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研究報告第六章 醫院結構補強設計示範例（4／7）；原PDF第135–142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。
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¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第135頁
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第六章 補強設計例:醫院結構
8000
w.o. damper
4000 w. damper
(tf)
0
Shear
Base -4000
-8000
-12000
0 20 40 60
time (sec)
圖6.16: X 向補強前後歷時分析基底剪力比較圖(輸入TCU060 反應譜相符地震,
PGA=0.32g)，基底剪力比(5186/7592=0.68)，屋頂位移比(5.46/9.03=0.61)。
【資料來源：本研究製作】
8000
w.o. damper
w. damper
(tf) 4000
0 Shear
Base -4000
-8000
0 20 40 60
time (sec)
圖6.17: X 向補強前後歷時分析基底剪力比較圖(輸入TCU104 反應譜相符地震,
PGA=0.32g)，基底剪力比 (4362/6268=0.69)，屋頂位移比(4.67/8.07=0.58)。
【資料來源：本研究製作】
Y 方向補強
1. Y 向原耐震能力Ap 僅有0.185 g，若單純使用加設阻尼器方式，將需提升結構
整體阻尼比至約30%左右，此並不經濟亦難以達到，故於Y 向兩外側外部先增設4
個單跨RC 構架及加設鋼斜撐提昇整體強度及耐震能力至0.228g 後再增設阻尼器來
降低需求譜，鋼斜撐之側推分析塑鉸模擬準則如第4 章中所述。
6-19¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第136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
2. 考量Y 向增加倒V 型阻尼器斜撐支撐構架亦會影響原窗戶採光，故採用於外側
增築梁柱構架後以RC 懸牆及矮牆方式架設阻尼器，其配置型式如圖6.18 所示，補
強後X 向與Y 向之建築立面圖如圖6.19 所示。補強元件均從一樓施作至屋頂層，
1F-3F 之阻尼器的最大出力為100 tf， 4F 之阻尼器的最大出力則為75tf，整體補
強位置規劃參見附錄C，設定鋼斜撐補強後結構於1%層間下變位點為性能點，所加
裝之阻尼器等效阻尼比列於表6.5 中。
表6.5: Y 向阻尼器等效阻尼比計算表 【資料來源：本研究製作】
damping no. of damping
story Displ(cm) H(cm) Drift/PF1
coefficient, C damper work, Wj
RF 11.49 380 1.384 37.40 4 1701.4
4F 9.76 380 2.392 49.80 4 4741.9
3F 6.77 400 3.208 49.80 4 7047.6
2F 2.76 400 2.208 49.80 4 4256.2
Σ = 17747.0
η= 0.904
ξeff= 8.07%
3. 同X 向補強配合現有結構尺寸及消能元件錨錠需求，外部增築RC 梁尺寸採用
60x80 cm，柱則為60x60 cm；外部增築RC 梁之尺寸配筋圖及與既有結構連接方式
如附錄C 之詳圖所示。
4. 補強後結構側推分析容量曲線取與鋼斜撐補強後結構相同，由表中可得知補強
後結構整體之阻尼比為ξ= 8.07% (damper) + 5% (inherent damping)=13.07%，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1.43
及1.31，故可將需求之譜加速度SDS 折減為0.32/1.43=0.224g，故側推分析所得
1% drift 下X 向耐震能力0.228g 高於0.224g，故補強後結構滿足要求之耐震性能
準則。
6-20¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第137頁
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第六章 補強設計例:醫院結構
8-19φX105mm 剪力釘 8-19φX105mm 剪力釘
8-#6預埋錨錠筋 H350x250x20x28 H350x250x20x28
鋼構施作後封水泥板 3-
BOX300x300x30,A36
BOX300x300x30,A36
16-19φX105mm剪力釘
8-#6預埋錨錠筋 tg
8-#6預埋錨錠筋
剪力釘 X向阻尼器斜撐配置大樣圖 16-19φX105mm
圖6.18(a) X 向阻尼器配置大樣圖
【資料來源：本研究製作】
M22螺桿
(每端8支)
M22螺桿
(每端8支)
Y向阻尼器斜撐配置大樣圖
圖6.18(b) Y 向阻尼器配置大樣圖
【資料來源：本研究製作】
6-21¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第138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
(東北向立面圖)
40
40 30 40
(西北向立面圖)
圖6.19 補強後立面圖
【資料來源：本研究製作】
三、補強方案三：增設間接接合型鋼框架斜撐補強
【補強案例規劃概要說明】
X 方向補強
1. 本方案主要目標是採系統補強、提升結構元件強度方法，研擬於既有構架內予以
