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165 8.20 剪力 8.20.1 通則 1. 預力混凝土撓曲構材,除實心板及基腳外,應配置承受剪力及斜拉應力之鋼筋。空 心板應考量配置鋼筋以承受剪力,假定乘因數剪力 u V 小於混凝土所具有剪力強度 c V φ 之一半時,剪力鋼筋可以省略。 2. 梁腹鋼筋應包含垂直於構材軸線之箍筋或焊接之鋼線網,該鋼線網應垂直於構材之 軸線。梁腹鋼筋應自最外受壓纖維延伸 d 距離,當保護層及鄰近鋼筋容許時應儘量 靠近構材受壓及受拉面配置。梁腹鋼筋兩端應予錨碇以達其設計降伏強度符合 7.1.20 節規定。 3. 承受剪力之構材,其設計應使 ( ) s c u V V V + ≤ φ .........................................................................................................(8-26) 上式中, u V 為所考慮之斷面乘因數剪力, c V 係混凝土剪力強度, s V 為梁腹鋼 筋剪力強度。 4. 當反力使構材端部區受壓力時,距支承面 h /2 範圍內之所有斷面,其設計考慮之剪力 可為與在 h /2 處之斷面計得之剪力 u V 相同。 5. 當構材承受剪力及扭力聯合作用時,其設計考量可參考如 AASHTO 節塊混凝土橋設 計及施工導覽或其他相關參考文獻。 6. 剪力榫應設於預鑄節塊腹板處以傳遞施工剪力。臨近柱頭節塊處之剪力榫應考量可 能之反向剪應力。而於施工期間其剪力強度應小於 0.53 ci ′ 。 8.20.2 混凝土提供之剪力強度 1. 混凝土提供之剪力強度 c V ,應取 ci V 或 cw V 之較小者。 2. 剪力強度 ci V 應依下式計算: max 16 .0 M M V V d b V cr d c ci + + = ..................................................................................(8-27) = max 0498 .0 M M V V d b cr d c + + ′ ′ 但不必小於 d b c ′ 45 .0 d b c ′ 14 . 0 , d ≥ 0.8 h 。 在外加載重下,引起斷面產生彎曲開裂之彎矩 cr M 應依下式計算:
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) 165
8.20剪力
8.20.1 通則
1. 預力混凝土撓曲構材,除實心板及基腳外,應配置承受剪力及斜拉應力之鋼筋。空心板應考量配置鋼筋以承受剪力,假定乘因數剪力
V 小於混凝土所具有剪力強度φ之一半時,剪力鋼筋可以省略。
2. 梁腹鋼筋應包含垂直於構材軸線之箍筋或焊接之鋼線網,該鋼線網應垂直於構材之軸線。梁腹鋼筋應自最外受壓纖維延伸d距離,當保護層及鄰近鋼筋容許時應儘量靠近構材受壓及受拉面配置。梁腹鋼筋兩端應予錨碇以達其設計降伏強度符合
7.1.20節規定。
cuV上式中,uV 為所考慮之斷面乘因數剪力,cV 係混凝土剪力強度,sV 為梁腹鋼筋剪力強度。
4. 當反力使構材端部區受壓力時,距支承面h/2範圍內之所有斷面,其設計考慮之剪力可為與在h/2處之斷面計得之剪力uV 相同。
5. 當構材承受剪力及扭力聯合作用時,其設計考量可參考如AASHTO節塊混凝土橋設計及施工導覽或其他相關參考文獻。
6. 剪力榫應設於預鑄節塊腹板處以傳遞施工剪力。臨近柱頭節塊處之剪力榫應考量可能之反向剪應力。而於施工期間其剪力強度應小於0.53cif ′ 。
cV ,應取ciV 或cwV之較小者。
ciV 應依下式計算:
max16.0MMVVdbfVcridcci++′′=..................................................................................(8-27)
在外加載重下,引起斷面產生彎曲開裂之彎矩crM應依下式計算:
= VM 0.0498 f′b′d +V + i cr c d M max
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166 ) 6.1( d pe c t cr Y I M − + = .....................................................................................(8-28) = ) 498 .0 ( d pe c t Y I − + 斷面上由於外加載重而產生之最大乘因數彎矩 max M 與乘因數剪力 V ,應由斷 面上產生最大彎矩之載重組合計算之。 3. 剪力強度 cw V ,應依下式計算: ) 3.0 93 .0 ( pc c cw V + = p V d b + ..............................................................................(8-29) = ) 3.0 1291 .0 ( pc c + p V d b + 但 d ≥ 0.8 h 。 4. 若先拉法預力構材距支承面 h /2 處之斷面至梁端之距離小於預力鋼腱之傳遞長度,則 於計算 cw V 時須考慮預力之折減。預力可假設依線性變化,以鋼腱端為零,至鋼腱 之傳遞長度處為最大。傳遞長度假設為鋼絞索直徑 50 倍,或鋼線直徑之 100 倍。 5. 以上所示之 ci V 及 cw V 適用於一般混凝土,當為輕質混凝土時,相關值應做如下修正: (1) 當 ct 為已知時, ci V 及 cw V 之 c ′ 應修正為 ct /1.8 ,但不得大於 c ′ 。 (2) 當 ct 為未知時,對於全輕質混凝土 ci V 及 cw V 式中之 c ′ 需修正為 0.75 c ′ , 輕質粒料混凝土修正為 0.85 c ′ ,而介於此兩種性質之輕質混凝土則可依線性 內插修正。 8.20.3 梁腹鋼筋提供之剪力強度 1. 梁腹鋼筋提供之剪力強度為 s d A V sy v s = ..............................................................................................................(8-30) 式中, v A 為距離 s 間之梁腹鋼筋面積, s V 不得大於 2.1 d b c ′ 。 但 d ≥ 0.8 h 。 2. 上式梁腹鋼筋之間距不應超過 0.75 h 或 60cm 。當 s V 超過 1.06 d b c ′ 時,最大間距須 減少一半。 3. 腹板鋼筋最小斷面積應為 sy v f s b A = 5.3 ...............................................................................................................(8-31) = sy f s b ′ 345 .0
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) )
6.1(dpectcr
ffYIM−+′=.....................................................................................(8-28)
=)
498.0(dpectfffYI−+′斷面上由於外加載重而產生之最大乘因數彎矩maxM與乘因數剪力iV ,應由斷面上產生最大彎矩之載重組合計算之。
cwV,應依下式計算:
)
3.093.0(pccwffV+′=pVdb+′..............................................................................(8-29)
=)
3.01291.0(pcff+′pVdb+′但d ≥ 0.8h。
