¶ 鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範與解說－09_第九章_耐震設計_pdf（第 1–20 頁）
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第九章
第九章
第九章
第九章 耐震設計
耐震設計
耐震設計
耐震設計
9.1 適用範圍
適用範圍
適用範圍
適用範圍
本章適用於抵抗地震力之鋼骨鋼筋混凝土抗彎矩構架，或由鋼骨
鋼筋混凝土抗彎矩構架與斜撐構架或剪力牆合併使用共同抵抗地震力
之二元結構系統。
9.2 材料
材料
材料
材料
鋼骨鋼筋混凝土構造中，用以抵抗地震力之鋼骨、鋼筋及混凝土材
料應符合以下之規定：
1. 鋼骨
鋼骨材料應符合下列規格：
CNS 2947 [銲接結構用軋鋼料]
SM400A，SM400B，SM400C，SM490A
SM490B，SM490C，SM490YA，SM490YB
SM520B， SM520C
CNS 4269 [銲接結構用耐候性熱軋鋼料]
SMA400AW，SMA400AP，SMA400BW
SMA400BP，SMA400CW，SMA400CP
SMA490AW，SMA490AP，SMA490BW
SMA490BP， SMA490CW，SMA490CP
SMA570W，SMA570P
CNS 13812 [建築結構用軋鋼料]
SN400A，SN400B，SN400C，SN490B，SN490C
CNS 4435 [一般結構用碳鋼鋼管]
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2. 鋼筋
用以抵抗地震力之鋼骨鋼筋混凝土之構材，其鋼筋應符CNS 560
[鋼筋混凝土用鋼筋] 中SD280W 或 SD420W 之要求。 CNS 560
中之SD280 與SD420 亦可使用，惟須滿足下列條件：
(1) 實測降伏強度不得超過規定降伏強度1,300 kgf/cm2 以上；
(2) 實測抗拉強度與實測降伏強度之比值不得小於1.25。
3. 混凝土
混凝土之規定抗壓強度fc’ 不得小於210 kgf/cm2。包覆型鋼骨鋼
筋混凝土構材若需採用規定抗壓強度大於420 kgf/cm2 之混凝土
時，或填充型鋼管混凝土構材若需採用規定抗壓強度大於560
kgf/cm2 之混凝土時，應以公認合理之試驗證明其可行性與可靠
度。
解說:CNS 2947 之規定主要沿用日本JIS G3106「熔接構造用壓延鋼材」之
標準，其鋼材編號前兩個字母為SM，一般以SM 系列稱之。在SS 系
列鋼材方面，由於該系列鋼材並未明訂含碳量之限制，無法明確評估
其可銲性，故本章排除SS 系列鋼材使用於耐震設計。但不使用銲接
之非耐震構材(包括小梁)，仍可考慮選用SS 系列鋼材。
另一方面，依美國ASTM 規格，一般常用於耐震設計之鋼材包含A36
及A572 (Grade 50)鋼材。近年來，由於冶金科技進步等因素，A36 鋼
材之「真實降伏強度」常明顯大於「標稱降伏強度」36 ksi (有時可能
超出近三分之一) 。若設計者採用A36 鋼材作為梁構材，而以A572
Grade 50 鋼材作為柱構材，則可能因為梁構材的真實降伏強度過高，
導致強柱弱梁之檢核結果失去真實性，此點值得設計者加以注意。
耐震設計時，一般SRC 構造較少採用降伏強度Fys 大於3,520 kgf/cm2
(50 ksi) 的鋼材，主要係Fys 大於3,520 kgf/cm2 的鋼材通常極限應變較
小，韌性相對降低，且鋼材降伏比Fys/Fus 亦偏大，故於耐震結構中較
少使用。但由於材料科技進步快速，如有鋼材能符合強度、韌性及可