間接接合型鋼框架斜撐以提升整體耐震能力，鋼框架斜撐補強設計圖如圖6.20 所示
(圖6.20-1 和圖6.20-2 為鋼框架斜撐補強單層圖和鋼框架斜撐補強剖面圖)。考量將
來使用單位之動線，X 向選定8 處施做鋼框架斜撐以替換原有磚牆及外牆，補強元
件均從基礎施作至屋頂層，如此即可增加整體結構之抗震能力，鋼框架斜撐補強位
置示意圖如圖6.21 所示。
6-22¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第139頁
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第六章 補強設計例:醫院結構
圖6.20 鋼框架斜撐補強設計圖【資料來源：本研究製作】
圖6.20-1 鋼框架斜撐補強單層圖【資料來源：本研究製作】
既有構架 化學錨栓
擴頭錨栓
無收縮砂漿
剪力釘
圖6.20-2 鋼框架斜撐補強剖面圖【資料來源：本研究製作】
6-23¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第140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
圖6.21 鋼框架斜撐補強位置示意圖【資料來源：本研究製作】
2. 補強後結構經側推分析後所得容量曲線與原結構比較圖如圖6.22 中所示，由圖
中知補強後結構之最大基底剪力為3894 tf，原結構最大基底剪力則為3700 tf，故兩
者之差值為194 tf，補強後最大側力強度之性能目標地表加速度為Ap=0.38 g，大於
本案例醫院之耐震能力需求At=0.32 g，耐震能力從原本0.255 g 提升至0.38 g，有
明顯效果，性能點下最大層間變位角為1%，亦滿足位移性能準則。
4 0 0 0 0 0 0
3 0 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0 0 Shear(kgf)
Base
1 0 0 0 0 0 0
0
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5
R o o f D isp lacem en t(cm )
圖6.22 X 向補強前後容量曲線比較圖【資料來源：本研究製作】
6-24¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第141頁
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第六章 補強設計例:醫院結構
3.隅板設計及檢核
(1)隅板與鋼斜撐接合填角焊焊接長度 斜撐與隅板間銲材之剪力強度，需能夠使斜
撐之力量傳遞至隅板，其焊接長度Lw 須滿足下式：
φ(0.6 Fexx )(.0707Tw )(8 Lw ) ≥ Pu
其中，φ=0.75，Fexx：焊材張力強度，Tw：填角焊尺寸，Pu：鋼斜撐最大軸力。
(2)隅板塊狀剪力破壞檢核塊狀剪力強度為剪力撕裂強度與其垂直面上張力斷裂強
度之和，其設計強度須滿足：
φPn ≥ Pu
Pn = 6.0 Fu , g Anv + Fu , g Ant ≤ 6.0 Fy , g Agv + Fy , g Ant
其中，φ=0.75，Fy,g：隅板鋼材之降伏強度，Fu,g：隅板鋼材之極限強度，Agv：受拉
全斷面積，Ant：受拉淨斷面積，Anv：受剪淨斷面積。
(3)隅板拉力降伏檢核建議由斜撐與隅板接合銲道接合點開始，沿斜撐軸向呈30 度
角擴張，直至最後銲接點，如圖6.23 拉力破壞斷面寬度Wwhitmore 可表示為下式：
Wwhitmore = 2 Lw tan 30° + H
其中，Lw：焊接長度，H：鋼斜撐斷面高度。有效斷面寬度Be 取Wwhitmore 與Wactual
之小值，則隅板設計須滿足下式：
φFy , g BeTg ≥ Pu
其中，φ=0.9，Fy,g：隅板鋼材之降伏強度，Tg：隅板厚度，Pu：鋼斜撐最大軸力。
(4)隅板與梁柱銲接尺寸
對於柱翼邊隅板填角銲腳長Tc 與梁翼邊隅板填角銲腳長Tb 可由下式求得：
φVan , c ≥ .1 25 Vuc2 + H uc2
φVan ,b ≥ .1 25 Vub2 + H ub2
⎡ 5.1 ⎛ −1 H uc ⎞ ⎤ Van , c = 2(.0707Tc )(2β)(6.0 Fexx )⎢1 + 5.0 sin ⎜⎜ tan ⎟⎟ ⎥ ⎢⎣ ⎝ V uc ⎠ ⎥⎦
⎡ 5.1 ⎛ −1 H ub ⎞ ⎤ Van ,b = 2(.0707Tb )(2α)(6.0 Fexx )⎢1 + 5.0 sin ⎜⎜ tan ⎟⎟ ⎥ ⎢⎣ ⎝ V ub ⎠ ⎥⎦
其中，φ=0.75，且需再檢核Tc≤0.8Tg，Tb ≤Tg。
6-25¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第142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
圖6.23 拉力破壞斷面寬度Wwhitmore 示意圖
【資料來源：本研究製作】
4.斷面的轉換
原有構架斷面和補強接合部砂漿界面之整體I 值轉換為一長度相同矩形之I 值，藉
由此矩形模擬原有構架和補強接合部砂漿界面的整體斷面。
5.間接接合型鋼框架斜撐補強數值模型及立面圖如圖6.24 及圖6.25 所示(圖6.26、
圖6.27 和表6.6、表6.7 為鋼斜撐非線性鉸參數結果和參數)。鋼框架斜撐補強之耐
震能力評估結果如表6.8 所示，本補強方案確可提昇本案例之耐震能力至合格標
準。
圖6.24 間接接合型鋼框架斜撐補強分析模型
【資料來源：本研究製作】
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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。