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研究報告第六章 醫院結構補強設計示範例（3／7）；原PDF第127–134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。
- 示範例性質：醫院及住商混合大樓之模型、補強方案、分析結果與圖說是研究示範例，不是可直接套用至其他建築的標準圖或核定設計。
- 附錄圖說：附錄C、D是個案示範圖說，含特定建築配置、構件、錨定與基礎細節；實案仍須由專業技師依現況調查、評估、契約與審查程序設計。
頁內索引：第127頁 ｜ 第128頁 ｜ 第129頁 ｜ 第130頁 ｜ 第131頁 ｜ 第132頁 ｜ 第133頁 ｜ 第134頁
¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第127頁
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第六章 補強設計例:醫院結構
Mb,mi d 100.2 2
As = = = 22.7cm
1.05× f y 1.05×4.2
故每側採用8#6 垂直錨錠鋼筋，共16 支。同樣使用19 mm 長度為105 mm 之剪力
釘來承擔水平力Hb,mid，故梁中央處需要Hb,mid/6.05= 56 支，故於埋入混凝土連接板
上兩側各設置24 支剪力釘(2x24=48 支)，及於隅板與梁連接之底板上設置8 支剪力
釘。垂直板上之剪力釘如圖6.8 中以12 支x2 排形式排列，最外側剪力釘中心與板
左右緣端距離取為5 cm，則剪力釘之水平間距為(140 cm -10 cm)/11=11.8 cm <
6d0=6x1.9= 11.4 cm。同樣取上下排之剪力釘與混凝土內鋼板上下緣端之距離為10
cm 與5 cm，故埋入混凝土內連接板之深度需求為26.4 cm，實際設計上則取27cm。
16-#6預埋錨錠筋
兩側共56-19φX105mm剪力釘
Lv,up
tg
圖6.8: 中央隅板與預埋構件錨錠圖 [資料來源: 參考書目12]
新增梁與既有梁採植筋方式來傳遞需求之水平力，由分析模型知於性能點下新
增構架與原結構之連接樓板需傳遞最大剪力為237 tf (RF 層)，故將既有梁側面打毛
後(粗糙度>6mm)後採用2#4@20cm 植筋於既有梁側上提供摩擦剪力為nV = Avf f yt =305
tf 大於需求剪力，圖6.9 為原結構與新增梁之連接剖面圖與配筋。除RF 層連接樓板
需傳遞較大之剪力外，其他樓層需傳遞之水平剪力甚小於RF 層，故對其他樓層則
採用2#3@20cm 植筋於既有梁側上提供摩擦剪力161 tf 遠大於其他樓層之需求剪
6-11¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第128頁
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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
力。
(5). 基礎補強詳細圖如附錄C 圖S-8 所示。本結構原有之基礎為聯合基礎，故在X
向新增構架之基礎補強為於兩聯合基礎上新增一基礎將兩基礎相連接來達到所需
之承載力，其配置方式與細部如圖6.10 所示。另因Y 向之基礎若採獨立基礎會造
成開挖面積與基礎過大影響過多，故於Y 向之基礎補強採新增樁帽與微型樁之補強
方式，其配置方式與細部如圖6.11 所示。
#5補強筋
40 20 植入梁核心區(#4@20)
#4@30箍筋
60 既有梁
4-#8主筋上下層( )
#4@15箍筋
60
圖6.9: 新增梁與既有梁連接方式圖
【資料來源：本研究製作】
新增柱 既有柱
G.L.
新增地梁
#4@15
既有地梁
#6@20? 向 4#8上下層
新增基礎
#4植筋
原基礎
PC整平 #4@40植筋(? 向)
表面打毛粗糙度>6mm
圖6.10a X 向基礎補強圖(斷面圖)
【資料來源：本研究製作】
6-12¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第129頁
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第六章 補強設計例:醫院結構
新增柱
新增地梁
G.L.