4. 若先拉法預力構材距支承面h/2處之斷面至梁端之距離小於預力鋼腱之傳遞長度,則於計算cwV時須考慮預力之折減。預力可假設依線性變化,以鋼腱端為零,至鋼腱之傳遞長度處為最大。傳遞長度假設為鋼絞索直徑50倍,或鋼線直徑之100倍。
ciV 及cwV適用於一般混凝土,當為輕質混凝土時,相關值應做如下修正:
(1) 當ctf 為已知時,ciV 及cwV之cf ′ 應修正為ctf /1.8,但不得大於cf ′ 。
(2) 當ctf 為未知時,對於全輕質混凝土ciV 及cwV式中之cf ′ 需修正為0.75cf ′ ,輕質粒料混凝土修正為0.85cf ′,而介於此兩種性質之輕質混凝土則可依線性內插修正。
sdfAVvs =..............................................................................................................(8-30)
式中,vA 為距離s間之梁腹鋼筋面積,sV 不得大於2.1dbf c ′。
但d ≥ 0.8h。
2. 上式梁腹鋼筋之間距不應超過0.75h或60cm。當sV 超過1.06dbfc ′時,最大間距須減少一半。
syvfsbA′=
5.3...............................................................................................................(8-31)
=syfsb′345.0
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167 式中 b ′ 及 s 單位為 cm , sy 單位為 kgf/cm 2 MPa 4. 梁腹鋼筋之設計降伏強度 sy 不得超過 4200 kgf/cm 2 MPa 8.20.4 水平剪力設計-合成撓曲構材 1. 在合成構材中,水平剪力可視為藉由相連構件之接觸面傳遞。 2. 斷面水平剪力之設計可依據本節 3. 或 4. 項或實驗之結果。 3. 斷面受水平剪力之設計可依照 nh u V V φ ≤ ................................................................................................................(8-31A) 式中 u V 為乘因數剪力,而 nh V 為標稱水平剪力強度,可依據以下 (1)~(4) 計算 ( 其 中 d 為合成斷面全高 ) 。 (1) 當接觸面甚為潔淨且刻意作成粗糙面,其剪力強度 nh V 應小於 5.6 d b v (kgf) 。 (2) 如採用本節 5. 項規定之最小繫筋,且接觸面甚為潔淨但未刻意作成粗糙面,其 剪力強度 nh V 應小於 5.6 d b v (kgf) 。 (3) 如採用本節 5. 項規定之最小繫筋,且接觸面甚為潔淨,且作成約 0.6cm 起伏之 粗糙面,其剪力強度 nh V 應小於 24.5 d b v (kgf) 。 (4) 如超過本節 5. 項規定之最小繫筋量,每超出一個百分比,剪力強度 nh V 增加 11.2 y /2800 d b v (kgf) 。 4. 斷面所需之水平剪力可經由核算一任意小於十分之一跨徑長度之構件以傳遞兩端 的壓力或拉力變化而求得,乘因數水平剪力應小於本節 3. 項所述之 nh V φ ,惟計算公 式中之 d 值應以構件長度取代之。 5. 繫筋 (1) 如需要於相互連繫構件間配置繫筋時,其面積至少為 3.5 y v s b ,其中 s 應不大 於最小腹板厚之 4 倍或 60cm 。 (2) 抵抗水平剪力之繫筋可為單一鋼筋或鋼線、多肢箍筋或銲接鋼線網,所有繫 筋應有足夠埋置長度或彎鉤錨碇至相連之構材內。
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) 167式中b′ 及s單位為cm,
1. 在合成構材中,水平剪力可視為藉由相連構件之接觸面傳遞。
2. 斷面水平剪力之設計可依據本節3.或4.項或實驗之結果。
式中uV 為乘因數剪力,而
為標稱水平剪力強度,可依據以下(1)~(4)計算(其中d為合成斷面全高)。
(1) 當接觸面甚為潔淨且刻意作成粗糙面,其剪力強度
(2) 如採用本節5.項規定之最小繫筋,且接觸面甚為潔淨但未刻意作成粗糙面,其
(3) 如採用本節5.項規定之最小繫筋,且接觸面甚為潔淨,且作成約0.6cm起伏之粗糙面,其剪力強度nhV
(4) 如超過本節5.項規定之最小繫筋量,每超出一個百分比,剪力強度nhV增加
11.2yf /2800dbv(kgf)。
4. 斷面所需之水平剪力可經由核算一任意小於十分之一跨徑長度之構件以傳遞兩端的壓力或拉力變化而求得,乘因數水平剪力應小於本節3.項所述之nhVφ,惟計算公式中之d值應以構件長度取代之。
(1) 如需要於相互連繫構件間配置繫筋時,其面積至少為3.5yvfsb,其中s應不大於最小腹板厚之4倍或60cm。
(2) 抵抗水平剪力之繫筋可為單一鋼筋或鋼線、多肢箍筋或銲接鋼線網,所有繫筋應有足夠埋置長度或彎鉤錨碇至相連之構材內。
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168 8.21 後拉預力法之錨碇區 8.21.1 錨碇區 1. 錨碇區可定義為錨碇裝置之集中應力傳遞至全斷面應力為線性分布間之混凝土積 體。 2. 桿件或節塊端部之錨碇區,其橫向斷面之尺寸可取斷面之深度及寬度,其縱向之延 伸 ( 沿鋼腱方向 ) 應至少為橫向斷面深度及寬度之大者,但不大於該尺寸之 1.5 倍。 3. 對於中間錨碇區之長度除考慮本節 2. 項所述外,應沿反方向至少延伸較大之橫向尺 寸長度。 4. 對於多錨碇之板結構,錨碇區之長度與寬度可視為鋼腱中心間距,但不得大於板沿 鋼腱軸線之長度,而錨碇區之厚度則可視為板厚。 5. 就設計而言,錨碇區可分為一般區域及局部區域 (8.21.2 節 ) 。 8.21.2 一般區域及局部區域 1. 一般區域 (1) 一般區域之幾何範圍是與錨碇區相同並包含局部區域。 (2) 一般區域之設計需符合 8.14 及 8.21.3 節之規定。 2. 局部區域 (1) 局部區域定義為一矩形錐體 ( 圓形端錨視為等值矩形錐體 ) ,包含直接環繞著錨 碇裝置及四週之圍束鋼筋,而局部區域之尺寸定義於 8.21.7 節。 (2) 局部區域之設計應符合 8.14 及 8.21.7 節之規定或依據 8.21.7 節 3. 項所述。 8.21.3 一般區域之設計 1. 設計方法 一般區域可依下述方法設計: (1) 塑性平衡模式-壓拉桿模式 (strut-and-tie) ,見 8.21.4 節 (2) 彈性應力分析-有限元素法,見 8.21.5 節 (3) 用壓力與拉力平衡之近似法,見 8.21.6 節 無論何種方法設計,均應符合 8.21.3 節 4. 項之規定。設計時施預力之順序 及三維之影響均應考慮,當三維影響非常明顯時,應採用三度空間分析,或
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) 168
8.21後拉預力法之錨碇區
8.21.1 錨碇區
1. 錨碇區可定義為錨碇裝置之集中應力傳遞至全斷面應力為線性分布間之混凝土積體。
2. 桿件或節塊端部之錨碇區,其橫向斷面之尺寸可取斷面之深度及寬度,其縱向之延伸(沿鋼腱方向)應至少為橫向斷面深度及寬度之大者,但不大於該尺寸之1.5倍。
3. 對於中間錨碇區之長度除考慮本節2.項所述外,應沿反方向至少延伸較大之橫向尺寸長度。
4. 對於多錨碇之板結構,錨碇區之長度與寬度可視為鋼腱中心間距,但不得大於板沿鋼腱軸線之長度,而錨碇區之厚度則可視為板厚。
5. 就設計而言,錨碇區可分為一般區域及局部區域(8.21.2節)。
(1) 一般區域之幾何範圍是與錨碇區相同並包含局部區域。
(2) 一般區域之設計需符合8.14及8.21.3節之規定。
