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研究報告第二章 補強規劃與結構設計；原PDF第25–34頁。
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- 文件性質：本件是內政部建築研究所民國105年12月協同研究報告及其所附耐震補強技術手冊稿，不是法規命令、部頒設計規範、施工綱要規範或現行強制手冊。
- 版本時點：CNS、混凝土設計、耐震設計、錨栓、鋼構、FRP、消能元件、分析模型及軟體均是105年前後研究背景；現行工程須另查今日有效法規、標準與主管機關程序。
- 數值使用：材料強度、鋼筋、植筋、剪力摩擦、錨定、塑性轉角、阻尼、勁度與強度折減等數值必須連同公式、假設、圖說及研究時點閱讀，不能脫離上下文作為通用強制值。
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第二章 補強規劃與結構設計
第二章 規劃與結構設計
第一節 補強規劃
一、一般通則
進行耐震補強規劃時，補強之基本策略，是基於強度增加方式或(及)韌性增加方
式來達到耐震性能需求應先初步確認，設計者應選用能達到耐震性能需求之最經濟
及影響性最小的補強方式，本報告對於老舊之低矮建築物或用途係數高之建物，建
議以強度補強為補強設計之基本策略；對於高層建築或規範規定之第四類建築則建
議以強度搭配部份構材韌性補強為策略，另消能補強建議使用於高層建築或建物既
有韌性佳之結構而較不宜用於耐震能力極低、剛性大或韌性甚差之結構。於補強設
計規劃階段，補強後建物之使用功能性及補強工程之施工性應與結構耐震性能提昇
一併加以完整考量。
二、補強設計策略
耐震補強應採用補強效果經結構試驗或其他研究確認之可信技術，基於性能需
求與施工條件之最佳方案如強度提升、韌性提升、減少偏心量、勁度分佈改善或缺
陷改善等應優先採用，為使能選用到最佳補強方案，對既有建築物之耐震性能應經
由耐震評估充分加以了解。補強構材之配置應以建築物使用功能上之需求為考量詳
加規畫，盡量不要過度影響到建築物之使用功能性，且補強構材之配置位置應能有
效提昇整體建築物之耐震性能。
耐震補強的結構配置和其連接構造應盡量符合下列要求:
(1) 補強的整體配置佈局，應優先採用增強結構整體耐震性能的方案，及消除不利
於耐震的因素，改善構件的受力狀況；並宜盡量减少地盤或基礎的補強工程量，並
多家考慮採用提高上部結構抵抗不均勻沉陷能力的措施，另對工址地盤效應的影響
亦需一併多加考量。
(2) 補強構材或新設置構材的配置，應使補強後結構平立面的質量和剛度分佈盡量
均勻與對稱，並應避免局部補強所導致之結構剛度或強度的不連續性或不均勻性。
(3) 對於結構耐震能力較不足、或易損壞之構造，或構造為和不同類型結構的連接
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鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬 部位，其要求之承載力或變形能力應較一般部位為高。 (4) 增設的構材與原有構材之間應有可靠連接材相連接，新增設的剪力牆、構架、 柱等豎向構件應檢核其基礎與地盤是否具有足夠之承載能力。 (5) 對於女兒牆、帷幕牆、屋頂及其他懸掛物等易倒塌、掉落傷人的非結構構件， 當不符合耐震要求時，宜加以拆除，當需要保留時，應進行必要之補強。 由歷年震害及試驗、理論分析都顯示，建築的結構型式、地盤情況以及構件受 力狀況，對建築結構的耐震性能都有明顯影響。耐震補強設計時，應根據結構實際 情況，正確處理好以下所列項目是改善結構整體耐震能力，為使補強設計達到合理 有效的重要途徑。 (1) 減小扭轉效應: 新增構件的設置或原有構件的勁度強度補強，都應考慮對整個 建築物扭轉效應的影響，宜盡可能使補強後結構的重量和剛度分布比較均勻對稱， 因為研究分析發現，扭轉效應會明顯的降低建築物之耐震能力。雖然既有建築的結 構型式是難以改變的，但結合建築物的整體維修改造，或許可將不利於耐震的建築 平面形狀分割成規則的單元。 (2) 減小工址地盤反應: 補強方案宜考慮建築地盤情況和現有建築的類型，盡可能 選擇能減小地震反應的補強策略，避免補強後結構的振動周期與地盤顯著周期過於 接近。 (3) 改善受力狀況:雖然對於低矮建築物，強度補強為經濟有效之方式，但耐震補強 設計時，應注意防止結構的極脆性破壞，及避免結構的局部加強造使結構強度和剛 度發生突然變化之情況;結構經補強後宜盡量消除極短柱等不利於耐震的受力狀態。 (4) 加強薄弱部位的耐震構造措施:歷年震害顯示，不同類型結構相接處，由於兩種 不同結構地震反應的不同步及交互作用，其損壞情況可能較嚴重；建築物的局部凸 出部分易產生額外之地震損壞;對於這些耐震的脆弱部位，在補強設計時，應要適當 的加強結構。 耐震補強時，新、舊構材間的可靠連接是保證補強後結構能整體共同抗震的關 鍵，對於一些主要構件的連接，本報告提出了具體之建議要求，對於某些部位的連 接，本報告僅提出一般要求，未具體呈現設計施工方法，設計者可根據實際情況參 照相關規定自行設計(日本建築防災協會，2001)。新增的剪力牆、構架、柱等豎向 2-2
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第二章 補強規劃與結構設計
構材，不僅要傳遞垂直荷重，且也是直接抵抗水平地震力作用的主要構件，因此，
此類構件應盡量由上至下連續並座落於穩固之基礎上，不應該直接支承在樓層之梁
或板上。
建築物耐震補強方法可由下述方法為之，以提供適當的耐震能力達到設定的耐
震需求目標，補強設計者對於所採用之策略須加以明確說明。
• 部份構材補強
• 移除或減少既有的不規則性與不連續性
• 整體結構物強度提昇
• 隔震或消能元件
補強必須增加結構容量及抵抗外力與變形桿件之容量，或減少結構受力與變
形需求，而藉由充分掌握結構物施工細節並進行結構物對地表震動反應之分析，提
升耐震能力，下面提供一些參考建議來修改結構物以增加結構物容量或降低需求。
部份構材補強的目的在使部分耐震能力不足構材及接頭處具有足夠能力來承
受預期的轉角變形或強度需求。補強後的構材及構架應避免形成短柱、短梁。構材
補強是增加容量使能承受非彈性變形需求的方法，補強方法基本上無法降低結構物
在地震力作用下產生的需求，因此當結構物因勁度、強度等不規則導致的額外需求
並無法僅由構材補強來有效降低需求，對許多結構物而言，利用其他方式來分擔既
有構材之地震力可能是必須的，因此構材補強常常需配合其他補強策略。
對於低矮建築物，全面性之整體構材補強可能較不經濟，短柱短梁之剪力破壞
可能為RC 結構物最脆弱之處，所以構材補強應以此些部份為優先，提昇其韌性容
量，再配合其他強度補強方式來達到最佳之效果。
許多現存之建築物具有結構上之不規則性，有些不規則性會造成結構行為不
佳，如軟層、弱層、扭轉不規則及結構系統不連續等，一般而言，這些不良的結構
行為起因於力量與非彈性變形需求集中於不規則處，而在不規則處結構元件往往無
法承受局部之地震需求的增加，所以可消除或減少不規則性的結構補強，具有減少
需求集中的效果，而使得結構物的變形需求與能量消散更為均勻。在不規則處，通
常可藉由採用新增較大強度補強元件、或加勁既有構件調整平立面勁度、強度之均
勻性來達到消除或減低不規則性，但需對整體結構進行重新評估以確保結構物具有
適當的耐震能力，且不會有新的不規則處或易損壞的部位發生。
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鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬 結構與非結構構材(如非結構牆)的破壞與建築物對地震反應所產生的變形有 密切關係，整體結構加勁，旨在採用增設構材或提高原構材強度直接減少側向變形 量，但須注意既有梁、柱應具適當強度得以應付變化後的外力，一般而言最有效的 加勁方式便是在其抗側向力系統中加入斜撐構架或剪力牆。雖然整體結構強度勁度 提昇可有效降低結構物對地震反應的變形量，但一般而言亦會對結構物及其非結構 構材的外力造成提升現象，在對補強結構物進行評估時，須對所有構件評估，因為 在補強前由評估指出適當的桿件，可能因外力的提升而變得不合適。 