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文／富田結構設計事務所富田匡俊
〈國立台灣大學土木工程學系兼任副教授級專業技術人員〉


原版初版在2012年出版後獲得好評，易博士出版則是引進2014年的修訂版以忠實翻譯原則出版繁體中文版。

作者江尻憲泰先生是日本著名的結構家，經手的結構設計橫跨歐亞上海、米蘭等城市。國際建築大師隈研吾先生所設計的風檐〈台灣新竹縣〉，也是江尻事務所的結構設計作品。回想為了促成這項案子，因緣際會之下筆者以台灣結構顧問身分協助了此案。另一方面，江尻先生在長岡造形大學擔任教授職，一面以實務面為中心研究建築物的耦...

01何謂建築結構
什麼是建築的結構？


建築結構與身體的「結構」一樣？
　　很多人對「結構」一詞都有著「結構藏在建築裡面」的印象。最為普通的說法是，「建築結構」就像生物的骨骼；而供水・排水、以及電線管線和設備，就如同血管及消化系統之於生物；至於窗戶及塗裝等則被比喻為皮膚。我想聽過這種說法的人之中，應該有很多人會認為建築結構就是有關建築內部看不見的地方。

其實「結構」無所不在
　　在生物中，有以甲蟲為代表的、有著外殼結構的昆蟲；也有像犀牛的角一般，皮膚變得非常堅硬、擁有與「結構」同等強度皮膚的生物。建築結構也是如此，有像人的骨頭一樣藏於內部的「結構」，有雙眼可見的「結構」，另外也有兼具裝潢與支撐建築物功能的「結構」。例如玻璃的豎框(作用於分隔窗戶)雖然不是建築物主體，但卻是可以保護內部空間的「結構」。
　　此外，書架是因為來自地球的重力才能支撐起沉重書本，這也絕對算得上是一種「結構」。而能固定住海報的小圖釘、與自動鉛筆的筆芯等，也都是小型的「結構」。在日常生活中，「結構」可說無所不在。
　　即使是由內部支撐建築物的建築結構，也有因為柱、樑大小而顯露於外的情形。在鋼筋混凝土造的建築物裡擺設家具時，不就有因柱子型式造成阻礙的經驗嗎？雖然「結構」乍看下是藏於幕後，但其實影響著我們每天的日常生活。在希臘神殿裡的柱子不只支撐著屋頂，其形狀經過設計後儼然成為了藝術品。實際上結構並非位居幕後，反而會在各種地方的表面展現出來。
　　結構設計師利用了力學、數學和經驗，設計出能夠對抗重力或地震等外力、確保安全性的「結構」。「結構」無所不在。筆者認為，從成功地抵抗外力設計出讓人們可以使用的空間，或許就可定義為「建築結構」吧。

01何謂建築結構
什麼是建築的結構？


建築結構與身體的「結構」一樣？
　　很多人對「結構」一詞都有著「結構藏在建築裡面」的印象。最為普通的說法是，「建築結構」就像生物的骨骼；而供水・排水、以及電線管線和設備，就如同血管及消化系統之於生物；至於窗戶及塗裝等則被比喻為皮膚。我想聽過這種說法的人之中，應該有很多人會認為建築結構就是有關建築內部看不見的地方。

其實「結構」無所不在
　　在生物中，有以甲蟲為代表的、有著外殼結構的昆蟲；也有像犀牛的角一般，皮膚變得非常堅硬、擁有與「結構」同等強度皮膚的生物。建築結...