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銲性等需要，在有充分驗證下可考慮採用之。
鋼筋之真實降伏強度不得超出規定降伏應力太多，主要為避免彎矩強
度增加致使剪力增加可能產生剪力破壞。若鋼筋降伏強度過高，混凝
土與鋼筋之間在鋼筋達到降伏強度前恐已先發生握裹破壞[9]。
SD280W 與SD420W 銲接性較佳，均可滿足第(1)、(2)款之條件。此
外，由於熱軋製造之鋼筋一般比水淬鋼筋具有較佳之韌性，若以續接
器接續主筋時，不可採用水淬鋼筋。
混凝土材料之規定抗壓強度的下限值規定，主要在確保混凝土之強度
與品質；至於抗壓強度的上限值要求，主要係因為高強度混凝土其品
質控制之難度較高，強度易受施工影響，且材料韌性相對較低。惟若
有充份合理之試驗證明其強度、韌性與品質之可靠性，且在施工過程
仍可確保其品質時，將可考慮採用之。
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9.3 柱之軸向強度
柱之軸向強度
柱之軸向強度
柱之軸向強度
用以抵抗地震力之鋼骨鋼筋混凝土柱，除應滿足相關之載重組合
外，在不考慮彎矩作用下，該柱之軸向強度須符合下列要求：
1. 受軸壓力作用時：
n
c
E
u
L
D
P
P
)
F
4.1(
P
5.0
P
2.1
φ
≤
×
±
+
(9.3-1)
2. 受軸拉力作用時：
n
t
E
u
D
P
P
)
F
4.1(
P
9.0
φ
≤
×
±
(9.3-2)
其中PD、PL、PE 分別為靜載重、活載重及地震力作用下所造成之軸
力，φc Pn 與φt Pn 為柱之設計受壓強度及拉力強度。Fu 為地震力折減係
數，其值不必超過2.5。
對於停車場、公眾集會場所或活載重超過0.5 tf/m2 者，(9.3-1)式中
PL 之載重係數應取為1.0。上列之載重組合不必超過與該柱相接各構材
或接頭區在極限狀態下所能傳至柱之軸力的1.25 倍。此外，抗彎矩構架
之鋼骨鋼筋混凝土柱構材，若Pu / φPn ≤ 0.5 且滿足本規範相關之規定
時，則可不必檢核上列兩項載重組合。
解說:SRC 柱中鋼骨之斷面積不得少於構材全斷面積之2% 。鋼骨比小於2%
之SRC 柱應依內政部「混凝土結構設計規範」之規定設計。
本節主要目的係考量在強烈地震發生時，SRC 柱所承擔之載重可能遠
大於法規地震力作用下的彈性分析結果，因此乃採用公式(9.3-1)與
(9.3-2)來估計SRC 柱在強震下所需之設計載重。
有關設計地震力之大小，應符合內政部所定「建築物耐震設計規範及
解說」之要求[3]。惟前開規定將來有調整時，應從其規定。
國內的耐震設計規範採用一個地震力折減係數(Fu)來折減地震力。主
要考量一般工程之設計仍多採用彈性分析，故以彈性反應譜為設計基
準，再除以一折減係數(Fu)來反映結構物的韌性抗震行為。該規範進
一步考量了結構物週期與工址地質狀況的影響，將結構物依1.4Fu 倍
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設計地震力來設計，以確保結構物受到1.4Fu 倍設計地震力作用下，
仍保持在彈性範圍。
9.4 特殊
特殊
特殊
特殊抗彎矩構架
抗彎矩構架
抗彎矩構架
抗彎矩構架
鋼骨鋼筋混凝土特殊抗彎矩構架之設計應滿足本規範第9.4、9.5、
9.6 與9.7 節之規定。
鋼骨鋼筋混凝土特殊抗彎構架若採用包覆型鋼骨鋼筋混凝土柱或
包覆填充型鋼管混凝土柱時，梁可設計為鋼梁或鋼骨鋼筋混凝土梁；若
構架採用填充型鋼管混凝土柱時，梁應以鋼梁設計之。
解說：本規範對於採用包覆型鋼骨鋼筋混凝土柱或包覆填充型鋼管混凝土柱
