防倒 L 型鐵件直接鎖在石膏板上：板用錨栓從一支加到三支，拉拔力只多 8% 到 15%

網友問的事

2013 年 2 月，日本「教えて！住まいの先生」（使用 Yahoo!知恵袋的系統與資料）有人發問：想幫家具做防倒， 但牆是石膏板，「剛好的位置沒有柱子」（原文：ちょうどいい所に柱がありません）。 他的打算是在牆面橫著釘兩三支木料，木料本身鎖進牆裡的柱子，再把防倒金具鎖在木料上，問這樣能不能補強。 補充說明裡他提到天花板是吊頂，頂天桿不太好用，所以想用 L 型金具或鋼索。

被選為最佳解答的是一位一級建築士：補強板要確實鎖進牆裡的下地材，石膏板牆裡一定有柱或間柱，間柱通常每 45.5 cm 一支，偶爾是 30.3 cm。 其他回答多半在講怎麼找柱子、用多長的螺絲鎖進去，也有一位非專家說用頂天桿就夠。

這些回答都在講怎麼找到下地、把木料鎖進下地，沒有人回答提問裡那個沒說出口的問題：如果真的找不到柱子，或柱子不在家具頂端的位置， 直接把鐵件用錨栓鎖在石膏板上，到底能撐多少？ 找到柱子之後螺絲要多長，本站另一篇 石膏板兩層再打到柱子：40 mm 螺絲只吃進柱子約 10 mm，最大 102.5 kgf；換 70 mm 為 270 kgf 已經用實驗數據講過，這一篇只講柱子以外的部分：只靠板用錨栓的情況。

這份實驗怎麼做

阪神淡路大地震後，日本成立了「家具轉倒防止對策檢討委員會」，底下的實驗工作小組由東京大學生產技術研究所的中埜良昭主持。 1999 年刊在《日本建築學會技術報告集》的這篇報告，開頭先說推薦的作法是把家具頂端鎖到牆內的桟或新加的橫木上， 但現實裡常有鎖不到的情況，所以這次刻意把 L 型金具「直接鎖在牆的面材上」，量它能撐多少。

斜向拉拔的角度不是隨便選的：作者假設一個高 182 cm、深 58 cm 的衣櫃，櫃子往前倒時頂端繞著前下角轉， 對角線和牆面的夾角約 17.7°，鐵件受到的就是這個方向的拉力。 石膏板的厚度，英文摘要寫 9 mm，本文和試體圖都是 9.5 mm，本站照本文寫。

兩種錨栓都是空心牆用的：鎖螺絲時，錨栓在板子背面撐開，靠撐開的部分頂住板子背面。 實驗沒有寫產品名稱，所以下面的數字只能代表「那個年代市售的這兩類錨栓」，不能直接套到某一個型號上。

錨栓加到三支，石膏板上只多一成左右

先看最直接的問題：錨栓多鎖幾支，能撐多少。

石膏板上，三支錨栓比一支只多 8% 到 15%。作者的話是本數增加帶來的耐力增加「不太能期待」。 同樣的鐵件換到只有 4 mm 的合板上，三支是一支的 1.75 到 1.99 倍。 合板比石膏板薄一半以上，同種錨栓三支相比，最大拉拔力卻是石膏板的 1.4 到 2.5 倍。

差別出在誰先壞。石膏板上，塑膠錨栓三支的試體最後是石膏板破壞；鋼製錨栓則是在最大值之後耐力掉得快， 作者的解釋是鋼製錨栓太硬，早早就把錨栓周圍的石膏板局部壓碎。 三支錨栓之間的荷重怎麼轉移，論文沒有量；它記下的是結果：石膏板上，錨栓多鎖兩支，最大值只多一成左右。

合板的情況不同：第一支錨栓還沒失去耐力之前，隔壁的錨栓就開始分擔，所以三支接近兩倍。 合板上的塑膠錨栓最後是連同螺絲一起被拔出，合板只有少許破損；鋼製錨栓則是合板破壞。

用 5 mm 當上限，每個鐵件約 30 kgf

最大拉拔力發生在多大的變形，各組不同；合板的最大值有些要拉到 8 mm 以上才出現。 作者認為這種大變形下的最大值不能拿來當實用耐力：錨栓拔出越多，家具和牆之間越鬆，家具搖晃時的動作會被放大。 所以他們把鐵件相對牆面的位移限制在 5 mm，看 5 mm 以內的最大荷重。

加上 5 mm 的限制後，石膏板和合板配塑膠錨栓的差距就幾乎不見了，四組裡有三組落在每個鐵件 32 到 38 kgf； 只有合板配鋼製錨栓約 60 kgf。斜向拉拔比垂直拉拔低，比值 0.89 到 0.99，論文的說法是降幅約在一成以內。 反覆拉拔的作法是先在 0 到 2 mm 之間來回兩次，再到 5 mm 來回兩次，之後拉到破壞；比較 5 mm 以內的最大值，反覆與單調差不多（比值 0.98 到 1.10）。

