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研究報告第七章 住商混合大樓補強設計示範例（1／3）；原PDF第157–164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157頁
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第七章 補強設計範例(二):住商混合大樓
第七章 補強設計範例(二):住商混合大樓
第一節 建築物基本資料與結構現況
一、結構現況及用途
本分析範例之皇后大樓為地下二層、地上十四層之鋼筋混凝土構造，一、二樓
間有夾層，部份為挑高設計，採用筏式基礎，整棟建築物呈ㄇ字型，部份設計為開
放空間，為住商混合大樓。建築物平面尺寸於X 向約61.08 m，Y 向約41.08 m；
其1F 之樓層高為5.8 m (含夾層高度2.8m)，2F 樓層高為3.5m，3F 以上至11F 樓
層高為2.9m，12F-14F 樓層高為3.2m，建築物地面以上總高度為45m。其一二樓
為商店與銀行，僅有少部份之完整牆體，三樓以上為住宅則有許多之隔戶隔間牆
體，為典型之軟弱底層大樓，另本大樓之平面與立面亦屬不規則之結構，此類結構
在歷年震害中常有嚴重之損壞或倒塌，故本手冊以此結構來說明僅需少量之結構弱
點補強即可大幅改善其耐震能力。
表7.1 : 建築物現況調查結果彙整表【資料來源：本研究製作】
建築物名稱 皇后大樓
構 造 鋼筋混凝土造
屋 齡 30 年
樓層數 地上14 層，地下2 層室
總樓地板面積 約9000 m2
建築物地上高度 45 m
各樓層 1F 2F 3F-11F 12F-14F
樓層高 580 cm 350 cm 290 cm 320 cm
設計用途 商店、銀行 商店、銀行 住宅 住宅
使用現況 商店、銀行 商店、銀行 住宅 住宅
本建築物結構斷面尺寸（扣除粉刷層）說明如下：
1.主要柱尺寸：60x90cm、120x80cm、130x70cm、60x80cm；
2.主要梁尺寸：50x80cm、35x60cm；
7-1¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第158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.樓版尺寸：版厚15cm；
4.外牆為12cm RC牆、電梯間為15cm RC牆、內隔間及隔戶牆為1B磚牆及RC牆。
建築物使用現況如表7.1所述，結構平面圖如圖7.1所示:
A B B' C D E A B B' C D A B B' C D
670 105 329 763 350 670 105 329 763 670 105 329 763
7 7 7
441 441 441
6 6 6
577 577 577
5 5 5
565 565 565
4 4 4
550 550 550
3 3 3
543 543 543
2 2 2
772 772 772
1 1 1
720
二樓及三樓結構平面 四樓至十一樓結構平面
一樓結構平面
圖7.1: 分析建物結構平面圖 【資料來源：本研究製作】
二、 分析採用材料強度
混凝土強度
本建築物現況耐震能力評估採用之各樓層混凝土抗壓強度如下：
1F-14F f’c= 305 kgf/cm2；
鋼筋強度
鋼筋降伏強度：
fy = 3500 kgf/cm²（#6~#10 鋼筋），
fy = 3020 kgf/cm²（#3~#5 鋼筋）；
磚塊強度
耐震能力評估分析時，磚牆之強度將納入考慮，磚塊強度將依內政部民國96
年12 月27 日台內營字第0960807106 號令頒訂之「建築物磚構造設計及施工規
7-2¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第159頁
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第七章 補強設計範例(二):住商混合大樓
範」附錄A 『紅磚牆之抗剪能力計算法』第7 頁所使用之結構材料強度為依據，
如下說明：
紅磚長期抗壓強度 fbc＝150 kgf/cm²；
砂漿長期抗壓強度 fmc＝150 kgf/cm²。
基地地盤分類
根據附近地區地質鑽探資料，依「建築物耐震設計規範及解說」第2.4 節，計
算得工址地表面下30.0 公尺內土層之平均剪力波速值為266 m/sec，故依地盤分類
表，本工址可歸類為第二類地盤，故分析時將以第二類地盤（普通地盤）進行分析。
第二節 耐震能力詳細評估分析
本評估報告之耐震能力分析理論，係採用以非線性側推分析為基礎之方法，依
據FEMA 356 建議進行塑鉸設定及使用國震中心之容量震譜程式PGA.exe 計算耐