之特殊抗彎矩構架，其梁可採用鋼梁或鋼骨鋼筋混凝土梁。
對於採用填充型鋼管混凝土柱之構架，其梁應採用鋼梁設計，不可採
用包覆型SRC 梁。原因在於若採用SRC 梁，則SRC 梁與鋼管柱接合
面之鋼筋混凝土將很難有效傳遞應力。因此，本規範不建議採用填充
型鋼管混凝土柱與包覆型SRC 梁結合之結構系統。
9.5 梁之設計要求
梁之設計要求
梁之設計要求
梁之設計要求
9.5.1 梁之彎矩強度
梁之彎矩強度
梁之彎矩強度
梁之彎矩強度
鋼骨鋼筋混凝土特殊抗彎矩構架中梁之設計彎矩強度φbMn 應不小
於其需要彎矩強度Mu 。 Mu 為依本規範載重組合所計得作用於梁上之
最大需要彎矩，φbMn 之大小應依第5.4 節之規定決定之。
9.5.2 梁之剪力強度
梁之剪力強度
梁之剪力強度
梁之剪力強度
鋼骨鋼筋混凝土梁之鋼骨部分及鋼筋混凝土部分之設計剪力強度
應分別滿足以下之要求：
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φvsVns ≥ (Mns / Mpr ) Vu
(9.5-1)
φvrcVnrc ≥ (Mprc / Mpr ) Vu
(9.5-2)
其中：
φvsVns = 鋼骨部分之設計剪力強度，φvs=0.9，Vns 應依5.5.1
節之規定計算
φvrcVnrc = 鋼筋混凝土部分之設計剪力強度，φvrc=0.75，Vnrc
應依第5.5.2 節之規定計算
Mns = 鋼骨部分之標稱彎矩強度，其值依5.4 節之規定計
算
Mpr = 鋼骨鋼筋混凝土構材兩端交接面之可能彎矩強度，
Mpr = Mns + Mprc (9.5-3)
Mprc = 鋼筋混凝土部分之可能彎矩強度，計算時拉力鋼筋
之降伏應力Fyr 應以1.25Fyr 取代之
Vu = 鋼骨鋼筋混凝土梁之需要剪力，應依以下規定計算
Vu =〔(Mpr1 + Mpr2 ) / Ln〕± (W/2) (9.5-4)
其中W 為作用於梁上之總垂直載重;Ln 為梁之淨
跨距;Mpr1 與Mpr2 為鋼骨鋼筋混凝土梁兩端交接面
之可能彎矩強度，應依 (9.5-3) 式計算。
解說:進行結構耐震設計時，工程師宜特別注意SRC 梁設計所需要的剪力強
度Vu 不宜採用結構分析所得之係數化剪力，而應採用梁塑性鉸產生
後所引致之剪力，主要是因為此一由塑性鉸所引致之剪力為SRC 梁最
大可能的剪力。以該值作為設計之需求，其目的在避免SRC 梁產生缺
乏韌性的剪力破壞。
在強度折減係數的使用方面，本節RC 部分之設計剪力強度之計算採用
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φvrc=0.75 係依據ACI-318-05 規範第九章而訂定[50]。
SRC 梁之需要剪力強度Vu 的計算方法如圖C9.5.1 所示[9]。由於塑性
鉸一旦產生，其非彈性性轉角頗大，鋼筋可能進入應變硬化階段，因
此計算梁彎矩強度時，鋼筋之標稱降伏應力應提高為1.25Fyr [9]。
圖C.9.5.1 梁之需求剪力[9]
9.5.3 梁之設計細則
梁之設計細則
梁之設計細則
梁之設計細則
鋼骨鋼筋混凝土梁除應符合第四章之規定外，亦應滿足以下要求:
1. 梁之尺度
(1) 鋼骨鋼筋混凝土梁之淨跨距不得小於4 倍有效梁深，且構材斷面
之深寬比不得小於0. 3，梁寬亦不得小於250mm。
(2) 鋼骨鋼筋混凝土梁之主筋若穿過梁柱接頭，則在該方向之柱深不
得少於最大主筋直徑的20 倍。
2. 梁之主筋
(1) 鋼骨鋼筋混凝土梁之上下兩面，至少各須有兩支主筋全長貫通配
置，且梁之拉力鋼筋比或壓力鋼筋比均不得超過0.025。