若評估出結構因抗側力之能力不足而具有不良之耐震表現時，則結構加勁方式 亦可達到增加強度的作用，此外，對整體結構之強化，亦可將抗側力系統的桿件包 覆鋼板或碳纖維貼布以提供額外的強度，當整體強化時，結構與非結構元件可能需 承受較大的力量，因此當評估補強結構時，需考慮所有桿件，包含未補強前可能適 用的桿件。對於鋼斜撐與剪力牆等增加構架勁度與強度之元件，第四章提供數值模 擬的準則，使用這種方式補強須根據適當的準則或規範設計補強之元件。 由於低矮建築物之週期較低，所以隔震是改善既有RC 結構物耐震行為之有效 方式，但其補強費用可能較昂貴，另其施工難度也可能較高。隔震系統藉由兩項基 本因素改善結構物耐震行為，一為延長結構物的週期，及明顯的阻尼作用，兩者合 併的效果可大大降低建築物之慣性力，隔震系統常被設計為具有較大之柔度，因此 地震力引致之變形與能量消散便在隔震系統發生，而不會傳遞至結構物，其結果便 是隔震系統需承受很大的變形與消能需求，使其上的主結構承受較低的側向力與變 形需求來降低破壞程度。 消能元件其目的在減少結構物對地表震動的位移反應，因此與結構加勁十分類 似，但此補強方式著重在消能而非加勁，以一些消能裝置作為補強的工具，可增加 結構的阻尼並減少其側向位移反應。有許多型式的消能裝置市場上已經相當成熟， 包括液體黏性阻尼器（fluid-viscous dampers ）、黏彈性阻尼器（visco-elastic dampers）、摩擦式阻尼器（friction dampers）、位移型鋼斜撐消能器等，由於各種不 同的消能裝置有不同的力量、位移、速度關係，因此對結構物反應的影響也會不同。 消能裝置通常以斜撐構架的形式設置在結構中，採用此種方式補強須根據相關規範 的原則來設計補強元件。 對於純構架系統或高層建物可能是消能元件補強的理想對象，因為其柔度較 2-4
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第二章 補強規劃與結構設計
高，在較小的力量時阻尼裝置便已可消散大量的能量，但對於低矮含牆或韌性甚差
結構，採用消能元件補強則要考慮其補強效益，一般而言，可同時增加勁度與阻尼
之摩擦式、位移型消能器較適用於低矮含牆結構。
第二節 結構設計
一、通則
建築物所需要之耐震性能的提昇定義為需求性能與建築物既有耐震性能間之差
值，補強構材之配置應基於所使用補強方式及預期耐震性能下所推估之補強構材量
來加以規劃，且應考量補強構材配置之均勻性及其對建築物一般使用功能性上之影
響。
二、材料強度
於補強設計中，既存結構部份之材料應經由現地調查及相關試驗確認其材料強
度，用於補強桿件或構架之補強材料，其材料強度應依相關章節之規定取值，惟補
強所用材料的強度等級不宜低於原結構材料的強度等級，及依其他相關規範或準則
之規定來決定材料強度。
以下為一些耐震補強設計常用材料之規格建議範例:
混凝土規格
1. 除另有規定者外，水泥採用卜特蘭第Ⅰ型水泥，並符合中國國家標準 CNS 61
R2001。
2. 混凝土粒料須符合CNS 1240 A2029 規範標準。
3. 除另有規定者外，混凝土抗壓強度(標準圓柱試體 28 天齡期)依用途分類如下：
A. 結構體補強用(自充填混凝土) fc'=280 kgf/cm²
B. 一般結構用(自充填混凝土) fc'=210 kgf/cm²
C. 打底用混凝土 fc'=140 kgf/cm²
4. 混凝土坍度及水膠比應符合結構混凝土施工規範。
5. 未經業主及監造人認可之混凝土不得進入工地。
6. 新拌混凝土最大水溶性氯離子含量不得超過規定，現場應依規定抽測含氯量。
鋼筋規格
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鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬
1. 有焊接需求之鋼筋，應符合CNS 560 中SD280W 與SD420W 之規定。
2. 鋼筋降伏強度為
D10(#3) 至 D13(#4) SD280(W)
D16(#5) 至 D36(#11) SD420(W)
3. 鋼筋之加工彎曲均需在常溫下進行，但經監造人同意不在此限，若需預熱，應符
