式等之適用性，並提供視窗化作業環 境，有效的建立結構分析軟體所需之前後處理分析工具，並依據日本案 例之分析，建立超高樓層建築物之分析流程並制定檢核標準。主要內容 如下: (1) 高強度鋼筋混凝土構件非線性行為之探討 高強度混凝土組成律、構件撓曲行為、構件剪力行為、構件塑角設 定、高強度鋼筋混凝土單柱容量曲線之分析比較、高強度混凝土構 材實驗資料與理論分析比較 圖 1.3.9 高強度混凝土組成律(六車模型) 【資料來源:參考書目 17】 圖 1.3.10 軸力-彎矩交互影響圖與彎矩-曲率示意圖【資料來源:參考書目 17】 13
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高強度鋼筋混凝土建築設計施工審核要項之研擬 (2) 以結構性能為基準之高強度鋼筋混凝土建物耐震能力評估 改良式耐震能力評估法、耐震能力評估流程、耐震能力合格與否之 判別 圖 1.3.11 性能點 【資料來源:參考書目 17】 (3) 高強度鋼筋混凝土建築物耐震能力評估檢核系統介紹 輔助分析系統之設計目標、輔助分析系統分析及設計、輔助分析系 統實作 (4) 超高層建築物結構耐震性能評估及探討案例 結構模型建立與側推分析、多質點模型建立與非線性動力分析 圖 1.3.12 各階段樓層力、層間位移及層間勁度【資料來源:參考書目 17】 14
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第一章 緒論 第四節 預期目標 本研究之預期目標如下述: 1. 完成超高強度鋼筋混凝土設計審核要項編輯。 2. 完成超高強度鋼筋混凝土施工品管審核要項編輯。 3. 建議高強度混凝土製造商、高強度鋼筋相關材料之認可辦法。 4. 建議國內審核認可機制的建立。 5. 建議未來超高強度鋼筋混凝土實驗研究課題方針。 15
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高強度鋼筋混凝土建築設計施工審核要項之研擬 16
上一節：封面、目次與摘要 ｜ 下一節：第二章 審查內容重點
來源：內政部建築研究所《超高強度鋼筋混凝土建築結構設計施工審核要項之研擬》，102年12月。依建研所網站資料開放宣告註明出處；本站分章呈現並另加歷史與適用註記，不代表發布機關認可。查核日期：2026年8月30日。