(2) 鋼骨鋼筋混凝土梁在梁柱交接面或可能發生塑鉸處，其壓力鋼筋
| w V u u u = ± L L L n 2 2 2 Mpr1 Mp1 Mp2 Mpr2 Vu Vu Vu Vu Ln L 圖C.9.5.1 梁之需求剪力[9] | ||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mpr1 Mp1 | Mp2 Mpr2 | |||||||||||||||||||||||
| Vu Vu | Vu Vu | |||||||||||||||||||||||
| Mpr1 Mp1 Mp2 Mpr2 | ||||||||||||||||||||||||
| Vu Vu Vu Vu | ||||||||||||||||||||||||
| Ln L | ||||||||||||||||||||||||
| 圖C.9.5.1 梁之需求剪力[9] | ||||||||||||||||||||||||
| Vu Vu | Ln L 圖C.9.5.1 梁之需求剪力[9] | Vu Vu | ||||||||||||||||||||||
| Vu Vu | ||||||||||||||||||||||||
| Ln L | ||||||||||||||||||||||||
| 圖C.9.5.1 梁之需求剪力[9] | ||||||||||||||||||||||||
| MM pp2r2 | ||
|---|---|---|
| V Vuu | ||
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100
量不得小於拉力鋼筋之一半。
(3) 鋼骨鋼筋混凝土梁之主筋除非在搭接處全長配置閉合箍筋，否則
不得搭接。搭接處之箍筋間距不得大於100mm 或四分之一梁斷面
深度。此外，以下三種位置不可搭接：(i) 構材接頭內；(ii) 接頭
交接面起算兩倍梁深內；(iii) 可能產生塑鉸處。
(4) 銲接與機械接頭可用於主筋與主筋之間的續接，惟同一斷面之鋼
筋最多只能隔根續接，且隔根續接處應相距600mm 以上。
3. 梁之箍筋
(1) 在梁柱接頭交接面兩倍梁深內及可能發生塑鉸處左右各兩倍梁深
須配置閉合箍筋。第一個閉合箍筋須配置在距梁柱接頭交接面
50mm 以內。閉合箍筋之間距不得超過：(i) 四分之一梁斷面有效
深度；(ii) 八倍最小主筋直徑；(iii) 24 倍閉合箍筋直徑；(iv) 300mm。
(2) 在不需配置閉合箍筋處應全長配置腹筋，且其間距不得大於二分
之一梁斷面有效深度。
4. 鋼梁之側向支撐
採用鋼梁設計之特殊抗彎矩構架，於可能發生塑鉸處，鋼梁之上下
翼板均須設置足夠之側向支撐。側向支撐間距不得超過170 ry / Fys，
其中ry 為鋼梁弱軸之迴轉半徑， Fys 之單位為tf/cm2。
5. 鋼骨斷面寬厚比
鋼骨鋼筋混凝土梁中鋼骨斷面之肢材寬厚比應符合第4.4 節表4.4-1
中λpd 之規定。
解說:本節有關梁主筋與箍筋之限制規定主要參考ACI 318-05[50] 耐震設
計之規定。梁之最大鋼筋比限制之目的在避免鋼筋排列太密造成施工
困難及主筋不易通過梁柱接頭區等問題。
梁中配置閉合箍筋之目的在使產生塑鉸處之混凝土有良好之圍束。此
外，在彎曲變形可能進入反覆非線性變化處之搭接較不可靠，故此些
位置主筋不可搭接。
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9.6 柱之設計要求
柱之設計要求
柱之設計要求
柱之設計要求
9.6.1 柱之彎矩強度
柱之彎矩強度
柱之彎矩強度
柱之彎矩強度
1. 鋼骨鋼筋混凝土構造中，在梁柱接合處之梁與柱中之鋼骨或鋼筋混
