抗震建築

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文/莎賓娜 
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圖/yapei
文/莎賓娜 

靈長類動物的人類,擁有靈活的頭腦,遇到問題會想辦法解決問題,遭遇天災也能面對現實,迎難而上。例如發生颱風,就想出防颱措施;遇到海浪災害,就建設防波堤來防堵,而針對頻繁的地震,便設計蓋出「抗震建築」來因應。

板塊推擠 造陸運動



我們了解地球上的地震,以及台灣是地震頻繁地區。是因為地球板塊的「推擠運動」所致。所謂「板塊」是來自於地球最外層所包覆的「岩石圈」,它是由有多個厚度約有100公里板塊所拼成。隨著時間過去,地表幾經漂浮及移動,有些會匯聚為大型板塊,有些會分裂成小板塊,有的則是被擠壓破碎沉沒於地底下。大部分的地質學家認為,目前地球的主要板塊(面積大於2000萬平方公里)、次要板塊(面積介於100萬至2000萬平方公里)以及微板塊(面積小於100萬平方公里),而台灣則是地處於主要板塊:歐亞板塊以及次要板塊:菲律賓海板塊的交界處。

板塊交界處通常會不斷碰撞推壓,也可能因而擠出「陸地」來,這即是「造陸運動」。600多萬年來,由於菲律賓海板塊不斷擠壓歐亞大陸板塊,因此「擠出」了地形高低起伏的台灣島。現在這兩板塊的造陸運動仍在不斷進行中,因此在台灣地底板塊也不斷旺盛的活動著,所以引發頻仍的地震活動,依氣象局地震測報中心近10年統計資料,台灣每天平均約發生100次地震,而中央山脈更是每年被推擠「長高」2到3公分。

抗震結構 應時而起



地震所帶來的災害是十分可怕的,嚴重的程度甚至可用山搖地動、天崩地裂來形容。台灣近年發生過重大悲劇的地震是1999年的921大地震,震壞了固有地貌,不僅橋梁斷裂、道路崩塌,更是震垮許多大大小小的房屋建築,造成許多民眾無家可歸的嚴重災情。因此,要對抗地震帶來的房屋災害,讓家遇到地震的時候不會輕易倒塌,抗震建築便應時而起。

所謂「抗震建築」與結構設計有關,依建築材料特性、施工方法與抗震力不同而有鋼筋混凝土(RC)、鋼骨(SC)、鋼骨鋼筋混凝土(SRC)等三種抗震宅設計。

第一種RC建築,建築材料是全部使用鋼筋混凝土,擁有很強的剛性支撐力,因此地震來時比較感受不到強烈的搖擺,但缺點是無法對應地震震動幅度而調整擺動,建物結構反而容易受損,所以RC建築通常不會蓋得太高,大約在10~15樓左右的中低層建築,目前台灣大部分是RC構造建築住宅。

第二種SC建築,使用的建築材料是主要大量以純「H型」鋼骨來建造梁柱部分,外部無包覆混凝土,此工法可以提升建築物隨地震搖擺的「柔軟度」及抗震力,適合超高樓層建築使用,台灣的玻璃帷幕高樓大廈多是這種構造。缺點是在建築物內會明顯感受到地震晃動,尤其是震級較高時,往往傳出連連尖叫聲。

第三種SRC建築,綜合了RC及SC結構耐震與感受低震幅的優點,相較於RC建築,SRC建築有內部鋼骨增加結構韌性,同時又比SC結構多了的鋼筋混凝土剛性保護,因此可建於樓層較高的建築,常見的約為15~25層樓的建築。SRC缺點是成本高,施工程序複雜且難度高,花費時間也較久。無論哪一種,目前抗震建築已成為購屋族的重要考慮選項。

人類是聰明的,從古人智慧到今時作為可知,只要調整心態,積極應對,再難的事都能迎刃而解,抗震建築是人們防患於未然的最好證明。
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