作者在結論裡收斂成一個數字：三支錨栓固定的 L 型金具，實用上的拉拔耐力可以假設為 30 kgf 左右（約 294 N，本站換算）。 這是每一個鐵件的值，家具頂端左右各鎖一個，就是兩個 30 kgf。

石膏板上，鋼製錨栓一過最大值就往下掉

看平均值，石膏板上兩種錨栓相差不到 4 kgf，但荷重和位移的曲線長得不一樣。 鋼製錨栓在石膏板上大約 1 mm 左右的位移就到最大值，之後耐力開始下降；反覆加載時下降得更明顯，作者用的詞是「顯著」。 塑膠錨栓在 5 mm 以內，反覆和單調拉拔的曲線差不多，三支的試體在大變形時的耐力下降也比一支少。

地震不是只拉一次，家具前後搖，鐵件就被反覆拉。這份實驗的反覆程序是 0 到 2 mm 兩次、5 mm 兩次，5 mm 以內的最大值和單調拉拔差不多； 差別出在最大值之後。作者在結論特別寫：石膏板配鋼製錨栓在反覆試驗和斜向試驗裡， 1 mm 前後的最大值之後耐力下降大；合板則在 5 mm 之後耐力還會上升，乾式牆要固定的話，「固定在合板上比較好」。

這不代表塑膠錨栓一定比鋼製好。這份實驗各只測了一種市售品，而且是 1999 年的產品；它說明的是一種機制： 在石膏板上，錨栓比板子硬很多時，先壞的是板子，錨栓的強度用不到。

下方固定：剪力比拉拔大，但都是大變形時的值

同一份實驗也測了鐵件裝在家具下方、受到平行牆面的力（剪力）的情況。

剪力方向上，三支錨栓在石膏板上也有 1.4 到 2.1 倍的效果。作者的解釋是三支時鐵件繞著離受力點最遠的那支轉， 等於把力轉到 L 型金具抗彎剛性大的方向，隔壁的錨栓就開始分擔。

但這些最大值出現在位移十幾到四十幾 mm 的時候，作者自己也說實用上還要考慮反覆和斜向的加載。 另外，正文與結論把石膏板配鋼製錨栓三支寫成約 65 kgf，表 6 是 69.9 kgf，原文前後不一致，本站表格照表 6。 上方拉拔和下方剪力是分開試驗的，沒有測上下同時固定：表 6 的剪力數字不能直接加到頂端鐵件的拉拔耐力上，上下一起固定時下方能分擔多少，這份實驗也量不出來。

振動台上，壞的也是固定螺絲

2007 年東京大學目黒公郎等人在《日本地震工學會論文集》發表的振動台實驗，用木塊模擬家具， 裝上市售的鏈條式與 L 型金具式防倒器具去搖。結果和他們事前做的材料強度試驗一樣： 兩種器具都是固定用的木螺絲被拔出來，防倒的效果就沒了。

這份實驗要讀清楚限制：木塊比真的家具輕，所以他們依重量比換用了比附件小的木螺絲，是縮尺試驗； 刊出的數據是牆面為合板的條件，石膏板牆雖然也做了，結果沒有刊出。 能帶走的只有一件事：在振動台上，防倒器具的失效方式也是「固定螺絲被拔出」。 中埜等人的試驗裡，記下的破壞也是面材破壞或錨栓拔出。兩份實驗合起來看，弱點在鐵件和牆的接合，實際能撐多少，要看面材和錨栓或螺絲怎麼搭配。

找不到柱子時，照這個順序判斷

第一步，先確定真的沒有柱子。 提問裡的回答指出，一般木造住宅的石膏板牆裡有柱或間柱，間距多半是 455 mm，偶爾 303 mm。 間距若是規則的，寬度超過 45.5 cm 的家具頂端背後通常會有一支（本站推算）；輕鋼架骨架、實際從哪裡起算，回答都沒有涵蓋，仍要敲擊或查施工資料現場確認。找到之後螺絲要多長，看 石膏板兩層再打到柱子：40 mm 螺絲只吃進柱子約 10 mm，最大 102.5 kgf；換 70 mm 為 270 kgf。

第二步，柱子不在家具頂端的位置，就照提問者的作法：先橫鎖一支木料。 木料跨過兩支以上的柱子鎖牢，鐵件再鎖在木料上。這樣鐵件後面是木頭，不是石膏板， 上面那張表的 30 kgf 就不適用；這種作法能撐多少，論文沒有量。這也是中埜等人在論文開頭寫的推薦作法。

第三步，真的只能鎖在石膏板上，就把每個鐵件當成約 30 kgf。 這是 9.5 mm 石膏板、三支錨栓、位移 5 mm 以內的實用值。本站建議三個孔都鎖上（這是本站依數據的建議，論文沒有提出這項施工建議）：最大值雖然只多一成多， 但塑膠錨栓三支的試體在大變形時掉得比一支慢。 市售錨栓的尺寸依面材厚度而不同，實驗裡石膏板用的比合板用的大；適用板厚請照產品說明。