凝土，其撓曲強度應符合第8.4.2 節之規定。
2. 鋼骨鋼筋混凝土構造中，各梁柱接頭應滿足下述強柱弱梁之檢核要
求，若接頭處有兩方向之梁通過時，兩方向應分別檢討：
∑
∑
B
C
M
M
1.2
≧
(9.6-1)
其中：
∑
C
M = 鋼骨鋼筋混凝土構架中，連接於梁柱接頭處各柱在接頭交
接面之標稱彎矩強度之總和。柱之彎矩強度應為在所考慮
方向之側力作用下，由各種載重組合之軸力作用下計算所
得之最小彎矩強度。
∑
B
M = 鋼骨鋼筋混凝土構架中，連接於梁柱接頭處各梁在接頭交
接面之標稱彎矩強度之總和。梁彎矩強度和之方向應與柱
彎矩強度和之方向相反，且作用於所考慮構架立面內梁之
兩方向彎矩(順、逆鐘方向)均應考慮於(9.6-1)式之中。
解說:本節第1 款規定之主要目的在於確保梁柱接頭處應力傳遞的平順。日
本AIJ-SRC 規範[10]對SRC 梁柱接頭處的鋼骨或鋼筋混凝土部分所傳
遞的彎矩百分比作出限制，該限制可避免梁柱接頭處柱與梁之鋼骨或
鋼筋混凝土所分擔之彎矩比例過於懸殊。
公式(9.6-1)之主要目的在於確保構架中之降伏現象先發生在梁上而非
在柱上。SRC 柱未能滿足該式時，該柱對構造強度與勁度之貢獻應不
予計入。惟若忽略此些柱構材可能會造成結構不安全時，則應以最保
守的方式考慮之，例如:(1)忽略此些柱之勁度但不得降低設計總剪
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力；(2)若此些柱構材之存在會增加扭矩則應將扭矩計入[9]。
9.6.2 柱之剪力強度
柱之剪力強度
柱之剪力強度
柱之剪力強度
鋼骨鋼筋混凝土柱之鋼骨部分及鋼筋混凝土部分之設計剪力強度
應分別滿足以下之要求：
φvsVns ≥ (Mns / Mpr ) Vu
(9.6-3)
φvrcVnrc ≥ (Mprc / Mpr ) Vu
(9.6-4)
其中：
φvsVns = 鋼骨部分之設計剪力強度，φvs=0.9，Vns 依5.5.1 節之
規定計算
φvrcVnrc = 鋼筋混凝土部分之設計剪力強度，φvrc=0.75，Vnrc 依第
5.5.2 節之規定計算
Mns = 鋼骨部分之標稱彎矩強度，其值依5.4 節之規定計算
Mpr = 鋼骨鋼筋混凝土柱兩端交接面之可能彎矩強度，其值依
(9.5-3)式計算
Mprc = 鋼筋混凝土部分之可能彎矩強度，計算時拉力鋼筋之降伏
應力Fyr 應以1.25Fyr 取代之
Vu = 鋼骨鋼筋混凝土柱之需要剪力，依以下規定計算
Vu = (Mct + Mcb ) / hn (9.6-5)
其中 hn 為柱之淨高;Mct與Mcb 分別為鋼骨鋼筋混凝土
柱上方與下方梁柱接合處兩側之梁產生塑鉸時柱端交接
面所對應之彎矩強度。
解說:本節之目的在降低SRC 柱在地震力作用下發生剪力破壞之風險。 如
圖C.9.6.2 所示，在強柱弱梁的考慮下，塑鉸先發生在梁端，梁柱接頭
兩端的梁彎矩之和將分配至該節點上方與下方柱之斷面，而該SRC 柱
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103
之需要剪力Vu 則可依柱上下端彎矩推算出來。若柱之上下端彎矩分
別為Mct 與Mcb ，則柱之需要剪力Vu = (Mct + Mcb) / hn。
圖C.9.6.2 柱之需要剪力
9.6.3 柱之設計細則
柱之設計細則
柱之設計細則
柱之設計細則
鋼骨鋼筋混凝土柱除應符合第四章之規定外，亦應符合以下要求：
1.
柱之斷面尺寸
通過幾何形心量測，包覆型鋼骨鋼筋混凝土柱斷面之最小尺寸不得小
於300mm，且其與斷面另一垂直方向尺寸之比值不得小於0.4。
2.