(1) 局部區域定義為一矩形錐體(圓形端錨視為等值矩形錐體),包含直接環繞著錨碇裝置及四週之圍束鋼筋,而局部區域之尺寸定義於8.21.7節。
(2) 局部區域之設計應符合8.14及8.21.7節之規定或依據8.21.7節3.項所述。
一般區域可依下述方法設計:
(1) 塑性平衡模式-壓拉桿模式(strut-and-tie),見8.21.4節
(2) 彈性應力分析-有限元素法,見8.21.5節
(3) 用壓力與拉力平衡之近似法,見8.21.6節無論何種方法設計,均應符合8.21.3節4.項之規定。設計時施預力之順序及三維之影響均應考慮,當三維影響非常明顯時,應採用三度空間分析,或
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169 用模擬兩面或多平面近似法,而此等近似法應考慮到各平面之互相影響且模 擬載重與結果應一致。 2. 標稱材料強度 (1) 對於非預力握裹鋼材,其標稱拉力強度限定於 sy ,而預力握裹鋼材則為 y , 而預力非握裹鋼材,其標稱拉力強度則限於 se +1050 kgf/cm 2 。 (2) 除圍束混凝土外,一般區域之混凝土標稱壓力強度為 0.7 c ′ ,而混凝土之拉力 強度應不予計算。 (3) 施預力時混凝土強度應標示於設計圖上,如未標示,施預力時之混凝土強度 應由試體 ( 試體之養治方法應與構材相同 ) 強度決定,但不得小於 280 kgf/cm 2 。 3. 特殊錨碇裝置之使用 對於不符合 8.21.7 節 2. 項所述錨碇裝置可視為特殊錨碇裝置,而其類似結構之鋼 筋應配置於相應之錨碇區內。相等體積比之補強鋼筋應配置於相應之錨碇區內。 4. 一般設計原則及細部規定 錨碇區之大小及配置取決於鋼筋彎曲、捆紮、配置之容許度,混凝土骨材大小 及澆置、搗實等因素。 (1) 錨碇裝置前面之混凝土抗壓強度應符合 8.21.7 節 2. 項規定。 (2) 特殊錨碇裝置前面之混凝土抗壓應力應予檢核,檢核點自混凝土承壓面至以 下值之小者: a. 局部圍束鋼筋端部之深度。 b. 錨碇裝置側向較小者之尺寸。 而壓應力可由 8.21.4 ~ 6 節之所述分析法求得,但其壓應力不得大於 0.7 ci ′ 。 (3) 在錨碇區內或錨碇前面因形狀或載重不連續處可能產生集中應力時,其壓應 力應予檢核。 (4) 爆裂力係指端錨區內作用於錨碇裝置前面及垂直於鋼腱之拉力,爆裂拉力 burst T 及從加載面起之相對長度 burst d 可依 8.21.4 節之壓拉桿模式或藉由 8.21.5 節 3. 項所述之彈性力學分析或由 8.21.6 節 3. 項之近似法求得,三維之影響亦應納 入考慮。 (5) 抗爆裂力之 sy s A φ 或 * * y s A φ 可用非預力或預力鋼材,其形狀可為螺旋狀、封閉
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) 169用模擬兩面或多平面近似法,而此等近似法應考慮到各平面之互相影響且模擬載重與結果應一致。
(1) 對於非預力握裹鋼材,其標稱拉力強度限定於syf ,而預力握裹鋼材則為yf ,而預力非握裹鋼材,其標稱拉力強度則限於
(2) 除圍束混凝土外,一般區域之混凝土標稱壓力強度為0.7cf ′,而混凝土之拉力強度應不予計算。
(3) 施預力時混凝土強度應標示於設計圖上,如未標示,施預力時之混凝土強度應由試體(試體之養治方法應與構材相同)強度決定,但不得小於280 kgf/cm2。
對於不符合8.21.7節2.項所述錨碇裝置可視為特殊錨碇裝置,而其類似結構之鋼筋應配置於相應之錨碇區內。相等體積比之補強鋼筋應配置於相應之錨碇區內。
錨碇區之大小及配置取決於鋼筋彎曲、捆紮、配置之容許度,混凝土骨材大小及澆置、搗實等因素。
(1) 錨碇裝置前面之混凝土抗壓強度應符合8.21.7節2.項規定。
(2) 特殊錨碇裝置前面之混凝土抗壓應力應予檢核,檢核點自混凝土承壓面至以下值之小者:
a.
局部圍束鋼筋端部之深度。
b. 錨碇裝置側向較小者之尺寸。
而壓應力可由8.21.4~6節之所述分析法求得,但其壓應力不得大於0.7cif ′。
(3) 在錨碇區內或錨碇前面因形狀或載重不連續處可能產生集中應力時,其壓應力應予檢核。
(4) 爆裂力係指端錨區內作用於錨碇裝置前面及垂直於鋼腱之拉力,爆裂拉力
及從加載面起之相對長度可依8.21.4節之壓拉桿模式或藉由8.21.5節
3.項所述之彈性力學分析或由8.21.6節3.項之近似法求得,三維之影響亦應納入考慮。
(5) 抗爆裂力之sys fAφ或**ys fAφ可用非預力或預力鋼材,其形狀可為螺旋狀、封閉
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170 環狀或具有良好錨碇橫向繫材,這些防爆鋼筋應足以抵抗所有乘因數載重之 爆裂力,防爆鋼筋之配置及錨碇應滿足下列事項: a. 防爆鋼筋應延伸至桿件之全寬,其錨碇應盡可能接近保護層。 b. 防爆鋼筋應位於錨碇裝置前並沿鋼腱兩側分佈至 2.5 burst d 範圍,但不大於 1.5 倍之橫向斷面尺寸。防爆鋼筋之形心應與 burst d 之距離一致。 c. 防爆鋼筋之間距應小於鋼筋直徑之 24 倍或 30cm 。 (6) 角隅拉力係指在端錨區之拉力,平行作用於接近構材端部之橫向及縱向角 隅。橫向角隅是指端錨受力面,沿橫向角隅之拉力稱為剝裂力,沿縱向角隅 之拉力稱為縱向角隅拉力。 (7) 剝裂力產生係由端錨區之集中力、偏心力或多個端錨力所產生。縱向角隅拉 力則由端錨區端錨合力之偏心所產生,以上各力可由彈性分析、壓拉桿模式 或 8.21.6 節 4. 項所述之近似法計算之。 (8) 剝裂力應不小於乘因數預力之 2% 。 (9) 抗角隅拉力之 sy s A φ 及 ( 或 ) * * y s A φ 可用非預力或預力鋼材,其配置盡可能接近 橫向及縱向角隅,而其配置及錨碇應符合以下規定。 a. 最小抗剝裂力鋼材應滿滿足 4. 項 (8) 之規定且應延伸至全構材寬。 b. 抗剝裂鋼筋應將相臨之多個錨碇裝置有效連接在一起。 c. 用於有偏心端錨裝置之縱向角隅抗拉鋼筋及抗剝裂鋼筋應連續,這些鋼筋 應沿拉力面延伸至錨碇區全長,且應自縱向角隅沿加載面延伸至偏心錨碇 之另一邊或整組錨碇裝置。 5. 中間錨碇 (1) 中間錨碇不可設在受其他載重而產生極大拉力之區域。錨碇塊應設於頂、底 板與腹板交接處,或以整片板寬或全腹板高作成之肋梁。如獨立之錨碇塊必 須設置於橋板或腹板時,其設置處之局部剪力、彎矩及直接外力之影響於設 計時應予考量。 (2) 中間錨碇後方混凝土中,應至少配置能承受 25% 未加乘因數錨碇預力之錨固繫 筋,而鋼材應力不得大於 0.6 sy 或 2520 kgf/cm 2 。如端錨後承受其他永久壓應 力,未加乘因數繫筋其用量可依公式 (8-32) 修正如下:
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) 170環狀或具有良好錨碇橫向繫材,這些防爆鋼筋應足以抵抗所有乘因數載重之爆裂力,防爆鋼筋之配置及錨碇應滿足下列事項:
a.
防爆鋼筋應延伸至桿件之全寬,其錨碇應盡可能接近保護層。
b. 防爆鋼筋應位於錨碇裝置前並沿鋼腱兩側分佈至2.5burstd範圍,但不大於
1.5倍之橫向斷面尺寸。防爆鋼筋之形心應與burstd之距離一致。
c.
防爆鋼筋之間距應小於鋼筋直徑之24倍或30cm。
(6) 角隅拉力係指在端錨區之拉力,平行作用於接近構材端部之橫向及縱向角隅。橫向角隅是指端錨受力面,沿橫向角隅之拉力稱為剝裂力,沿縱向角隅之拉力稱為縱向角隅拉力。
(7) 剝裂力產生係由端錨區之集中力、偏心力或多個端錨力所產生。縱向角隅拉力則由端錨區端錨合力之偏心所產生,以上各力可由彈性分析、壓拉桿模式或8.21.6節4.項所述之近似法計算之。
(8) 剝裂力應不小於乘因數預力之2%。
(9) 抗角隅拉力之
可用非預力或預力鋼材,其配置盡可能接近橫向及縱向角隅,而其配置及錨碇應符合以下規定。
a.
最小抗剝裂力鋼材應滿滿足4.項(8)之規定且應延伸至全構材寬。
b. 抗剝裂鋼筋應將相臨之多個錨碇裝置有效連接在一起。
c.