新增基礎 #6@20? 向 新增基礎
#4@40植筋(? 向) #4@40植筋(? 向)
原基礎 原基礎
圖6.10b X 向基礎補強圖(正視圖)
【資料來源：本研究製作】
既有柱
5#8上下層
G.L. 新增基礎
新增地梁 #4@15 既有地梁
#4植筋
#5@20? 向
@20cm
#4植筋
原基礎
PC整平
20
7M 長30φ垂直微型樁
(斜樁與垂直樁水平交錯)
圖6.11 Y 向基礎補強圖
【資料來源：本研究製作】
Y 方向補強
(1). Y 向補強方案同樣是採系統補強、提升結構元件強度方法，為不影響整體醫院
之運作及使用單位之內部動線，研擬於Y 向外部增設6 個單跨RC 構架及加設位移
型消能斜撐(挫屈束制斜撐,BRB)以提升整體耐震能力，消能斜撐採用跨層X型設計，
補強元件均從一樓施作至屋頂層，1F 及2F 之BRB 的標稱降伏強度為175 tf， 3F-4F
之BRB 的標稱降伏強度則為150 tf，整體補強位置規劃如附錄C 圖A2, S7, A5。
(2). 同X 向補強，為配合現有結構尺寸、消能斜撐錨錠需求及保持BRB 與原窗戶
之空間，外部增設6 個RC 單跨構架之柱尺寸同其旁邊原有柱尺寸為60x60 cm，因
考量錨錠鋼構件施工性及原梁深為60cm，故梁尺寸亦採用60x60 cm。外部增設構
架之尺寸配筋圖及與既有結構連接方式如附錄C 之圖所示。
6-13¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第130頁
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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
(3). 補強後結構經側推分析後所得塑鉸圖6.12 及與原結構容量曲線比較圖如圖6.13
中所示，由圖中知補強後結構於1% drift 下之基底剪力為4580 tf，原結構於1% drift
下之基底剪力則為2314 tf，增加之基底剪力來自於外部增設RC 構架及挫屈束制斜
撐；因為新增設之韌性構架及挫屈束制斜撐皆具有較飽滿之遲滯迴圈，將其阻尼修
正係數k 取為0.67，再以基底剪力為加權，計算補強後結構整體之阻尼修正係數k
為:
2266 × 0.67 + 2314 × 0.33
κ= = 0.50
4580
在經計算後補強後結構Y 向耐震能力於1%層間變位角下為0.324g，滿足位移性能
與最大強度準則。
圖6.12: 補強後結構Y 向之塑鉸圖 【資料來源：本研究製作】
5x10 6
retrofitted by BRB
4x10 6
(kgf) 6
3x10
shear
2x10 6 w.o. retrofit
Base
1x10 6
0
0 4 8 12 16
Roof displacement (cm)
圖6.13 補強前後結構Y 向之容量曲線 【資料來源：本研究製作】
6-14¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第131頁
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第六章 補強設計例:醫院結構
(4). 梁柱接頭角隅板與梁跨中央隅板之錨錠設計方法同X 向，故不贅述。但因採跨
層X 斜撐，於3F 之梁會造成較大之剪力需求，取3F 梁之上下角隅板的兩垂直力
Vub 及皆為由梁來承擔，其需求剪力值與梁之剪力合於性能點下為167 tf，梁配置
有8-#8 主筋可提供深梁之摩擦剪力min(1.4Avf f yt , 0.2fc' A)=c 202 tf 故滿足需求，設計後
其配置圖如附錄C 圖S5 中所示。
新增梁與既有梁採植筋方式來傳遞需求之水平力，由分析模型知於性能點下新增構
架與原結構之連接樓板需傳遞最大剪力為223tf (RF 層)，故將既有梁側面打毛後(粗
糙度>6mm)後採用2#4@20cm 植筋於既有梁側上提供摩擦剪力為nV = Avf f yt =256 tf 大
於需求剪力。除RF 層連接樓板需傳遞較大之剪力外，其他樓層需傳遞之水平剪力
甚小於RF 層，故對其他樓層則採用2#3@20cm 植筋於既有梁側上提供摩擦剪力143
tf 遠大於其他樓層之需求剪力。
(5).基礎補強詳如附錄C 圖S8 說明。
二、補強方案二：增設外部構架與速度型消能元件
【規劃說明】
X 方向補強
1.本方案主要目標是採系統補強、提升結構整體阻尼比方法，為不影響整體醫院之
運作及使用單位之內部動線，研擬於X 向外部增設4 個單跨RC 構架及加設速度型
消能元件(液態黏滯阻尼器, damper)以提升整體阻尼比及耐震能力，消能斜撐採用
倒V 型設計，補強元件從1F 施作至4F，1F 至4F 之阻尼器的最大出力皆為50tf，
整體補強位置規劃如附錄C 圖說及圖6.14 中所示。補強設計以設定原結構之最大
強度點為性能點進行分析與計算等效阻尼比，所加裝之阻尼器等效阻尼比依第四章
計算式計算及列於表6.4 中。
阻尼器出力 VF = CVα ( α= 0.35 )
α
⎛ 2π⎞ 1+α
阻尼器之遲滯能 λC j Δrj cosθj (j 為第j 樓層) ∑ WVj = ⎜ ⎟ ∑
⎝ TS ⎠
WVj 有效阻尼比 ξeff =∑η
4πW K
其中: C j : 各層樓阻尼器之阻尼常數， Δ:第jrj 樓層相對變位，θ:阻尼器軸向與j
6-15¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第132頁
