作者：陳啟中建築師
桃園停車場崩塌案，在此複習一下無梁板構造的結構行為（詳細內容可參考拙著「建築結構系統」一書）
無梁版定義
- 一般構架(frame)的梁(girder)係屬單向(one way)應力傳遞系統，若設置雙向的梁（即格子梁，grid beam）就可發揮雙向(two way)應力傳遞的效果。
若更進一步設置成密密麻麻的格子梁，就是所謂的板（plate)。
- 承受外力後除了會造成板的降伏線外（yield line），在板四周會產生很大的邊緣應力（boundary stress)，這個邊緣應力是要靠板四周的梁來承受。
如板四周無設置梁，就是所謂的無梁版。
- 台灣無梁版構造大約在20年前（或更早）才開始用在地下室結構。主要是有一派結構專家認為，地下室四周有RC牆（或連續壁），可以吃掉大部分的地震力（耐震規範規定地下室的地震力比地面層少很多），又為了要減少地下室高度，因此就被建商開始採用迄今。
- 無梁板構造不是沒有梁，其梁的行為（抵抗地震力及發揮韌性）是隱身在板之中。
無梁版優點
無梁板系統係由平板直接把荷重穿至柱上，因平板和柱之間無梁，故以此種方式建造可獲得：
- 較大的樓層高度
- 管道的配置順暢
- 施工期的縮短
無梁版缺點
- 無梁板系統主要的缺點是無梁做為連繫，故在柱支撐處會產生過大剪力，而使板造成貫穿的情況，因此應在柱與板之間加置剪力接頭(shear connector)或柱帽(柱冠)來防止這種現象，所加之柱帽其角度應控制在45度以內。
- 無梁版不能承受太大的垂直荷重，而且其耐震性也差，故通常無梁版都會與耐震壁或者是加做核心方式合用，或是在柱與柱之間加入箍筋補強以增加其韌性，提高耐震性。
- 無梁板只能承受垂直載重，無法承受地震力，其韌性比較差，地震力必須靠板四周的樑柱或剪力牆來承受，地震帶國家通常較不適用。
- 由於無梁板常被樓梯、車道、管道間貫穿，這些破口必須加以補強解決。
- 無梁板跟柱交接處的邊緣剪力很大，其剪應力又呈45度分佈，因此在柱邊一定要設置厚度比較大的柱帽抵抗此（貫穿）剪力。
- 一般而言，其跨度之通常値在5m至8m之間，板厚至少應有15公分以上，而且其興建高度也不應太大。
無梁板（Flat slab）是一種由混凝土柱直接支撐的鋼筋混凝土樓板系統，不使用樑作為中介結構。平板樓板可定義為單向或雙向支撐系統，其剪力負載集中於支撐柱及稱為「落頭板（drop panels）」的方形樓板區域。落頭板在此扮演關鍵角色，能提升樓板系統在垂直荷載下的整體承載能力與穩定性，進而提高整體施工的成本效益。一般而言，落頭板的高度約為樓板厚度的兩倍。
無梁版被認為適用於大多數建築形式，特別是那些柱子佈局不對稱的設計，例如具有曲線形狀或坡道的樓層等。採用平板樓板有諸多優點，包括降低樓板深度、底板平整（flat soffit）以及設計佈局上的彈性。儘管建造無梁版可能較為昂貴，但對建築師與工程師而言，卻提供了極大的設計自由與空間運用的靈活性。使用平板樓板的好處不僅僅體現在未來設計與配置效率的潛力上，也有助於整體施工過程，特別是在簡化安裝流程與縮短施工時間方面。
若有可能，應盡量減少使用落頭板（drop panels），並充分利用無梁版本身的厚度。這樣的做法可以保有樓層底面平整（flat soffits）的優勢；若確實需要落頭板，則應確保其與柱子一體澆置。為了最大程度發揮樓板厚度的效能，需考慮以下幾項關鍵因素：
- 設計相關過程
- 有無開口
- 撓度（deflections）的重要性
- 過去的佈局應用經驗
無梁版施工類型
以下是無梁版（Flat Slab）施工的幾種類型：
- 一般無梁版（Simple flat slab）
- 具落頭板的無梁版（Flat slab with drop panels）
- 具柱頭的無梁版（Flat slab with column heads）
- 同時具落頭板與柱頭的無梁版（Flat slab with both drop panels and column heads）
柱頭（Column Heads）的用途
- 增加樓板的剪力強度
- 透過縮短淨跨距或有效跨距，減少樓板內部彎矩
落頭板（Drop Panels）的用途
- 增加樓板的剪力強度
- 提升樓板的負彎矩承載能力
- 提高樓板的剛度，進而降低撓度