震能力，其依據之參考相關文獻如下：
(1) FEMA 356。
(2) 國家地震工程研究中心，校舍結構耐震評估與補強技術手冊，2014
Q/Qc b Q/Qc e
a d
1.0 C 1.0 C
B B
D D 側向力 E 側向力 E
A c A c
Δ Δy 側向變形比，Δ/Δy 或θ/θy 側向變形
圖7.2 混凝土構材側向力與變形之關係圖
【資料來源：本研究製作】
分析所採用之梁柱與牆的塑性轉角能力如圖7.2 表7.2-7.4 所示，為驗證FEMA
所使用之非線性分析模擬參數的適用性與保守性，本章最後一節提供有相關之驗證
分析比較例，來確認其可靠度。
7-3¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第160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
表7.2： 非線性分析之模擬參數-RC 梁 【資料來源：本研究製作】
模擬參數3
條件狀態
塑性轉角(弧度) 殘餘強度比
a b c
i. 撓曲控制之梁1
ρ− ρ′ 橫向箍筋2 V
ρbal .027 b w d f c'
< 0.0 C < 3 0.025 0.05 0.2
< 0.0 C > 6 0.02 0.04 0.2
> 0.5 C < 3 0.02 0.03 0.2
> 0.5 C > 6 0.015 0.02 0.2
< 0.0 NC < 3 0.02 0.03 0.2
< 0.0 NC > 6 0.01 0.015 0.2
> 0.5 NC < 3 0.01 0.015 0.2
> 0.5 NC > 6 0.005 0.01 0.2
ii. 剪力控制、具不適當發展長或搭接之梁1
箍筋間矩 < d/2 0.003 0.02 0.2
箍筋間矩 > d/2 0.003 0.02 0.2
1. 當構材具有多種破壞型式時，則採取表中所列之最小值。
2. 符號C 及NC 代表圍束及非圍束橫向箍筋狀態。若構材其橫向箍筋於塑鉸區內之間距小於d/3，
及於韌性需求下箍筋提供剪力強度高於3/4 設計剪力，此構材稱為具圍束箍筋，否則為非圍束箍
筋。
3. 表中所列值可採用線性內插。
表7.3： 非線性分析之模擬參數─RC 柱 【資料來源：本研究製作】
模擬參數4
條件狀態
塑性轉角(弧度) 殘餘強度比
a b c
i. 撓曲控制之柱 1
P 橫向箍筋2 V
Ag f c' .027 b w d f c'
< 0.1 C < 3 0.02 0.03 0.2
< 0.1 C > 6 0.016 0.024 0.2
> 0.4 C < 3 0.015 0.025 0.2
> 0.4 C > 6 0.012 0.02 0.2
< 0.1 NC < 3 0.006 0.015 0.2
< 0.1 NC > 6 0.005 0.012 0.2
> 0.4 NC < 3 0.003 0.01 0.2
> 0.4 NC > 6 0.002 0.008 0.2
ii. 剪力控制或握裹破壞控制之柱 1,3
所有型式 0.0 0.02 0.2
iii. 柱構材軸力超過0.7Po 1,3
全長度內皆具圍束箍筋 0.015 0.025 0.02
其他 0.0 0.0 0.0
7-4¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第161頁
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第七章 補強設計範例(二):住商混合大樓
1. 當構材具有多種破壞型式時，則採取表中所列之最小值。
2. 符號C 及NC 代表圍束及非圍束橫向箍筋。若構材其橫向箍筋於塑鉸區內之間距小於d/3，及於
韌性需求下箍筋提供剪力強度高於3/4 設計剪力，此構材稱為具圍束箍筋，否則為非圍束箍筋。
3. 柱需具有閉合之橫向箍筋，否則其行為視為脆性破壞控制。
4. 表中所列值可採用線性內插。
表7.4： 非線性分析之模擬參數─RC 牆 【資料來源：本研究製作】
側向位移比(%)或
狀態 旋轉角(弧度)1 殘餘強度比
d e c
i. 剪力牆
所有剪力牆與牆段2 0.75 2.0 0.40
ii. 剪力牆耦合梁
縱向鋼筋與橫向鋼筋3 Shear
0.27 t w l w f c′
圍束橫向箍筋 ≤3 0.002 0.030 0.60
≥6 0.016 0.024 0.30
非圍束橫向箍筋 ≤3 0.012 0.025 0.40
≥6 0.008 0.014 0.20
1. 針對剪力牆與牆段採用側向位移；針對耦合梁則採用弦之旋轉角。
2. 針對非彈性行為由剪力控制之剪力牆，其構件之軸向荷載需≤0.15 Ag f c′；否則該構件需視為脆
性破壞控制桿件。
3. 圍束橫向箍筋需滿足：(a)耦合梁之全長均設置閉合箍筋且間距≤d/3，(b)橫向鋼筋之強度Vs≥耦合