用於有偏心端錨裝置之縱向角隅抗拉鋼筋及抗剝裂鋼筋應連續,這些鋼筋應沿拉力面延伸至錨碇區全長,且應自縱向角隅沿加載面延伸至偏心錨碇之另一邊或整組錨碇裝置。
(1) 中間錨碇不可設在受其他載重而產生極大拉力之區域。錨碇塊應設於頂、底板與腹板交接處,或以整片板寬或全腹板高作成之肋梁。如獨立之錨碇塊必須設置於橋板或腹板時,其設置處之局部剪力、彎矩及直接外力之影響於設計時應予考量。
(2) 中間錨碇後方混凝土中,應至少配置能承受25%未加乘因數錨碇預力之錨固繫筋,而鋼材應力不得大於0.6
或2520 kgf/cm2。如端錨後承受其他永久壓應力,未加乘因數繫筋其用量可依公式(8-32)修正如下:
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171 cb cb s ia A P T − = 25 .0 ................................................................................(8-32) 但 ia T :中間錨碇抗拉力。 s P :最大未加乘因數錨碇預力。 cb f :端錨後方之壓應力。 cb A :端錨板或錨碇塊側邊延伸之連續斷面面積,錨碇塊或肋梁不得視為 斷面之一部份。 (3) 滿足本節 5. 項 (2) 規定之錨固繫筋應設置於鋼腱軸線一個端錨板寬範圍內,這些 鋼材應有良好錨碇俾能在端錨前後一個端錨板寬或錨碇塊及肋梁一半長之距 離內,使降伏強度能充分發揮。這些鋼材之重心盡可能與鋼腱軸線一致,對 於錨碇塊及肋梁而言,鋼材應設置於接近翼板或腹板之連續斷面處。 (4) 鋼筋應配置在全錨碇塊或肋梁以抵抗剪力摩擦、托架效應、爆裂力及鋼腱曲 率所導致之彎曲力,應以繫筋或U型箍筋形狀圍繞端錨,並以標準彎鉤鉤著 橫向鋼筋,且盡可能延伸至鄰近之腹板或翼板內,其間距應小於下值之最小 者: a. 肋梁或錨碇塊在端錨處之高度。 b. 錨碇塊之寬度 c. 15cm (5) 鋼筋應設置於錨碇塊及肋梁以抵抗由於鋼腱偏心所生之彎矩及抵抗由鋼腱彎 曲力所產生之橫向彎矩。 (6) 依據本節 4. 項 (4)~(9) 要求,應配置足量鋼材以抵抗錨碇力經由錨碇塊或肋梁傳 遞至全斷面產生之拉力。 6. 隔梁 (1) 如鋼腱錨碇於隔梁,混凝土之抗壓強度應依本節 4. 項 (1)~(3) 之規定,而隔梁主 翼、腹板漸變面處之壓應力亦應檢核。 (2) 鋼筋配置應足以使隔梁端錨力完全傳遞至梁之翼板及腹板,一般可按 8.21.4 、 8.21.5 節之方法以決定此鋼筋。所配置鋼筋量應能抵抗鋼腱曲率處所產生之分 力。
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) 171
但
T :中間錨碇抗拉力。
sP :最大未加乘因數錨碇預力。
cbf:端錨後方之壓應力。
cbA :端錨板或錨碇塊側邊延伸之連續斷面面積,錨碇塊或肋梁不得視為斷面之一部份。
(3) 滿足本節5.項(2)規定之錨固繫筋應設置於鋼腱軸線一個端錨板寬範圍內,這些鋼材應有良好錨碇俾能在端錨前後一個端錨板寬或錨碇塊及肋梁一半長之距離內,使降伏強度能充分發揮。這些鋼材之重心盡可能與鋼腱軸線一致,對於錨碇塊及肋梁而言,鋼材應設置於接近翼板或腹板之連續斷面處。
(4) 鋼筋應配置在全錨碇塊或肋梁以抵抗剪力摩擦、托架效應、爆裂力及鋼腱曲率所導致之彎曲力,應以繫筋或U型箍筋形狀圍繞端錨,並以標準彎鉤鉤著橫向鋼筋,且盡可能延伸至鄰近之腹板或翼板內,其間距應小於下值之最小者:
a.
肋梁或錨碇塊在端錨處之高度。
b. 錨碇塊之寬度
c.
15cm
(5) 鋼筋應設置於錨碇塊及肋梁以抵抗由於鋼腱偏心所生之彎矩及抵抗由鋼腱彎曲力所產生之橫向彎矩。
(6) 依據本節4.項(4)~(9)要求,應配置足量鋼材以抵抗錨碇力經由錨碇塊或肋梁傳遞至全斷面產生之拉力。
(1) 如鋼腱錨碇於隔梁,混凝土之抗壓強度應依本節4.項(1)~(3)之規定,而隔梁主翼、腹板漸變面處之壓應力亦應檢核。
(2) 鋼筋配置應足以使隔梁端錨力完全傳遞至梁之翼板及腹板,一般可按8.21.4、
8.21.5節之方法以決定此鋼筋。所配置鋼筋量應能抵抗鋼腱曲率處所產生之分力。
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172 7. 橋板之端錨 (1) 除非另有分析,應依據本節 7. 項 (2)~(4) 規定配置最小鋼筋量。 (2) 防爆裂鋼筋應依本節 4. 項 (4)~(5) 節規定設於沿橋板厚度及垂直於鋼腱軸線之 方向。這些鋼材應以標準彎鉤鉤住橋板之水平筋且盡可能接近板之表面,距 端錨前 1/2 板厚距離處,至少每一處端錨配置 2 - D10 鋼筋。 (3) 板平面上垂直於鋼腱軸線之鋼筋應用以抵抗端錨間角隅拉力端錨 1 T ( 公式 (8-33)) 及端錨前爆裂力 2 T ( 公式 (8-34)) ,抗角隅拉力鋼筋應直接設置於端錨前 且應互相連繫緊臨之端錨,而防爆裂鋼筋之設置應涵蓋整個端錨區,見 8.21.1 節 4. 項 ) 。 ) 1( 10 .0 1 s a P T u − = ......................................................................................(8-33) ) 1( 20 .0 2 s a P T u − = ......................................................................................(8-34) 式中 1 T :角隅拉力 2 T :爆裂力 u P :加乘因數之單一端錨鋼腱力 a :端錨板寬 s :端錨間距 (4) 橋板端錨其邊距小於兩倍端錨寬度或一個板厚,則角隅抗拉鋼筋應以乘載重 因數後之預力 25 % 設計,這些鋼筋應設計為髮夾型式並分佈於端錨前一個錨碇 寬之距離,鋼筋之彎鉤應從板之角隅延伸過相鄰端錨,但其長度應不小於 5 倍 之錨碇板寬度與伸展長度之和。 8.21.4 錨碇區設計壓拉桿模型 1. 通則 (1) 鋼腱錨碇區力量之傳遞,可以壓力撐桿件與拉力拉桿件作近似模擬,兩桿件 以節點交接。其中壓力由混凝土壓力撐桿件承受,而拉力則由非預力或預力 鋼材承受。 (2) 用壓拉桿模型分析,應依照力量由端錨傳遞至錨碇區末端之路徑來建立。作
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) (1) 除非另有分析,應依據本節7.項(2)~(4)規定配置最小鋼筋量。
(2) 防爆裂鋼筋應依本節4.項(4)~(5)節規定設於沿橋板厚度及垂直於鋼腱軸線之方向。這些鋼材應以標準彎鉤鉤住橋板之水平筋且盡可能接近板之表面,距端錨前1/2板厚距離處,至少每一處端錨配置2- D10鋼筋。
(3) 板平面上垂直於鋼腱軸線之鋼筋應用以抵抗端錨間角隅拉力端錨1T (公式(8-33))及端錨前爆裂力
T (公式(8-34)),抗角隅拉力鋼筋應直接設置於端錨前且應互相連繫緊臨之端錨,而防爆裂鋼筋之設置應涵蓋整個端錨區,見8.21.1節4.項)。
s
s式中1T :角隅拉力2T :爆裂力uP :加乘因數之單一端錨鋼腱力a :端錨板寬s :端錨間距
(4) 橋板端錨其邊距小於兩倍端錨寬度或一個板厚,則角隅抗拉鋼筋應以乘載重因數後之預力25%設計,這些鋼筋應設計為髮夾型式並分佈於端錨前一個錨碇寬之距離,鋼筋之彎鉤應從板之角隅延伸過相鄰端錨,但其長度應不小於5倍之錨碇板寬度與伸展長度之和。