無梁版的優點
一般認為，無落頭板的無梁版施工速度非常快，因為結構的模板系統變得更簡單且數量減少。此外，使用提早拆模與飛模系統（flying systems）的施工安排，可以大幅加快施工進度。無梁版系統能顯著減少層與層之間的樓高，尤其在不設置假天花的情況下，更能發揮樓板底面平整（flat soffit）所帶來的優勢，使得橫向管線與隔間的配置更加自由。這對於建築總高度的降低、外牆包覆（cladding）成本的節省，以及機電系統預製化等方面都具有助益。
若業主有意變更室內空間，並希望空間配置能符合需求，無梁版正是一項理想選擇，因為它提供了高度彈性。這種彈性主要源於方形柱網設計與無梁結構，使得服務管線的鋪設與隔間的佈置不再受到限制。
無梁版厚度
無梁版的厚度也是一項吸引人的優勢。較薄的樓板能提高樓層的淨高，並為業主節省外牆包覆的費用。然而，樓板厚度仍有一個實質上的下限，因為需要額外的鋼筋來應對結構設計的挑戰。此外，為了應付日後的建築修改，也需預留一定的厚度裕度。
無梁版設計方法類型
設計無梁版並評估其彎曲行為，涉及多種程序與方法，其中包括：
- 經驗法（The empirical method）
- 子框架法（The sub-frame method）
- 降伏線法（The yield line method）
- 有限元素分析法（Finite-element analysis）
在規模較小的結構中，多採用經驗法，而對於柱位不規則的結構，則多使用子框架法。設計階段通常會搭配適當的軟體工具，但若面對極為複雜的設計，採用子框架法的成本可能會相當高。若想達到鋼筋配置最經濟且分布最均勻的效果，屈服線法是一種有效的方式。由於降伏線法僅考慮破壞機制，因此需要對裂縫與撓度進行完整的視覺化分析。
若樓板支撐不規則、開口較大或承載重大荷重，採用有限元素分析（Finite-element analysis）將會非常有利。此方法能詳細考量材料性質與荷重配置，並可用來計算撓度與裂縫寬度。
無梁版設計須特別留意的重點
- 撓度（Deflections）——通常發生在每個樓板區塊的中央。預測撓度非常困難，需進行某種形式的彈性分析。在設計配置與運用子框架法執行時，一種評估中間區塊撓度的方法是使用至少兩條平行柱帶。
- 專利型沖切剪力補強系統（Proprietary punching shear reinforcement systems）——當無梁版較薄時，此類補強系統是不可或缺的。
- 主鋼筋的最佳化配置（Optimization of Main reinforcement）——在某些設計方法中，特別是在使用降伏線法時，其鋼筋配置結果比其他設計法更能達到最佳化。
採用無梁版施工法的好處
- 空間配置上的彈性
- 建築總高度的節省
- 縮短施工工期
- 機電系統安裝更加便利
- 可使用預製焊接鋼筋網（prefabricated welded mesh）
- 優異的可施工評分（buildable score）
空間配置上的彈性
無梁版讓建築師能在所需位置自由配置間隔牆，使業主可依需求調整空間大小。此外，採用無梁版可以選擇不設置假天花，直接對樓板底面進行薄層粉光（skim coating）處理，以達到美觀與實用並重的效果。
節省建築高度
- 降低樓層高度能減輕建築物總重量，因為隔間牆與立面外牆包覆（cladding）會隨之減少
- 垂直結構構件的使用量約可減少 10%
- 可降低基礎載重
節省建築高度
施工時間縮短
使用無梁版能有效縮短施工時間，這是因為可搭配大型桌模（Big Table Formwork）進行施工。
平板樓板的安裝便利性
所有機電（M&E）系統皆可直接安裝於樓板底部，不需為了避開梁體而進行彎繞作業。
使用預製焊接鋼筋網（Prefabricated Welded Mesh）
採用預製焊接鋼筋網可大幅減少平板樓板的施工時間。這些鋼筋網具標準尺寸，有助於在平板樓板施工過程中達成更佳的品質控管。
可施工性評分（Buildable Score）
此設計可讓標準化結構構件與預製部件納入結構系統，提升施工便利性。這個流程使結構更具施工性（buildable），可減少現場施工人力，並提升現場生產效率，從而更容易取得較高的可施工性評分（Buildable Score）。