柱之主筋
(1) 鋼骨鋼筋混凝土柱斷面各角落至少須設置一支主筋，且主筋斷面積
與全斷面積之比不得大於百分之三。
(2) 主筋之搭接僅容許在柱中央之一半構材長度內進行，且須以拉力搭
接設計之，搭接長度內應配置適當之圍束箍筋。
Vu
H
V
M
M
H
u
p
p
=
+
1
2
H
M
M
V
2
pr
1
pr
u
+
=
hn
Vu
n
cb
ct
u
h
M
M
V
+
=
| PP | ||
|---|---|---|
| V Vu u | ||
| M Mp1cb | ||
|---|---|---|
| P P | ||
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(3) 構材同一斷面處最多只能隔根續接，且隔根續接處應相距600mm
以上。
3. 柱之箍筋
(1) 圍束箍筋需求量
矩形柱之圍束箍筋除應滿足第四章之規定外，其圍束箍筋總面積
Ash 應不小於剪力鋼筋之需求量，且不得小於(9.6-6)與(9.6-7)式所
計算者：
(
)
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
=
u
n
hcc
s
ch
g
yh
c
c
sh
P
P
P
-
1
1
-
A
A
F
'
f
0.3sb
A
(9.6-6)
(
)
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
=
u
n
hcc
s
yh
c
c
sh
P
P
P
-
1
F
'
f
0.09sb
A
(9.6-7)
其中：
s
= 箍筋間距，cm
bc = 箍筋圍束之柱核心寬度，cm
fc′ = 混凝土之規定抗壓強度，kgf/cm2
Fyh = 箍筋之規定降伏應力，kgf/cm2
Ag = 柱之全斷面積，cm2
Ach = 箍筋圍束之柱核心斷面積，cm2
Ps = AsFys (9.6-8)
Phcc = 0.2 fc′ Ahcc (9.6-9)
(Pn)u = AsFys+0.85fc′Ac+FyrAr (9.6-10)
上式中：
Fys = 鋼骨之規定降伏應力，kgf/cm2
Fyr = 主筋之規定降伏應力，kgf/cm2
As = 鋼骨部分之斷面積，cm2
Ar = 主筋部分之斷面積，cm2
Ahcc = 高度圍束區混凝土之斷面積，指鋼骨翼板所圍束之
混凝土面積，若鋼骨為H 型或T 型斷面且對弱軸
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彎曲時，Ahcc 應取為零。惟Ahcc 不得大於2500 cm2。
(2) 圍束範圍
梁柱接頭處之上柱底部及下柱頂部以及可能產生彎矩降伏處之
兩側須以圍束箍筋圍束之，圍束之高度不得小於以下規定：
(i)
接頭交接面沿剪力作用方向之柱深度；
(ii) 柱淨高度之六分之一；
(iii) 450mm。
惟若柱之反曲點不在柱中間一半淨高範圍內，則柱之全長均須
配置圍束箍筋。
(3) 箍筋之間距
(i) 圍束區之圍束箍筋間距不得超過柱短邊的1/4 或150mm，且
不得大於柱主筋直徑之六倍；
(ii) 非圍束區之箍筋間距不得超過150mm，且不得大於柱主筋直
徑之六倍；
(iii) 第一個箍筋距接頭面之距離不得大於圍束箍筋間距之一半。
(4) 繫筋
(i) 包覆型鋼骨鋼筋混凝土柱內應視需要配置適當之繫筋以協
助固定主筋及提供混凝土適當之圍束；
(ii) 繫筋應勾住主筋，對同一根主筋，相鄰兩個繫筋之90 度與
135 度彎鉤應交互擺設。
4.