合結構混凝土施工規範第 5.6.8 節之規定，並經監造人同意。
4. 如有特殊情況須使用鋼筋銲接時，應符合結構混凝土施工規範之規定，並須經業
主及監造人同意，且其接合強度至少達鋼筋規定降伏強度之 1.25 倍。
5. 鋼筋標準尺寸及質量如下：
鋼筋稱號 D10 D13 D16 D19 D22 D25 D29 D32 D36
#3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 #11
標稱直徑(mm) 9.53 12.7 15.9 19.1 22.2 25.4 28.7 32.2 35.8
單位質量(kgf/m) 0.56 0.994 1.56 2.25 3.04 3.98 5.08 6.39 7.90
6. 承造人應提供使用之鋼筋等建材無輻射污染證明，保證所用之建材無輻射污染。
7. 禁止使用水淬鋼筋。
8. 圖面上未標明之鋼筋續接方式及位置須經業主及監造人同意後施作。
植筋工程規定
1. 承包廠商應在施工前提送施工計畫書，內容應詳述植筋材料、植筋尺寸、埋設深
度、設計力量、材料存放方式與材料測試報告，並附上植筋藥劑技術資料，以及相
關工程性質之試驗合格證明及採購證明(原廠出廠證明或進口證明)等，經設計監造
單位審查核可後，方可進料施工。
2. 植筋鋼筋須符合鋼筋混凝土施工規範及CNS560 之規定，其降伏強度應依設計圖
上之規定，鋼筋上應無銹蝕、浮銹、污物、油脂 或任何有損其強度之耐久物質。
3. 植筋劑說明：
(1)為確保以化學藥劑代替混凝土或鋼筋黏著不會提高鋼筋的腐蝕速率，廠商需提
送化學藥劑不會加速鋼筋腐蝕的測試報告。該實驗必須考量氯離子與碳酸鹽對受
植筋劑包覆後之鋼筋腐蝕影響。
(2)為確保工程品質於材料進場時應分批抽驗藥劑有效期限。
(3)植筋藥劑需按照製造商建議之存放方式保管，如因儲存不當而致失效或已超過
規定有效期限，均不得使用；必要時設計監造 單位或業主可要求查驗存放場所
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第二章 補強規劃與結構設計
及藥劑是否符合規定。
4. 鑽孔：
(1)鑽孔位置需依照設計圖位置施作；為避免鑽到原有鋼筋，植筋鑽孔前應使用鋼
筋探測器確認原結構鋼筋之位置，並繪製預定 鑽孔位置於混凝土表面，經監造
單位會勘後，方可鑽孔。
(2)鑽孔過程若遇既有鋼筋，不可破壞或鑽斷，則此鑽孔應予以廢棄，另行鑽孔，
廢孔應以無收縮水泥砂漿(350kgf/cm²)或植筋劑填實。
(3)鑽孔完畢後應徹底依規定清孔。
5. 植筋過程中應避免鋼筋與孔壁間殘留空隙，植筋完成面需可目視藥劑溢出。
6. 植筋施作後之硬化過程中，應避免碰觸且不得矯正鋼筋。
7. 施工完成後，需會同設計監造單位進行可行性現場拉拔試驗。
植筋拉拔試驗:
1. 試驗單位：現場拉拔實驗單位應由SGS 或ISO 認證之公司擔任，並於每次試驗
完畢由該單位出具試驗結果報告證明，提送設計監造單位查核。
2. 拉拔試驗所用之油壓千斤頂及手動幫浦，需提供財團法人全國認證基金會(TAF)
認可之實驗單位或經濟部標準檢驗局認證通過之 校正期限為一年內之校正報告。
3. 施工前現場拉拔試驗:依設計之埋設深度以同尺寸鋼筋材料，鋼筋以1.25Fy 拉力
在工地試作3 支，並記錄孔深、使用藥劑廠牌、型號做為日後施作品管之依據。
4. 施工後拉拔抽驗比例:各批號植筋工項每100 支抽驗1 支，未滿100 算1 支，以
1.25Fy 拉力經監造單位隨機抽驗，每支抽驗不合格品，須再增加抽驗2 支，依此原
則類推倍數抽驗直至完全合格止。
5. 抽驗不合格之廢孔須以無縮水泥砂漿填實，並另行鑽孔補植。
鋼筋續接器規定
一、使用範圍
用於鋼筋與柱鈑或鋼筋與鋼筋或預埋插接筋(dowel)之鋼筋續接之機械式對接接
頭或機械式錨定接頭。
二、一般規定
(一) 材質說明
(1) 承包商應於施工前提送廠牌、二年內施作之性能等級檢測報告及施工計劃。所
