說建築 / Building Structure

建築結構形式

結構是建築的骨架。台灣常見的建築結構分為 RC 鋼筋混凝土、SC 鋼骨結構,以及 SRC 鋼骨鋼筋混凝土三種,各有適合的樓高、成本與耐震特性。

Overview

選擇結構,從樓高開始

結構形式主要依建築高度、用途與預算決定。一般而言,樓層越高,結構需要越好的韌性來吸收地震與風力;樓層較低時,以剛性為主的 RC 結構最為經濟。

三種結構只要依法規設計、確實施工,都能達到耐震標準。建築安全的關鍵,在於結構設計是否合理,以及施工是否確實。

RC15 樓以下SRC15~25 樓SC30 樓以上
三種結構常見的適用樓層(示意)
立體示意:鋼筋籠澆置混凝土成柱
柱斷面
斷面:鋼筋+箍筋+混凝土
混凝土 鋼筋
RC

鋼筋混凝土結構

Reinforced Concrete

以鋼筋組成骨架,再澆置混凝土包覆而成。鋼筋負責承受拉力、提供韌性,混凝土承受壓力、提供剛性。是台灣最普及、施工技術最成熟的結構,透天與中低層住宅大多採用。

優點

  • 施工技術成熟,造價最低
  • 剛性高,地震與颱風時搖晃感較小
  • 混凝土牆體隔音佳
  • 混凝土本身耐火,防火性高

缺點

  • 結構自重大,不適合超高層
  • 柱、梁斷面大,占用室內空間
  • 需現場綁筋、組模、澆置與養護,工期較長
  • 品質高度依賴現場施工與監造
立體示意:H 型鋼柱以柱底板固定
柱斷面
斷面:H 型鋼,外層防火被覆
鋼骨 防火被覆
SC

鋼骨結構

Steel Construction

以 H 型鋼等鋼骨構成梁柱框架,構件在工廠預製,運到現場以螺栓或焊接組裝。結構輕、韌性強,常用於 30 層以上的超高層建築、廠房與大跨距空間。

優點

  • 韌性高,可吸收地震能量
  • 結構輕,基礎負擔小
  • 構件工廠預製,現場組裝工期短
  • 柱斷面小,室內空間利用率高

缺點

  • 營建成本最高
  • 鋼材遇高溫強度下降,須做防火被覆
  • 高樓層搖晃感較明顯,常需加斜撐或包覆混凝土
  • 樓板與隔間若處理不當,隔音較差
立體示意:鋼骨外綁鋼筋,再澆置混凝土
柱斷面
斷面:鋼骨+鋼筋+混凝土
混凝土 鋼筋 鋼骨
SRC

鋼骨鋼筋混凝土結構

Steel Reinforced Concrete

在梁柱中先架設鋼骨,外圍再綁紮鋼筋、澆置混凝土。內部鋼骨提供韌性,外部混凝土提供剛性與防火,兼具 RC 與 SC 的特性,常見於 15~25 層的中高層大樓。

優點

  • 兼具剛性與韌性,耐震表現佳
  • 同樣樓高下柱斷面比 RC 小
  • 混凝土包覆,防火與隔音佳
  • 適合中高層住宅大樓

缺點

  • 工序最多、施工複雜,工期最長
  • 施工技術與品管要求高
  • 成本高於 RC
  • 低樓層建築採用效益不高
Comparison

三種結構比較表

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比較項目RC鋼筋混凝土SC鋼骨結構SRC鋼骨鋼筋混凝土
適用範圍15 樓以下透天、公寓與中低層住宅30 樓以上超高層、廠房、大跨距空間15~25 樓中高層住宅大樓
建造成本最低最高中高
抗震方式剛性耐震以混凝土剛性抵抗變形,搖晃感小韌性耐震鋼骨變形吸收地震能量,搖晃感較明顯剛性+韌性內部鋼骨提供韌性,外部混凝土提供剛性
施工期中等最短工廠預製、現場組裝最長鋼骨+綁筋+澆置
結構自重最重最輕重
柱斷面/室內空間柱最大,占用空間多柱最小,空間利用率高介於兩者之間
防火性高需另做防火被覆高
隔音佳依樓板與隔間做法而定佳
耐震不只看結構種類。過去地震中倒塌的建築,多與偷工減料或結構設計不良有關,而非結構形式本身。無論 RC、SC 或 SRC,設計與施工品質才是安全的根本。