鋼管混凝土柱
使用銲接箱型或圓型鋼管柱內灌混凝土時，組成鋼管柱之相鄰鋼板間
之銲接須沿柱之全長以全滲透銲為之。
5. 鋼骨斷面寬厚比
鋼骨鋼筋混凝土柱中鋼骨斷面之肢材寬厚比應符合第3.4 節表3.4-2 與
3.4-3 中λpd 之規定。
解說:SRC 柱主筋量上限之規定旨在避免主筋太密妨礙施工，並避免引致柱
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106
過高之剪力。柱端因彎矩較大，混凝土保護層可能剝落，因此規定在
該處主筋不得搭接，若主筋須搭接則須在反覆應力較小之中央一半柱
長內進行，且須配置圍束箍筋。
由於SRC 柱內部之鋼骨能夠幫忙分擔軸力，使得混凝土所需承受之軸
力變少；同時，鋼骨翼板對混凝土圍束形成一個高度圍束區(Highly
Confined Area)，使得混凝土受到良好的圍束。因此相較於一般純RC
柱，SRC 柱之圍束箍筋用量可以適度折減，以反映鋼骨對混凝土圍束
之貢獻[47,48]。
公式(9.6-6)與公式(9.6-7)係將一般RC 柱之圍束箍筋需求量公式，乘以
一個折減係數[1－(Ps+Phcc/(Pn)u) ]，以作為SRC 柱圍束箍筋需求量之計
算公式；其中Ps 為鋼骨部分之軸壓強度；Phcc 為高度圍束區混凝土因
受鋼骨圍束所額外提昇之軸壓強度；(Pn)u 為SRC 柱之軸壓強度。此
折減係數主要考量SRC 柱中之鋼骨「分擔軸力」之影響及「鋼骨翼板」
對混凝土圍束效應之貢獻[4,62]。
本節建議高度圍束區混凝土因受鋼骨圍束所額外提昇之軸壓強度可
保守的採用Phcc= 0.2 fc′Ahcc來計算，其中Ahcc為高度圍束區混凝土之面
積，係指SRC柱中鋼骨翼板所圍束之混凝土面積，如圖C9.6.3-1至圖
C9.6.3-4所示。圖中顯示，若SRC柱內的鋼骨翼板愈寬，則高度圍束區
混凝土之面積Ahcc愈大[4,62]。本節對Ahcc不得大於2500 cm2的規定，
係保守考慮矩形鋼骨斷面每邊之有效圍束寬度上限為50 cm。本節對
鋼骨為H型或T型斷面且對弱軸彎曲時之Ahcc的規定，係考慮H型或T
型鋼骨對弱軸彎曲時，其翼板可能無法對混凝土提供有效圍束之情
形。
SRC 柱圍束區內之圍束箍筋間距規定主要參考ACI 318-05 之規定
[50]，惟100mm 之限制酌予放寬為150mm，其理由在於以一般鋼筋
混凝土規定之箍筋間距作為SRC 構造之設計要求似乎有過於嚴苛之
虞，且SRC 柱內之鋼骨亦可提供部分圍束混凝土之功能，因此本規範
乃參考AIJ- SRC [10]規範之規定予以放寬至150mm。
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由過去震災觀察發現，柱之非圍束區亦常有損害發生，因此有必要規
定配置適量之圍束箍筋，以使整根柱具有較均勻之韌性。
填充型鋼管混凝土柱使用銲接箱型或圓型柱內灌混凝土時，相鄰柱板
間須以全滲透銲沿柱之全長銲接之理由，在於避免鋼管內之混凝土受
到高軸壓時產生側向膨脹導致鋼管受到環張應力 (Hoop Tension) 而
引起銲接處拉力破壞。
圖C9.6.3-1 包覆填充型鋼管SRC 柱混凝土受圍束之情形[47,48]
| 高度圍束區(Highly Confined Area) (鋼骨翼板所圍束之區域) | ||
|---|---|---|
| 普通圍束區(Ordinarily Confined Area) (箍筋所圍束之區域) | ||
| 未受圍束區(Unconfined Area) | ||
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圖C9.6.3-2 包覆十字型鋼骨SRC 柱混凝土受圍束之情形[47,48]
圖C9.6.3-3 包覆H 型鋼骨SRC 柱混凝土受圍束之情形（對強軸彎曲時）
[47,48]
普通圍束區(Ordinarily Confined Area)
(箍筋所圍束之區域)
高度圍束區(Highly Confined Area)
(鋼骨翼板所圍束之區域)
| 高度圍束區(Highly Confined Area) (鋼骨翼板所圍束之區域) | |
|---|---|
| 未受圍束區(Unconfined Area) |
|---|