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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
水平夾角， ST :結構於性能點之等效週期， WK :結構於性能點之應變能，
2 +Γα 2 (1 + α/2)λ= 2 ，η為阻尼比之折減係數依下式計算:
Γ(2 + α)
1−α
⎛ Ka' ⎞ η=−⎜1 ⎟
⎝ Kb ⎠
1+α
Kd ′′ ( Kd ′′ / Kb ) Ka ′= 1+α 1 + ( Kd ′′ / Kb )
K d ′′= C jωα /( Δ rj 1 −α )
其中 Kb 為斜撐系統之整體勁度，ω為結構之等效角頻率。
X向阻尼器立面配置型式圖 Y向阻尼器立面配置型式圖
圖6.14 阻尼器立面配置型式
【資料來源：本研究製作】
2. 配合現有結構尺寸及消能斜撐錨錠需求，外部增設RC 單跨構架之柱尺寸同其旁
邊原有柱尺寸為60x60 cm，考量錨錠鋼構件施工性及原梁深為60cm，故梁尺寸亦
採用60x60 cm。外部增設構架之尺寸配筋圖及與既有結構連接方式如附錄C 詳圖所
示。
6-16¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第133頁
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第六章 補強設計例:醫院結構
表6.4: X 向阻尼器等效阻尼比計算表 【資料來源：本研究製作】
Displ. damping no. of damping work,
story H(cm) Drift/PF1
(cm) coefficient, C damper Wj
RF 10.644 380 1.170 24.90 8 1806.8
4F 9.099 380 1.768 24.90 8 3153.4
3F 6.765 400 2.886 24.90 8 6110.8
2F 2.955 400 2.238 24.90 8 4336.1
Σ = 15407.1
η= 0.912
ξeff= 5.23%
3. 補強後結構側推分析容量曲線保守取與原結構相同(忽略新增RC 構架提供之強
度)，由表中可得知補強後結構整體之阻尼比為ξ= 5.23% (damper) + 5% (inherent
damping)=10.23%，依現行耐震設計規範，短週期與長週期的阻尼修正係數BS 與
B1 經查表後分別為1.34 及1.27，故可將需求之譜加速度SDS折減為0.32/1.34=0.238g，
故原側推分析所得最大基底剪力下X 向耐震能力0.255g 高於0.238g，故補強後結
構滿足要求之耐震性能準則。
4.基礎補強圖說同BRB 之形式。
5.歷時分析驗證補強功效: 採用921 地震中部地區之地震記錄TCU052、 TCU060
及TCU104 為輸入地震，依耐震設計規範之規定:
(i)至少三個與設計反應譜相符之水平地震紀錄，其應能確切反映工址設計地震
之地震規模、斷層距離與震源效應。
(ii)針對任一個水平地震紀錄，計算其5%阻尼之反應譜。同時，調整地震紀錄使
得位於0.2T 至1.5T 週期範圍內任一點之譜加速度值不得低於設計譜加速度值之
90%及於此週期範圍內之平均值不得低於設計譜加速度值之平均值，其中T 為
建物基本模態之振動週期。
依上規定將原記錄調整為與正規化反應譜相符之記錄，如圖6.15a 所示，再依耐震
需求AT 值0.32g 調整記錄後輸入進行歷時分析，分析結果顯示於圖6.15b-6.17 中，
由圖中知阻尼器至少可將基底剪力需求降為原結構之78%及將屋頂位移比降為至
少原結構之77%，故知補強效果答預期可有效降低結構之地震需求。
6-17¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第134頁
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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
4.0
原記錄之反應譜
模擬地震之反應譜
86規範之反應譜
C 2.0
0.0
0.0 1.0 2.0 3.0
Period
圖6.15(a):記錄TCU052 之調整前後正規化反應譜圖【資料來源：本研究製作】
8000
w.o. damper
w. damper
(tf) 4000
0 Shear
Base -4000
-8000
0 10 20 30 40 50
time (sec)
圖6.15(b): X 向補強前後歷時分析之基底剪力與屋頂位移比較圖 (輸入TCU052 反
應譜相符地震, PGA=0.32g)，基底剪力比(5178 tf/6579 tf= 0.78)。
8
(cm) w.o.w. damperdamper
4
0 Displacement
-4
Roof
-8
0 10 20 30 40 50
time (sec)
圖6.15(c): X 向補強前後歷時分析之基底剪力與屋頂位移比較圖 (輸入TCU052 反
應譜相符地震, PGA=0.32g)，屋頂位移比(5.95 cm /7.71 cm=0.77)。
【資料來源：本研究製作】
6-18上一節：研究報告第六章 醫院結構補強設計示範例（2／7） ｜ 下一節：研究報告第六章 醫院結構補強設計示範例（4／7）
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。