結構計算是透過力學分析，確認建築物或構造物在各種載重作用下，每個構件的應力都在容許範圍內、整體結構不會倒塌或產生過大變形。舉凡新建工程的結構設計、施工階段的假設工程、既有建築物的安全評估，都需要進行結構評估或分析檢核。依《建築法》及《營造安全衛生設施標準》規定，涉及公共安全的結構計算須由結構相關技師簽證負責。
本文整理結構計算的主要領域與檢核重點，幫助你快速了解不同工程類型的計算邏輯。
什麼是結構計算？誰需要做？
結構計算的核心工作是：分析出構件承受的力，再確認材料撐不撐得住。
基本流程如下：
- 確定載重：靜載重（自重）、活載重（人員、設備）、風力、地震力
- 建立力學模型：將實際結構簡化為梁、柱、版、牆等構件
- 分析內力：求出各構件的軸力、剪力、彎矩
- 應力檢核：計算應力是否超過材料的容許強度
- 變形檢核：確認撓度、側向位移在規範允許範圍內
哪些情況需要結構計算？
- 建築物新建、增建、改建的結構設計
- 施工階段的模板支撐、施工架、擋土設施等假設工程
- 既有建築物的耐震評估與安全鑑定
- 裝修工程涉及結構牆開孔、樓板載重變更等
結構計算完成後，會整理為「結構計算書」，由結構技師簽章負責。想了解計算書的內容與用途，可以參考：
👉 結構安全證明書的用途及指南｜結構技師小潔
載重怎麼分類？設計載重怎麼算？
結構計算的第一步是確定「結構要承受多少力」。依《建築技術規則》建築構造編，載重主要分為：
| 載重類型 | 說明 | 範例 |
|---|---|---|
| 靜載重（DL） | 結構體自重＋永久附加物 | RC 樓板、磁磚、管線 |
| 活載重（LL） | 使用過程中可變動的載重 | 人員、家具、堆放物品 |
| 風力（WL） | 依建築物高度、地形、用途計算 | 颱風作用力 |
| 地震力（EL） | 依耐震設計規範，考慮震區、用途、結構系統 | 水平地震力 |
實際設計時，不會只看單一載重，而是依規範將各種載重「組合」起來，取最不利的情況進行設計。例如：
1.2 DL + 1.6 LL（極限設計法常用組合）
DL + 0.5 LL ± EL（含地震的組合）
載重估算錯誤是結構計算最常見的失誤來源。特別是特殊設備或動態載重，需要額外注意動態放大效果，例如吊掛作業的衝擊係數、地震力的放大效應等。
假設工程的結構計算有哪些？
假設工程是施工階段的臨時結構，拆除後不留在建築物上，但它的安全性直接影響施工人員的生命安全。依《營造安全衛生設施標準》，特定規模以上的假設工程須由專業技師簽認。
塔吊
塔吊是工地最大型的假設工程之一。計算重點包括：基礎承載力、塔身穩定性、以及吊掛作業的動態效應。設計載重須依 CNS 6426 考慮衝擊係數放大。
模板支撐
模板支撐是最常見的假設工程計算項目。計算重點包括：支撐架的軸力檢核、水平繫條間距、基腳承載力。現場常見的問題是支撐間距與設計不符、水平繫條缺漏。
施工架
施工架的計算重點在於立柱軸力、壁連座間距、以及風力作用下的穩定性。不同類型的施工架（框式、系統式、單管式）適用的規範與檢核方式不同。
施工圍籬
施工圍籬看似簡單，但颱風季節的抗風設計是重點。計算包含風壓作用、立柱彎矩、基腳抗傾倒。
施工構台
施工構台需承載重型機具（吊車、混凝土泵車），載重遠大於一般樓板。計算重點包括主梁撓度、柱軸力、以及地盤承載力。
安全母索
安全母索是高處作業的最後一道防線。計算重點是墜落衝擊力對錨定點的拉力，以及鋼索的張力與垂度。
開挖擋土工程怎麼檢核？
地下室開挖需要擋土設施保護周邊建物與道路安全。常見的擋土工法包括連續壁、鋼板樁、排樁。計算內容包括：
- 土壓力計算：主動土壓力、被動土壓力、水壓力
- 壁體應力檢核：彎矩、剪力是否超過壁體強度
- 支撐系統設計：中間柱、水平支撐的軸力與挫屈
- 變形預估：壁體側向位移、地表沉陷量
開挖深度超過一定規模時，依法須進行施工安全評估（俗稱「危評」），由專業技師簽認。
既有建築物的結構安全怎麼評估？
不只新建工程需要結構計算，既有建築物在以下情況也需要進行結構安全評估：
- 買賣中古屋：確認老屋結構是否堪用，特別是 921 地震前設計的建築物
- 發現裂縫：判斷裂縫是結構性（危險）還是非結構性（外觀問題）
- 震後檢查：地震後建築物是否還安全，需不需要補強
- 變更用途：從住宅改為商業使用，載重條件改變
評估流程通常是：現場勘查 → 蒐集結構圖 → 耐震能力分析 → 出具評估報告。
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裝修工程也需要結構計算嗎？
很多人以為裝修只是室內美化，跟結構無關。但以下幾種裝修行為會影響結構安全，建議諮詢結構技師：
| 裝修行為 | 結構風險 |
|---|---|
| 牆面開孔（門窗、冷氣孔） | 切斷鋼筋、削弱剪力牆 |
| 拆除隔間牆 | 可能誤拆承重牆 |
| 樓板上加設重型設備 | 超過樓板設計載重 |
| 天花板吊掛 | 錨定強度不足有掉落風險 |
不是每種裝修都需要正式的結構計算書，但至少要有專業判斷：這面牆能不能拆？這個位置能不能開孔？載重會不會超過？
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組合屋、臨時構造物需要結構計算嗎？
需要。組合屋雖然是臨時性質，但仍須確保在風力與地震作用下的安全性。特別是工地用的工務所、工人宿舍，以及災後臨時安置的組合屋，都應進行載重分析與基礎設計。
結語
結構計算的本質只有一件事：確保人的安全。不論是新建大樓的結構設計、施工現場的模板支撐、還是老屋裝修的開孔評估，都是在回答同一個問題——這個結構，撐不撐得住？
如果你正在進行的工程需要結構計算或技師簽證服務，歡迎透過與我聯繫。