梁所需剪力強度之3/4。
一、耐震能力標準
本棟建築物為第四類建築物，故採I=1.0 之性能目標標準。參考國家地震工程研
究中心-校舍結構耐震評估與補強技術手冊及FEMA 356 報告之所定義性能目標標
準，將補強性能目標標準定義如表7.5:
表7.5 耐震性能目標 【資料來源：本研究製作】
用途分組 AP AT
第四類建築物 垂直承載構件發生
0.8Vmax DrT=2.5% 0.4SDS
(I=1.0) 軸向破壞
依據最新建築物耐震設計規範，新建建築物是採用回歸期475 年（50 年超越機
率為10%）的地震做為設計標準：建築物其耐震能力AT 需達到該震區水平加速度
係數0.4×SDS。故其耐震能力標準(即前述性能目標地表加速度)應達AT = 0.4SDS。
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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
本案標的物依據耐震設計規範說明，並經查詢”國立中央大學應用地質研究所
工程地質與防災科技研究室之數值化GIS 之圖層套疊資料”，工址臨近車籠埔斷層，
與斷層距離r=3 km，其計算式如下：
SS D = 0.80 Na = 1.07 Fa = 1.00
S1 D = 0.40 Nv = 1.22 Fv = 1.30
SDS = Fa × (Na × SS D )= 0.856
SD1 = Fv × (Nv × S1 D )= 0.634
D SD1 0.634
T0 = = = 0.74
SDS 0.856
本建築物之設計地表加速度目標值AT = 0.4SDS = 0.342 g。
二、現況耐震能力評估
現況耐震能力評估結果彙整如表7.6：
表7.6 現況耐震能力評估結果 【資料來源：本研究製作】
地震力作用方向 +X -X +Y -Y
控制準則 強度準則 強度準則 強度準則 強度準則
耐震能力(g) 0.299 0.284 0.385 0.359
層間變位角(％) 1.45 1.39 1.25 1.33
耐震能力AP(g) 0.284 0.359
耐震能力標準AT(g) 0.342
CDR 值(AP/AT) 0.83 1.05
評估結果 不合格 合格
結構物分析之ETABS 模型如圖7.3 所示，最大強度下塑鉸圖如圖7.4。本案標的物
其耐震需求AT=0.342g，側推分析要求之性能條件耐震能力須符合表7.5 三項所對
應之性能目標地表加速度AP 應大於475 年設計地震等效地表加速度AT 值。由圖7.5
之容量曲線與PGA 圖知現況之耐震能力X 向APX=0.284g，Y 向APY=0.359 g，X 向
未達到耐震能力標準值AT＝0.284 g，故本棟建築物X 須補強。另由表7.6 可以得知
於最大基底剪力下，X 向之層間變位角與位移準則之2.5%限制仍有段距離，故知可
以改善建築物軟弱底層及平面不規則性之系統補強來提昇耐震能力。
7-6¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第163頁
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第七章 補強設計範例(二):住商混合大樓
圖7.3: 結構物分析模型
【資料來源：本研究製作】
圖7.4: 現況結構塑鉸圖(X 向)
【資料來源：本研究製作】
圖7.5a: 現況結構X 向之容量曲線及PGA-Displacement 圖
【資料來源：本研究製作】
7-7¶ 建研所RC耐震補強研究｜原檔第164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7.5b: 現況結構Y 向之容量曲線及PGA-Displacement 圖
【資料來源：本研究製作】
圖7.6: 現況結構第一振態變位圖
【資料來源：本研究製作】
第三節 耐震補強方案
一、補強方案一：增設位移型消能斜撐
【規劃概要說明】
耐震能力不足原因探討
本建物控制耐震能力主要因素為 (1) 底層為挑高柱，使變形集中於底部及引起
底層柱較大之內力，(2)整體結構平力面不規則，各構架之受力相當不均勻，如圖
7.6 之振態平面位移圖所示，結構X 向第一振態有明顯之扭轉現象，(3) 綜合前兩因
素，造成於座標線Line-5 靠電梯間之邊柱於性能點下因軸拉壓力過大，達塑鉸之限
定值後使程式無法收斂，造成側推分析之位移與強度無法再增加。
7-8上一節：研究報告第六章 醫院結構補強設計示範例（7／7） ｜ 下一節：研究報告第七章 住商混合大樓補強設計示範例（2／3）
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。