耐震

我家房子怎麼耐震！ （談傳統耐震設計概念）
國立臺灣大學土木工程研究所詹鉅洋

地震是大地的震動，在空曠區域產生強烈地震，並不致引起嚴重傷亡，假若於鄰近都市城鎮人口集中區域發生地震，建築物倒塌將造成嚴重死傷。世界各地的地震災害造成嚴重傷亡的事件如南亞海嘯、日本311地震，加上臺灣地區地震頻繁，民眾對於自身所居住建築物的耐震能力越來越關心。

關於臺灣建築物的耐震能力規定，由內政部營建署所制定《建築物耐震設計規範》，為招集國內地震工程專家，進行研究、討論及修訂，作為建築物耐震設計的準則。該規範對新建建築物的設計目標，至少要能達到「小震不壞、中震可修、大震不倒」的耐震標準，具體說明如圖 1：

圖 1 耐震規範對新建建築物的設計目標 (圖片來源：《安全耐震的家–認識地震工程》，第五章)

傳統的耐震設計利用規範的流程，依建築物的資訊（樓層高、建築物重量、地理位置…等），計算建築物所需的「最小設計地震力」，進而設計此建築物的結構體（如樑、柱）。

至於結構物要如何做到「小震不壞、中震可修、大震不倒」的耐震標準，主要核心為「韌性」的觀念。「韌性」為結構體利用自身的變形來抵銷地震的能量。韌性佳的結構物在遭遇超過彈性限度的地震力作用下，雖然會有損傷及明顯的變形，但仍能抵抗一定程度的地震力而不倒塌；韌性差的結構物一旦地震力超過自身的彈性限度，就非常容易產生突然的破壞，甚至倒塌。另外，房屋建築耐震設計多採「強柱弱梁」的觀念，使結構形成較有利的破壞機制，來達到上述所提的耐震標準。因為樓版與梁所承受之載重會透過柱子往基礎傳遞，一旦柱（尤其是越低樓層的柱）破壞，其影響範圍遠超過梁破壞。