(1) 鋼腱錨碇區力量之傳遞,可以壓力撐桿件與拉力拉桿件作近似模擬,兩桿件以節點交接。其中壓力由混凝土壓力撐桿件承受,而拉力則由非預力或預力鋼材承受。
(2) 用壓拉桿模型分析,應依照力量由端錨傳遞至錨碇區末端之路徑來建立。作
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173 用於錨碇區的各種力量,如反力,鋼腱分力及作用荷重都應於壓拉桿模型中 加以考量,而作用於錨碇區末端的力量可用軸力與撓曲梁理論分析求得。 2. 節點 符合 8.21.7 節之局部區域應設置詳細且適宜的節點,且錨碇區其他部份節點之 佈置應能使撐桿之混凝土有效應力符合本節 3. 項規定及拉力拉桿鋼筋亦可達到降伏 強度。 3. 壓力撐桿 (1) 位於一般區域之混凝土有效抗壓強度應小於 0.7 φ ci ′ ,當混凝土因其他極限載 重時導致擴大開裂或該部位產生大塑性旋轉時,其混凝土有效抗壓強度應小 於 0.6 φ ci ′ 。 (2) 位於錨碇區之壓力撐桿其臨界斷面通常位於與局部區域之交界節點。如果使 用特殊端錨,撐桿臨界位置可取撐桿與鋼腱軸線之延伸交點,其延伸長度為 局部圍束鋼筋深度或端錨側邊尺寸之較小者。 (3) 較薄構材其厚度與端錨寬度比小於 3 時,在構材厚度方向撐桿之尺寸,可假設 壓力撐桿厚度從混凝土表面之端錨橫向側邊尺寸,線性變化至構材之斷面厚 度。 (4) 壓應力可假設與撐桿軸線平行且均勻的分佈在撐桿斷面上。 4. 拉力拉桿 (1) 拉力於壓拉桿模式中係假設完全由非預力或預力鋼材承受。混凝土之拉力強 度則不予計算。 (2) 拉力拉桿應適當地予以模擬,並延伸過可完全發揮拉桿力量之節點。鋼筋佈 設應密切依循壓拉桿模式中之拉桿走向。 8.21.5 彈性應力分析 (1) 彈性應力分析係假設材料性質均為彈性材料,力平衡與應變諧合皆可應用於錨碇區 的分析與設計。 (2) 如位於端錨前之混凝土壓應力係由線性彈性應力分析求得,局部集中最大應力可平 均分佈至等於端錨承壓板之面積。 (3) 爆裂力量位置與大小可累積沿鋼腱軌跡之爆裂拉應力求得。
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) 173用於錨碇區的各種力量,如反力,鋼腱分力及作用荷重都應於壓拉桿模型中加以考量,而作用於錨碇區末端的力量可用軸力與撓曲梁理論分析求得。
符合8.21.7節之局部區域應設置詳細且適宜的節點,且錨碇區其他部份節點之佈置應能使撐桿之混凝土有效應力符合本節3.項規定及拉力拉桿鋼筋亦可達到降伏強度。
(1) 位於一般區域之混凝土有效抗壓強度應小於0.7φcif ′,當混凝土因其他極限載重時導致擴大開裂或該部位產生大塑性旋轉時,其混凝土有效抗壓強度應小於0.6φcif ′ 。
(2) 位於錨碇區之壓力撐桿其臨界斷面通常位於與局部區域之交界節點。如果使用特殊端錨,撐桿臨界位置可取撐桿與鋼腱軸線之延伸交點,其延伸長度為局部圍束鋼筋深度或端錨側邊尺寸之較小者。
(3) 較薄構材其厚度與端錨寬度比小於3時,在構材厚度方向撐桿之尺寸,可假設壓力撐桿厚度從混凝土表面之端錨橫向側邊尺寸,線性變化至構材之斷面厚度。
(4) 壓應力可假設與撐桿軸線平行且均勻的分佈在撐桿斷面上。
(1) 拉力於壓拉桿模式中係假設完全由非預力或預力鋼材承受。混凝土之拉力強度則不予計算。
(2) 拉力拉桿應適當地予以模擬,並延伸過可完全發揮拉桿力量之節點。鋼筋佈設應密切依循壓拉桿模式中之拉桿走向。
(1) 彈性應力分析係假設材料性質均為彈性材料,力平衡與應變諧合皆可應用於錨碇區的分析與設計。
(2) 如位於端錨前之混凝土壓應力係由線性彈性應力分析求得,局部集中最大應力可平均分佈至等於端錨承壓板之面積。
(3) 爆裂力量位置與大小可累積沿鋼腱軌跡之爆裂拉應力求得。
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174 8.21.6 近似方法 1. 限制 無更準確的分析方法時,端錨前混凝土的壓應力、爆裂力的位置與大小及角隅 拉力如滿足以下條件時,可利用公式 (8-35) 至公式 (8-38) 概算。 (1) 構件為長方形斷面,而其縱向延伸長度至少等於橫向斷面尺寸之大者。 (2) 構件於錨碇區前或錨碇區均為連續。 (3) 端錨的最小邊距在構材主平面至少應為端錨側邊尺寸 a 之 1.5 倍。 (4) 當錨碇區只有一個端錨或一組密排端錨時,當其中心間距小於端錨於該方向 寬之 1.5 倍,端錨可視為緊密排列。 (5) 如端錨力指向斷面中心及同中心之端錨時,鋼腱相對於構件中線之傾角不得 大於 20 度,但如端錨力背離斷面中心時,其傾角不得大於 5 度。 2. 壓應力 (1) 當錨碇裝置符合 8.21.7 節 2. 項之相關規定時,混凝土壓應力無需額外檢核。 (2) 局部區域與一般區域交界處特殊錨碇裝置前方混凝土壓應力可利用公式 (8-35) 與公式 (8-36) 概算之。 ) 1 ( 1 1 6.0 t b A P k eff c b u ca − + = l ....................................................................(8-35) ) 15 3.0 )( 2 ( 1 n a s k eff + − + = 當 s < 2 eff a ................................................(8-36) k = 1 當 s ≥ 2 eff a 式中 ca f :錨碇裝置前方之混凝土壓應力。 k :密排錨碇之修正係數。 b A :依本節 2. 項 (3) 所定義之有效承壓面積。 eff a :有效承壓面積側向尺寸取平行斷面長邊或鄰近端錨間之距離。 eff b :有效承壓面積側向尺寸取平行斷面短邊。 c l :局部區圍束鋼筋縱向延長,惟不得大於 1.15 eff a 或 1.15 eff b 。 u P :乘因數鋼腱力。 t :斷面厚度。
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) 無更準確的分析方法時,端錨前混凝土的壓應力、爆裂力的位置與大小及角隅拉力如滿足以下條件時,可利用公式(8-35)至公式(8-38)概算。
(1) 構件為長方形斷面,而其縱向延伸長度至少等於橫向斷面尺寸之大者。
(2) 構件於錨碇區前或錨碇區均為連續。
(3) 端錨的最小邊距在構材主平面至少應為端錨側邊尺寸a之1.5倍。
(4) 當錨碇區只有一個端錨或一組密排端錨時,當其中心間距小於端錨於該方向寬之1.5倍,端錨可視為緊密排列。
(5) 如端錨力指向斷面中心及同中心之端錨時,鋼腱相對於構件中線之傾角不得大於20度,但如端錨力背離斷面中心時,其傾角不得大於5度。
(1) 當錨碇裝置符合8.21.7節2.項之相關規定時,混凝土壓應力無需額外檢核。
(2) 局部區域與一般區域交界處特殊錨碇裝置前方混凝土壓應力可利用公式(8-35)
與公式(8-36)概算之。
)
11(11
6.0t
APkf
buca−+=l....................................................................(8-35)
3.0)(2(1nsk+−+=當 s< 2................................................(8-36)
式中caf :錨碇裝置前方之混凝土壓應力。
k:密排錨碇之修正係數。
bA :依本節2.項(3)所定義之有效承壓面積。