Chapter1
結構基礎

1何謂建築結構
建築結構是什麼？

2何謂建築結構
所謂結構設計是要做什麼？

3結構的概念
培養對結構的概念！

4具代表性的建築結構材料
掌握住建築材料的特性！

5鋼的特性
鐵與鋼，有什麼不同嗎？

6混凝土的特性
混凝土的特徵是什麼？

7鋼筋混凝土的特性
鋼筋混凝土的特徵是什麼？

8木材的特性
木材的特徵是什麼？

9特殊材料
土牆在現代還可以使用嗎？

10型鋼
為什麼要在鋼骨造中使用H型鋼？

11斷面性能？
什麼是斷面性能？

12各式各樣的載重
因作用方向與時間不同，載重也不同！

13固定載重
結構計算中最基本的「固定載重」是什麼？

14活載重
記住「活載重」的值與用法吧！

15地震力
地震力是什麼？

16地盤分類
可由地盤分類可以了解地震震動的特性嗎？

17風載重
風載重是怎樣計算出來的？

18風力係數
因建築物形狀之不同，受到的力量也會跟著不同嗎？

19積雪載重
雪國的設計與東京不同嗎？

20溫度應力
建築物會因為氣溫與季節而產生變化嗎？

21結構形式
只有柱與樑真的會安全嗎？

22結構種類
首先要加強的結構種類是什麼？

23框架結構
「框架結構」是什麼？

24斜撐結構
斜撐結構的優點與缺點

25桁架結構
三角形為什麼有很高的強度？

26牆板結構（耐震壁）
設計耐震壁的訣竅是什麼？

27承重牆結構
設計承重牆結構的訣竅是什麼？

28殼體結構
什麼是殼體結構？

29膜結構
東京巨蛋是什麼結構？

30繩索結構
什麼是繩索結構？

31砌體結構
將磚頭疊砌而成的結構是什麼？

32混凝土空心磚造
混凝土空心磚也可以用來蓋房子嗎？

Chpter2
結構力學
33建築的單位
在建築上使用的SI單位制是什麼？

34虎克定律
建築物會產生變形的原理是什麼？

35力的平衡
計算力的平衡時需要什麼？

36力的向量與力的合成
三個人同時拉彈簧秤的話會發生什麼事？

37支點反力
哪一個是鉸接？

P3
38力與應力
承受載重的樑上到底有怎樣的力量作用著？

39彎矩
什麼是彎矩？

40剪力
什麼是「剪力」？

41軸力
什麼是軸力？

42扭力
什麼是扭力？

43挫屈
所謂挫屈是怎麼一回事？

44應力的公式
應力的公式中最重要的是哪一個？

45簡支樑
什麼是簡支樑？

46兩端固定樑
兩端固定樑的公式是什麼？

47懸臂樑
設計懸臂樑

48應力
什麼是應力？

49莫爾的圓
莫爾的應力圓是什麼？

50馬克士威・貝提互換定理
什麼是馬克士威・貝提互換定理？

50靜定・靜不定
比較穩定的是哪一個？

52彎矩分配法
能夠簡單計算應力的方法是什麼？

53 D值法
什麼是D值法？

54里特的截面法
關於桁架有怎樣的計算方法？

55彈塑性
構材產生降伏後會變成怎樣？

56極限水平承載力・必要水平承載力
什麼是極限水平承載力？

57節點分配法
極限水平承載力是如何計算的？

58虛功原理
什麼是虛功原理？

59載重增量法
程式的載重增量法是什麼？

Chapter3
結構計算

60應力計算
應力計算有哪些方法？

61斷面計算
什麼是斷面計算？

62鋼筋混凝土造樑的斷面計算
設計RC樑的重點是什麼呢？

63鋼筋混凝土造柱子的斷面計算
設計RC柱的重點是什麼呢？

64鋼筋混凝土造樓板的斷面計算
RC樓板的設計方法是什麼？

65鋼筋的黏著力計算
什麼是黏著力？

66鋼筋混凝土的接合部的設計
接合部真的很重要嗎？

67木造樑的斷面計算
木造樑該怎樣設計比較好？

68木造柱的斷面計算
木造柱該怎樣設計才好？

69鋼骨造樑的斷面計算
鋼骨造樑該怎樣設計才好？

70鋼骨造柱的斷面計算
鋼骨柱要怎樣設計才好？

71鋼骨造斜撐的斷面計算
鋼骨造斜撐與木造斜撐是一樣的嗎？

72鋼骨造接合部的設計
接合部的接合方法哪種比較好？

73鋼骨造接頭的斷面計算
接頭該怎樣設計比較好？

74變形能力・寬厚比
確認寬厚比真的很重要嗎？

75鋼承鈑組合樓板的斷面計算
什麼是鋼承鈑組合樓板？


chapter4
結構設計

76對抗水平力的樓板設計
什麼是剛性樓板？

77層間位移角的計算
地震時建築物是安全的嗎？

78剛性模數的計算
為什麼挑空設計是很危險的？

79偏心率的計算
有可以抑制偏心的方法嗎？

80固有週期
什麼是建築物的固有週期？

81振動分析
可將地震動考慮進去來做計算嗎？

82速度反應頻譜
大地震的地震動特徵為何？

83臨界承載力設計法
要怎樣進行臨界承載力的計算？

84能量法
什麼是能量法？

85基礎的種類
板式基礎真的很堅固嗎？

86直接基礎的設計
什麼是地盤反力？

87樁基礎的設計
樁基礎的種類與原理是什麼？

88不均勻沉陷・傾斜沉陷
沉陷的建築物會危險嗎？

89隔震
所謂隔震，是怎樣的結構？

90土壤液化
防止土壤液化的方法是？

91結構設計一級建築師
只有結構設計一級建築師才可以設計的建築物是？

92建築設計與結構
建築設計師與結構設計師的關係是？

93設備與結構
設備設計師與結構設計師的關係是？

94專業人員的倫理
為什麼會發生耐震偽裝事件？

95結構的歷史
日本建築基準法與過去相同嗎？

chapter5
耐震設計

96耐震診斷
老舊的建築物會安全嗎？

97IS與ISO
老舊建築物的危險性要如何判定？

98木造的耐震診斷
木造建築的耐震診斷該如何進行？

99鋼筋混凝土造的耐震診斷
RC造的耐震診斷該如何進行？

100鋼骨造的耐震診斷
鋼骨造的耐震診斷該如何進行？

101傳統木造建築的耐震診斷
有簡易的方法可以用來診斷傳統木造建築嗎？

102耐震補強
耐震補強有哪些方法？

103木造的耐震補強
最適合木造建築的耐震補強方法是？

104鋼筋混凝土造的耐震補強
可以不設置新的牆壁來對RC造建築進行補強嗎？

105鋼骨造的耐震補強
有辦法對老舊的鋼骨造做補強嗎？

106耐震・隔震
耐震與隔震有什麼不同？

Column
1將建築物的重量與日常生活中物品的重量做比較
2記住希臘字母與符號吧
3「樓」與「層」的不同
4什麼是結構計算路徑？
5日本的結構設計歷史

Chapter1
結構基礎

1何謂建築結構
建築結構是什麼？

2何謂建築結構
所謂結構設計是要做什麼？

3結構的概念
培養對結構的概念！

4具代表性的建築結構材料
掌握住建築材料的特性！

5鋼的特性
鐵與鋼，有什麼不同嗎？

6混凝土的特性
混凝土的特徵是什麼？

7鋼筋混凝土的特性
鋼筋混凝土的特徵是什麼？

8木材的特性
木材的特徵是什麼？

9特殊材料
土牆在現代還可以使用嗎？

10型鋼
為什麼要在鋼骨造中使用H型鋼？

11斷面性能？
什麼是斷面性能？

12各式各樣的載重
因作用方向與時間不同，載重也不同！

13固定載重
結構計算中最基...