第四步，看牆的面材。 如果查施工資料發現面材本身是合板，實驗裡 4 mm 合板的結果比石膏板好： 三支錨栓是一支的 1.75 到 1.99 倍，配鋼製錨栓在 5 mm 以內約 60 kgf。作者的結論也是乾式牆要固定時，合板比較好。 石膏板後面另有合板襯板的複合牆沒有測，這些數字不能直接套用。

第五步，家具越矮越深，斜向角度越大，要另外評估。 實驗的 17.7° 來自高 182 cm、深 58 cm 的衣櫃；作者明寫，家具形狀決定的角度比這個大時，要另外考慮。論文只測了這一個角度，沒有給折減係數。

本頁的錨栓是在板子背面撐開的空心牆用錨栓；鎖在混凝土裡的錨栓是另一類，能吊多重見 壁虎螺絲能吊多重； 石膏板本身是怎麼被螺絲固定在骨架上的，見規範允許的螺絲數量比釘子少。

這一頁不能下的結論

30 kgf 夠不夠撐住你的櫃子，這份實驗沒有算。論文量的是鐵件能撐多少，沒有算家具在地震時會對鐵件施加多大的拉力， 那和家具的重量、高寬比、內容物、樓層與地震動都有關。 數字來自 9.5 mm 單層石膏板、45×36 木料骨架、1999 年的兩種市售錨栓與一種 L 型金具，每組 2 到 5 個試體； 12.5 mm 石膏板、雙層板、輕鋼骨架、其他品牌的錨栓都沒有測，不能直接套用。 反覆試驗只是 0 到 2 mm 兩次、5 mm 兩次的特定程序，不能代表任意的地震反覆；剪力最大值出現在大變形時，剪力試驗也沒有做反覆或斜向加載； 17.7° 以外的角度沒有測，不能自己外推折減值，也不能把上下固定的耐力相加。 振動台那份是縮尺試驗，刊出的是合板牆的結果，不能拿來推石膏板牆的震度界線。

這一篇屬於第 1 步，母材。完整的順序是母材、牙、頭型、驅動、表面處理、文件；至於為什麼順序做反了是重工而不是微調，見指定一顆螺絲。

常見問題

防倒 L 型鐵件可以直接鎖在石膏板上嗎？

可以鎖，但能撐的有限。依中埜等人 1999 年的實驗，在 9.5 mm 石膏板上用三支板用錨栓固定一個 L 型金具，位移 5 mm 以內的拉拔耐力約 32 到 36 kgf，作者建議實用上假設每個鐵件約 30 kgf。先壞的是石膏板，不是錨栓。

石膏板上錨栓多鎖幾支會比較牢嗎？

拉拔方向上幫助不大。同一實驗裡，石膏板上錨栓從 1 支加到 3 支，最大拉拔力只多 8%（鋼製）到 15%（塑膠製）；同樣的鐵件鎖在 4 mm 合板上則是 1.75 到 1.99 倍。不過三支的塑膠錨栓在大變形時耐力掉得比一支慢，本站建議三個孔都鎖（這是本站依數據的建議，論文沒有這樣寫）。

石膏板牆找不到柱子，防倒要怎麼做？

先橫鎖一支木料，讓木料跨過兩支以上的柱或間柱，鐵件再鎖在木料上。一般木造住宅的柱或間柱間距多半是 455 mm，偶爾 303 mm，木料沿牆方向長一點就碰得到，位置仍要現場確認。只能鎖在板上時，把每個鐵件當成約 30 kgf 來估。

參考資料

• 中埜良昭、掛川誠一、高橋廣志、渡辺伸介（1999）—— 家具の転倒防止用金具の耐力に関する実験的検討，日本建築學會技術報告集 第 7 號，57–62（J-STAGE 全文）
• 目黒公郎、吉村美保、伊東大輔、佐藤芳仁（2007）—— 市販の家具転倒防止装置の効果に関する実験・数値解析的検証，日本地震工學會論文集 7(4)（J-STAGE 全文）
• 教えて！住まいの先生（2013-02-06）—— 家具の転倒防止をしたいのですが、壁は石膏ボードでちょうどいい所に柱がありません
• 石膏板兩層再打到柱子：40 mm 螺絲只吃進柱子約 10 mm，最大 102.5 kgf；換 70 mm 為 270 kgf —— 找到柱子之後的螺絲長度
• 壁虎螺絲能吊多重：同一支 M10，認證文件上的容許拉力從 418 到 969 公斤
• 規範允許的螺絲數量比釘子少

中埜等（1999）的 PDF 是舊掃描，文字層無法直接使用；本站把六頁轉成圖逐字核對，表 2 至表 6 另外放大確認。英文摘要的板厚（9 mm）與本文（9.5 mm）、本文的剪力值（65 kgf）與表 6（69.9 kgf）有不一致，本頁照本文與表格。kgf 換算成 N（×9.8）為本站計算。