effa:有效承壓面積側向尺寸取平行斷面長邊或鄰近端錨間之距離。
effb:有效承壓面積側向尺寸取平行斷面短邊。
cl :局部區圍束鋼筋縱向延長,惟不得大於1.15effaeffbuP :乘因數鋼腱力。
t:斷面厚度。
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175 s :端錨間距。 n :每列端錨個數。 如端錨於兩方向均為密排時,公式 (8-36) 之修正係數 k 應於兩向分別計算。 (3) 公式 (8-35) 之有效承壓面積 b A 應取錨碇承壓板面積 plate A 或局部區域圍束混凝 土承壓面積 conf A 兩者之大者;惟尚須受限於下列規定: a. 如 plate A 較大, plate A 之上限為 (4/ π ) conf A 。 b. 如 conf A 較大,計算 conf A 的最大尺寸不得大於計算 plate A 最大尺寸之 2 倍或最 小尺寸的 3 倍。如無法符合此項規定時有效承壓面積 b A 應取 plate A 。 c. 計算有效承壓面積 b A 應扣除套管面積。 3. 爆裂力 爆裂力大小 ( burst T ) 與作用面距離 ( burst d ) ,可依公式 (8-37) 及公式 (8-38) 分別計算 之。當應用公式 (8-37) 與公式 (8-38) 時,如為多股鋼腱須考量鋼腱施預力順序。 α sin 5.0 ) 1( 25 .0 u u burst P h a P T + − Σ = ..........................................................................(8-37) ( ) α sin 5 2 5.0 e e h d burst + − = ......................................................................................(8-38) 式中 u P ∑ :乘因數鋼腱力總合,須考量施預力順序。 a :錨碇裝置側向尺寸或一組錨碇裝置於計算方向之尺寸。 e :單一錨碇裝置或錨碇組距斷面中心距離,取正值。 h :計算方向之斷面側向尺寸。 α :鋼腱合力之傾角 ( 與構件中心線之夾角 ) 。 4. 邊緣拉力 (1) 當端錨中心至中心間距小於 0.4 倍斷面深度時,其剝裂力應依 8.21.3 節 4. 項 (8) 規定計算之。如其間距較大時,剝裂力應採用更詳細的分析法計算,如壓拉 桿模式或其他分析方式。 (2) 如果鋼腱的中心落於斷面核點以外,剝裂力與縱向邊緣拉力皆須考慮。縱向 邊緣拉力應由彈性梁理論分析求得,其位置為距離作用力一半斷面深度之斷 面。剝裂力之大小應與縱向邊緣拉力相等,但不得小於 8.21.3 節 4. 項 (8) 之規定。
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) s:端錨間距。
n:每列端錨個數。
如端錨於兩方向均為密排時,公式(8-36)之修正係數k應於兩向分別計算。
(3) 公式(8-35)之有效承壓面積bA 應取錨碇承壓板面積
或局部區域圍束混凝土承壓面積兩者之大者;惟尚須受限於下列規定:
較大,
之上限為(4/π)
較大,計算confA的最大尺寸不得大於計算plateA最大尺寸之2倍或最小尺寸的3倍。如無法符合此項規定時有效承壓面積bA 應取plateA。
c.
計算有效承壓面積bA 應扣除套管面積。
大小(
),可依公式(8-37)及公式(8-38)分別計算之。當應用公式(8-37)與公式(8-38)時,如為多股鋼腱須考量鋼腱施預力順序。
h式中uP∑:乘因數鋼腱力總合,須考量施預力順序。
a:錨碇裝置側向尺寸或一組錨碇裝置於計算方向之尺寸。
e:單一錨碇裝置或錨碇組距斷面中心距離,取正值。
h:計算方向之斷面側向尺寸。
α:鋼腱合力之傾角(與構件中心線之夾角)。
(1) 當端錨中心至中心間距小於0.4倍斷面深度時,其剝裂力應依8.21.3節4.項(8)
規定計算之。如其間距較大時,剝裂力應採用更詳細的分析法計算,如壓拉桿模式或其他分析方式。
(2) 如果鋼腱的中心落於斷面核點以外,剝裂力與縱向邊緣拉力皆須考慮。縱向邊緣拉力應由彈性梁理論分析求得,其位置為距離作用力一半斷面深度之斷面。剝裂力之大小應與縱向邊緣拉力相等,但不得小於8.21.3節4.項(8)之規定。
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176 8.21.7 錨碇局部區域之設計 1. 局部區域尺寸 (1) 當錨碇製造商無特別規定錨碇裝置鋼腱邊距時,局部區域兩向之橫向尺寸可 依下列規定取其大者計算之。 a. 所使用之承壓板大小加上兩倍最小混凝土保護層厚度。 b. 任何所需之圍束鋼筋外圍尺寸加上圍束鋼筋外側之保護厚度。 (2) 當錨碇製造商對特定之錨碇裝置有建議之最小保護層、間距及邊距時,其局 部區域兩向之橫向尺寸,依下列規定取其小者計算之: a. 由錨碇裝置製造商所規定之邊距之兩倍。 b. 由錨碇裝置製造商所規定中心間距之大小。 但製造商規定之間距及邊距值應視為最小值。 (3) 局部區域沿軸方向之長度,取下列規定之最大者: a. 局部區域最大寬度。 b. 錨碇裝置圍束鋼筋長度。 c. 當錨碇裝置有數個承壓面時,由混凝土受力面至各承壓面底距離加上承壓 面最大的單邊尺寸。 在任何情況下局部區域長度不得大於 1.5 倍之局部區域寬度。 (4) 對於密排錨碇,包含所有單錨碇之放大局部區域亦須加以計算。 2. 承壓強度 (1) 一般錨碇裝置應符合本項 (2)~(4) 相關承壓強度規定。特殊錨碇裝置應符合 8.21.7 節 3. 項規定。 (2) 用於設計之有效混凝土承壓強度 b 不得超過下列算式之數值: φ 7.0 ≤ b g ci A A ′ ........................................................................................(8-39) φ 25 .2 ≤ b ci ′ ..................................................................................................(8-40) 式中 b f : 乘因數最大鋼腱荷重 u P 除以有效承壓面積 b A (kgf/cm 2 ) ci f ′ : 施預力時之混凝土抗壓強度 (kgf/cm 2 ) A : 支承面部分之最大面積 ( 近似於同心之受載面積 )(cm 2 )
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8.21.7 錨碇局部區域之設計
1. 局部區域尺寸
(1) 當錨碇製造商無特別規定錨碇裝置鋼腱邊距時,局部區域兩向之橫向尺寸可依下列規定取其大者計算之。
a.
所使用之承壓板大小加上兩倍最小混凝土保護層厚度。
b. 任何所需之圍束鋼筋外圍尺寸加上圍束鋼筋外側之保護厚度。
(2) 當錨碇製造商對特定之錨碇裝置有建議之最小保護層、間距及邊距時,其局部區域兩向之橫向尺寸,依下列規定取其小者計算之:
a.
由錨碇裝置製造商所規定之邊距之兩倍。
b. 由錨碇裝置製造商所規定中心間距之大小。
但製造商規定之間距及邊距值應視為最小值。
(3) 局部區域沿軸方向之長度,取下列規定之最大者:
a.
局部區域最大寬度。
b. 錨碇裝置圍束鋼筋長度。
c.