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鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬 檢送之性能等級檢測報告應為符合中國土木水利工程學會出版[混凝土工程設計規 範與解說(土木401-86)]附錄乙[機械式續接器續接]中之SA 及標準。 (2) 續接器之直徑及螺紋長度由承包商提出詳細製造圖尺寸，且該續接器之強度需 經計算必須大於螺紋強度、鋼筋強度。 (3) 鋼筋與鋼筋之對接固定式及對接萬向式之螺紋續接器其材質需合於ASTM A576 或同等品之規定。 (4) 鋼筋與鋼鈑之電銲固定式或電銲多功能式之螺紋續接器其材質需合於ASTM A706(電銲部分)或ASTM A576(非電銲部分)之規定。 (5) 直接於鋼筋續接端製作螺牙(即車牙或滾牙)之螺紋式續接器不得列為SA 或A 級。 (二) 鋼筋間之接合或鋼鈑與鋼筋之接合應合於ACI-318-95 及AWS 之規範。 (三) 試驗項目與相關規定 (1) SA 級機械式續接器須進行通過下列所示之試驗項目。 (A) 鋼筋母材拉力試驗。 (B) 機械式續接器接合試體拉力試驗。 (C) 機械式續接器接合試體高塑性反復載重試驗。 施工前所提送之性能等級檢驗報告須包含上述所有項目，施工中進行之檢驗須包 含(A)、(B)之試驗。 (2) 施工前所提送之性能等級試驗報告內各式驗項目試體之數目須能代表該行機 械式續接器實際之平均續接性能，且每項至少三個試體。 (3) 鋼筋母材拉力試驗之量測長度依CNS 2112[金屬材料拉伸試驗試片]之規定辦 理。 (4) 鋼筋母材拉力試驗應依CNS 2111[金屬材料拉伸試驗法]之規定辦理。 (5) 試驗步驟級合格判別基準依前述土木401-86 附錄乙[機械式續接器續接]中之 規定辦理。 (四) 檢驗及試驗頻率 (1) 檢驗方法 (A) 續接器廠商在施工過程中應詳細查驗、剔除、更換不合格部分，並會同設計 監造單位同查驗。 (B) 續接器續接部位，外觀檢驗應包括位置、外觀、型式、接合長度、密合情形 2-8
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第二章 補強規劃與結構設計
及是否使用保護蓋，由續接器廠商進行100%之檢驗。
(C) 銲接型續接器之焊道需進行焊道磁粒檢驗(MT)，磁力檢驗需依照 CNS
13341 [鋼結構焊道磁粒檢測法]之規定進行，其抽驗頻率為：
(a) 梁柱接頭及臨界區之焊道進行100%之檢驗。
(b) 經監造人認可之非臨界區之焊道進行至少50%之檢驗。
如磁粒檢驗法無法施行時可以焊道液滲檢測法(PT)進行檢驗。液滲檢測法需依照
CNS 13464[鋼結構焊道液滲檢測法]之規定進行，其抽驗頻率與磁粒檢驗相同。
(2) 抽驗頻率
(A) 續接器交至工地或鋼構廠後，應對續接器進行取樣與續接器接合試體拉力 試
驗等抽驗工作，並於混凝土澆置前完成之。
(B) 試驗項目依本規範(三)項之規定辦理。
(C) 續接器接合試驗個體試驗取樣頻率分為二個階段：
第一階段：第1 至1000 個續接接頭，每200 個取樣1 個未組裝試體以及1 個已
組裝試體，且至少須各取樣3 個。
第二階段：第1001 個續接接頭起，每300 個取樣1 個未組裝試體以及1 個已組
裝試體。
(D) 同一標工程每一型式每一號數之鋼筋續接器續接接頭取樣頻率應自第一階
段開始。
(E) 若檢驗結果有任一試體不合格，則須重新加倍取樣進行複檢，其後之續接接
頭抽樣頻率應回至第一階段。
(F) 若複驗結果尚有任一試體不合格，則應立即停止施工，並將該批產品退回；
續接器廠商應檢討其施工品質及品管作業，並以書面提出改進方法經監造單位認
可後，方可繼續施工，且抽樣頻率回至第一階段。
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鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬 2-10
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來源：內政部建築研究所《鋼筋混凝土建築結構耐震補強技術與示範例之研擬》，民國105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。