當錨碇裝置有數個承壓面時,由混凝土受力面至各承壓面底距離加上承壓面最大的單邊尺寸。
在任何情況下局部區域長度不得大於1.5倍之局部區域寬度。
(4) 對於密排錨碇,包含所有單錨碇之放大局部區域亦須加以計算。
(1) 一般錨碇裝置應符合本項(2)~(4)相關承壓強度規定。特殊錨碇裝置應符合
8.21.7節3.項規定。
(2) 用於設計之有效混凝土承壓強度bf 不得超過下列算式之數值:
式中bf : 乘因數最大鋼腱荷重uP 除以有效承壓面積
cif ′ : 施預力時之混凝土抗壓強度(kgf/cm2)
A : 支承面部分之最大面積(近似於同心之受載面積)(cm2)
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177 g A : 承壓板之全面積 ( 符合本節 2. 項 (3) 或 2. 項 (4) 之規定計算 )(cm 2 ) 。 b A : 有效承壓面積,為全面積 g A 減去支承板開孔面積 (cm 2 ) 。 惟一般區域之配筋需符合 8.21.3 節 4. 項之規定且位於錨碇裝置前混凝土鋼 腱軸線之延伸長度大於如本節 1. 項 (3) 所定義之局部區域長度的兩倍時,公式 8-39 與公式 8-40 才適用。 (3) 如錨碇裝置有足夠的勁度,則整個承壓板面積均可用於 g A 與 b A 之計算。承壓 板之細長比 n / 須小於公式 (8-41) 所計算出之數值,方可視為有足夠的勁度,承 壓板亦須檢核是否會降伏。 08 .0 ≤ n 3 b b E ..........................................................................................(8-41) 式中 n :楔型板外緣至承壓板外緣最大距離。如為矩形承壓板,可為平行承壓 板邊緣距離,如錨碇為連續之楔型板,則整體楔型板之大小可依兩端 最外側楔型孔之間距而定 t :承壓板平均厚度 b E :承壓板材料之彈性模數 (4) 當承壓板無法符合本項 (3) 勁度之需求,有效全面積 g A 可取與楔型板 ( 或楔型 孔外圍之周長 ) 相似之幾何面積,依 45 °之力量傳遞角度予以放大。較大之有效 承壓面積計算,可藉由假設有效面積再依本項 (2) 與 (3) 之規定重新檢核新的 b 與 n / 數值而求得。 3. 特殊錨碇裝置 若使用特殊錨碇裝置而不符合本節 2. 項之規定或雖符合該節之規定,但因為工 程師 (Engineer of Record) 之要求時,仍可提供經由公正第三者,依 AASHTO-2002 年 版規範施工篇規定之已試驗並符合規定之證明文件。 除非為應工程師之要求須測試各種不同容量之錨碇外,每一組相似之特殊錨碇 裝置僅須選取具代表性的樣本做檢驗。 8.22 先拉預力之錨碇區 先拉法預力梁於梁端 d /4 距離內,應配置能產生單位應力 1400kgf/cm 2 138MPa 之垂直
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A : 承壓板之全面積(符合本節2.項(3)或2.項(4)之規定計算)(cm2)。
A : 有效承壓面積,為全面積gA 減去支承板開孔面積(cm2)。
惟一般區域之配筋需符合8.21.3節4.項之規定且位於錨碇裝置前混凝土鋼腱軸線之延伸長度大於如本節1.項(3)所定義之局部區域長度的兩倍時,公式8-39與公式8-40才適用。
(3) 如錨碇裝置有足夠的勁度,則整個承壓板面積均可用於gA 與bA 之計算。承壓板之細長比n/t須小於公式(8-41)所計算出之數值,方可視為有足夠的勁度,承壓板亦須檢核是否會降伏。
b式中n :楔型板外緣至承壓板外緣最大距離。如為矩形承壓板,可為平行承壓板邊緣距離,如錨碇為連續之楔型板,則整體楔型板之大小可依兩端最外側楔型孔之間距而定t :承壓板平均厚度bE :承壓板材料之彈性模數
(4) 當承壓板無法符合本項(3)勁度之需求,有效全面積gA 可取與楔型板(或楔型孔外圍之周長)相似之幾何面積,依45°之力量傳遞角度予以放大。較大之有效承壓面積計算,可藉由假設有效面積再依本項(2)與(3)之規定重新檢核新的bf與n/t數值而求得。
若使用特殊錨碇裝置而不符合本節2.項之規定或雖符合該節之規定,但因為工程師(Engineer of Record)之要求時,仍可提供經由公正第三者,依AASHTO-2002年版規範施工篇規定之已試驗並符合規定之證明文件。
除非為應工程師之要求須測試各種不同容量之錨碇外,每一組相似之特殊錨碇裝置僅須選取具代表性的樣本做檢驗。
先拉法預力梁於梁端d/4距離內,應配置能產生單位應力1400kgf/cm2 138MPa之垂直
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178 箍筋,以抵抗至少 4% 之總預力。於距離梁端至少 d 之長度處,一般鋼筋必需圍繞底翼板之 預力鋼材。箱型梁應配置橫向鋼筋,並將其延伸及埋置於梁腹中。除非有特別規定,應等 到混凝土試體抗壓強度達到 280kgf/cm 2 始可施加預力;試體之養治方法應與構材相同。 8.23 傳遞應力時之混凝土強度 除另有規定者外,先拉法構材之混凝土圓柱試體之抗壓強度至少為 280kgf/cm 2 ( 基樁除 外 )29.6MPa ;後拉法構材及先拉法預力基樁至少為 245kgf/cm 2 27.7MPa 時,始可施預力。 試體之養治方法應與構材相同。 8.24 翼板配筋 場鑄T型梁與箱型梁之翼板配筋須符合 7.1.22 節 9. 項 (4) 與 7.1.22 節 10. 項 (4) 之相關規 定,惟翼板底層最小鋼筋量需為翼板面積之 0.3 % 8.25 保護層厚度與鋼筋間距 8.25.1 最小保護層厚度 應用於預力鋼材及一般鋼筋之最小混凝土保護層規定如下列: 1. 預力鋼材與主鋼筋 ....................................4cm 2. 板鋼筋 (1) 板之頂層 ...........................................4cm (2) 板之底層 ........................................2.5cm 3. 箍筋及繫筋 .............................................2.5cm 4. 若構材曝露於有除冰化學劑、鹽水、鹽性水沫或化學蒸氣中時應加厚保護層。 8.25.2 最小間距 預力鋼材之最小淨間距規定如下: 先拉法鋼材:鋼材直徑之 3 倍或混凝土骨材最大尺寸之 3 1 1 倍,取其大者。 後拉法鋼材: 4cm 或混凝土骨材最大尺寸之 1.5 倍,取其大者。 佈設於預鑄預力橋面底板的預力鋼腱應採對稱且均勻配置於橋面底板寬,其間距不得 大於總合成板厚度之 1.5 倍或 45cm ,取其小者。
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) 178箍筋,以抵抗至少4%之總預力。於距離梁端至少d之長度處,一般鋼筋必需圍繞底翼板之預力鋼材。箱型梁應配置橫向鋼筋,並將其延伸及埋置於梁腹中。除非有特別規定,應等到混凝土試體抗壓強度達到280kgf/cm2始可施加預力;試體之養治方法應與構材相同。
除另有規定者外,先拉法構材之混凝土圓柱試體之抗壓強度至少為280kgf/cm2 (基樁除外)29.6MPa;後拉法構材及先拉法預力基樁至少為245kgf/cm2 27.7MPa時,始可施預力。
試體之養治方法應與構材相同。
場鑄T型梁與箱型梁之翼板配筋須符合7.1.22節9.項(4)與7.1.22節10.項(4)之相關規定,惟翼板底層最小鋼筋量需為翼板面積之0.3%
8.25保護層厚度與鋼筋間距
8.25.1 最小保護層厚度應用於預力鋼材及一般鋼筋之最小混凝土保護層規定如下列:
1. 預力鋼材與主鋼筋....................................4cm
2. 板鋼筋
(1) 板之頂層...........................................4cm
(2) 板之底層........................................2.5cm
3. 箍筋及繫筋.............................................2.5cm
4. 若構材曝露於有除冰化學劑、鹽水、鹽性水沫或化學蒸氣中時應加厚保護層。
預力鋼材之最小淨間距規定如下:
先拉法鋼材:鋼材直徑之3倍或混凝土骨材最大尺寸之311 倍,取其大者。
後拉法鋼材:4cm或混凝土骨材最大尺寸之1.5倍,取其大者。
佈設於預鑄預力橋面底板的預力鋼腱應採對稱且均勻配置於橋面底板寬,其間距不得大於總合成板厚度之1.5倍或45cm,取其小者。
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179 8.25.3 捆束 如後拉法預力鋼材彎折或撓曲時,套管最多可三束捆紮一起。惟距構材之端部 90cm 內應維持依 8.25.2 節規定之間距。 如先拉法預力鋼材捆束時,所有捆束應在梁長中間三分之一處,撓曲點之二次應力應 予檢核。 8.25.4 套管之尺寸 1. 鋼腱由多股之鋼線、鋼棒或鋼絞索組成者,其套管之面積至少應為鋼腱淨面積之二 倍。 2. 單根之鋼線、鋼棒或鋼絞索之鋼腱,其套管之直徑至少應大於鋼線、鋼棒或鋼絞索 之標稱直徑 0.6cm 。 3. 套管最大內徑得參考表 8.3 所列尺寸 表 8.3 套管最大內徑參考值 鋼絞線直徑 22 根 19 根 12 根 7 根 12.7 mm 9.0 cm 7.5 cm 5.5 cm 15.2 mm 11.0 cm 10.0 cm 8.5 cm 7.0 cm 8.26 後拉法錨碇器及續接器 1. 握裹後拉法鋼材之錨碇器、續接器及連接器,應能承受鋼材在無握裹狀態試驗至少 能發揮預力鋼材規定之最低極限強度之 95% ,且不超過預期滑動量。自錨碇處至需 要預力以承受服務載重及極限載重斷面間之握裹傳遞長度,應能發揮至鋼腱之最低 極限強度。 2. 續接器及連接器之位置需經工程師之認可並應有足夠之空間供其移動。當錨碇器或 續接器位於極限載重時之臨界斷面處,握裹鋼腱所需之極限強度,不得超過鋼腱組 件包括錨碇器或續接器在無握裹狀態下試驗之極限容許量。 3. 無握裹鋼腱之錨碇至少應能發揮預力鋼材規定之最低極限強度之 95% 而不超過預 期之滑動量。鋼腱在極限載重下以 3m 以上長度為測距之總伸長量,不得小於測距長 之 2 % 。 4. 無握裹鋼腱應取代表性試體作動力試驗,以能承受在規定之鋼腱最低極限強度之 60
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8.25.3 捆束如後拉法預力鋼材彎折或撓曲時,套管最多可三束捆紮一起。惟距構材之端部90cm內應維持依8.25.2節規定之間距。
如先拉法預力鋼材捆束時,所有捆束應在梁長中間三分之一處,撓曲點之二次應力應予檢核。
1. 鋼腱由多股之鋼線、鋼棒或鋼絞索組成者,其套管之面積至少應為鋼腱淨面積之二倍。
2. 單根之鋼線、鋼棒或鋼絞索之鋼腱,其套管之直徑至少應大於鋼線、鋼棒或鋼絞索之標稱直徑0.6cm。
3. 套管最大內徑得參考表8.3所列尺寸表8.3 套管最大內徑參考值
8.26後拉法錨碇器及續接器
1. 握裹後拉法鋼材之錨碇器、續接器及連接器,應能承受鋼材在無握裹狀態試驗至少能發揮預力鋼材規定之最低極限強度之95%,且不超過預期滑動量。自錨碇處至需要預力以承受服務載重及極限載重斷面間之握裹傳遞長度,應能發揮至鋼腱之最低極限強度。
2. 續接器及連接器之位置需經工程師之認可並應有足夠之空間供其移動。當錨碇器或續接器位於極限載重時之臨界斷面處,握裹鋼腱所需之極限強度,不得超過鋼腱組件包括錨碇器或續接器在無握裹狀態下試驗之極限容許量。
3. 無握裹鋼腱之錨碇至少應能發揮預力鋼材規定之最低極限強度之95%而不超過預期之滑動量。鋼腱在極限載重下以3m以上長度為測距之總伸長量,不得小於測距長之2 %。
4. 無握裹鋼腱應取代表性試體作動力試驗,以能承受在規定之鋼腱最低極限強度之60
鋼絞線直徑 22 根 19 根 12 根 7 根 12.7 mm 9.0 cm 9.0 cm 7.5 cm 5.5 cm 15.2 mm 11.0 cm 10.0 cm 8.5 cm 7.0 cm
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180 至 66 % 應力作 500,000 次循環試驗,以及在規定之最低極限強度之 40 至 80 % 應力作 50 次循環試驗而不破壞。每一循環之週期為自低應力至高應力再回到低應力。第一 次做過試驗之試體,不得用於第二次動力試驗。由多根鋼線、鋼棒或鋼絞索組成之 系統,可用較少根數之鋼腱作試驗。試驗鋼腱通常不得少於全數鋼腱量之 10 % ,且 其性能應與全數鋼腱相同。握裹鋼腱除錨碇位於或用於將受重複載重處外,不需作 動力試驗。 5. 無握裹鋼腱之續接器僅可使用於特別指明或經工程師認可之處。續接器不應在鋼腱 彎曲尖銳之處使用。所有續接器至少能發揮預力鋼材規定最低極限強度之 95 % 而不 超過預期之滑動量。鋼腱續接器不得降低鋼腱本身在破裂點以下所需之伸長量。續 接器或續接器組件應有足夠空間供其移動,所有續接器組件在澆注混凝土之前應用 一種外裹材料作完整之保護。 6. 錨碇器、端部配件、續接器及外露之鋼腱應有永久性之保護措施以抗腐蝕。 8.27 預力鋼絞索之埋置 三或七線之先拉法鋼絞索之裹握伸展長度需超過臨界斷面,其長度 cm(m) 不得小於 D se su ) 3 2 ( 70 1 * − D se su ) 3 2 ( 9.6 1 * − 式中, D 為標稱直徑 cm(m) , * su 及 se 單位為 kgf/cm 2 MPa ,括號內視為無單位。 核算僅用於近構材端部需發展全極限強度之斷面。 若構材端部之鋼絞索無法握裹且在使用載重下預壓拉力區之拉力被容許時,則以上所 需之伸展長度應予加倍。
本頁文字與表格(可複製、可搜尋) 180至66 %應力作500,000次循環試驗,以及在規定之最低極限強度之40至80 %應力作50次循環試驗而不破壞。每一循環之週期為自低應力至高應力再回到低應力。第一次做過試驗之試體,不得用於第二次動力試驗。由多根鋼線、鋼棒或鋼絞索組成之系統,可用較少根數之鋼腱作試驗。試驗鋼腱通常不得少於全數鋼腱量之10 %,且其性能應與全數鋼腱相同。握裹鋼腱除錨碇位於或用於將受重複載重處外,不需作動力試驗。
5. 無握裹鋼腱之續接器僅可使用於特別指明或經工程師認可之處。續接器不應在鋼腱彎曲尖銳之處使用。所有續接器至少能發揮預力鋼材規定最低極限強度之95 %而不超過預期之滑動量。鋼腱續接器不得降低鋼腱本身在破裂點以下所需之伸長量。續接器或續接器組件應有足夠空間供其移動,所有續接器組件在澆注混凝土之前應用一種外裹材料作完整之保護。
6. 錨碇器、端部配件、續接器及外露之鋼腱應有永久性之保護措施以抗腐蝕。
三或七線之先拉法鋼絞索之裹握伸展長度需超過臨界斷面,其長度cm(m)不得小於
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9.6式中,D為標稱直徑cm(m),
f 單位為kgf/cm2 MPa,括號內視為無單位。
核算僅用於近構材端部需發展全極限強度之斷面。
若構材端部之鋼絞索無法握裹且在使用載重下預壓拉力區之拉力被容許時,則以上所需之伸展長度應予加倍。