| 普通圍束區(Ordinarily Confined Area) (箍筋所圍束之區域) | |
|---|---|
| 未受圍束區(Unconfined Area) | |
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109
圖C9.6.3-4 包覆T 型鋼骨SRC 柱混凝土受圍束之情形（對強軸彎曲時）
9.7 梁柱接頭之設計要求
梁柱接頭之設計要求
梁柱接頭之設計要求
梁柱接頭之設計要求
9.7.1 接頭區之剪力強度
接頭區之剪力強度
接頭區之剪力強度
接頭區之剪力強度
1. 鋼骨鋼筋混凝土梁柱接頭區之設計剪力強度φ v
n
V 應不小於本節第2 款
所規定之需要剪力強度Vu。
2. 鋼骨鋼筋混凝土梁柱接頭區之需要剪力強度Vu 應依以下規定計算：
Vu =〔1.25Fyr (Art + Arb ) + Σ(Mns /(db -tf ))〕-VT (9.7-1)
其中： Fyr = 鋼骨鋼筋混凝土梁主筋之規定降伏應力
Art = 鋼骨鋼筋混凝土梁中受拉主筋之斷面積
Arb = 鋼骨鋼筋混凝土梁中受壓主筋之斷面積
Mns = 鋼骨鋼筋混凝土梁中鋼骨部分之標稱彎矩強度
| 高度圍束區(Highly Confined Area) (鋼骨翼板所圍束之區域) 普通圍束區(Ordinarily Confined Area) (箍筋所圍束之區域) 未受圍束區(Unconfined Area) |
|---|
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db = 鋼梁斷面之深度
tf = 鋼梁斷面翼板之厚度
VT = 作用於鋼骨鋼筋混凝土柱上下兩端交接面之水平剪力
3. 鋼骨鋼筋混凝土梁柱接頭區之設計剪力強度φ v
n
V 應為鋼骨部分與鋼筋
混凝土部分剪力強度之和。即
φvVn= φvsVns+ φvrcVnrc
(9.7-2)
其中 φvsVns 與 φvrcVnrc 分別為鋼骨與鋼筋混凝土部分在梁柱接頭區之
設計剪力強度，其值應依以下規定計算：
(1) 鋼骨部分：
鋼骨鋼筋混凝土柱中鋼骨部分之梁柱接頭區設計剪力強度 φvsVns
應依內政部所定之「鋼結構極限設計法規範及解說」相關規定決定
之。
(2) 鋼筋混凝土部分：
常重混凝土接頭區之設計剪力強度為 φvrcVnrc，φvrc=0.75，且標稱
剪力強度Vnrc 不得大於下列所示之值：
(a) 圍束接頭：
Vnrc = 5.3
c
'f
Aj
⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡−
u
n
ys
s
)
P
(
2
F
A
1
(9.7-3)
(b) 接頭三面或兩對面受圍束：
Vnrc = 4.0
c
'f
Aj
⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡−
u
n
ys
s
)
P
(
2
F
A
1
(9.7-4)
(c) 其他：
Vnrc = 3.2
c
'f
Aj
⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡−
u
n
ys
s
)
P
(
2
F
A
1
(9.7-5)
其中Aj 為接頭區RC 部分之有效受剪面積，其值如下：
(i) 接頭處之梁為鋼骨鋼筋混凝土梁時：
有效受剪面積Aj 之深度為沿剪力方向接頭之深度;Aj 之
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寬度為梁之寬度加上接頭深度或加上兩倍之梁邊至柱邊距
離之較小值，上述二者取小值。
(ii) 接頭處之梁為鋼梁時：
有效受剪面積Aj 之深度為沿剪力方向接頭之深度;Aj 之
寬度依上述第(1)款計算，惟不得大於接頭處垂直於剪力方
向柱寬之一半。
上述之梁被視為對梁柱接頭具有圍束作用者，該梁之寬度至少為柱寬
之3/4，而圍束接頭係指接頭之四面均受梁圍束。
解說:有關SRC 梁柱接頭區設計剪力強度的計算係基於強度疊加之原理，公
式(9.7-2)中鋼骨部分與鋼筋混凝土部分之強度係參照AISC [11]與ACI
設計規範[9]之建議。惟在計算RC 部分之剪力強度時，若梁柱接頭為
SRC 柱接鋼梁，接頭處RC 部分之有效受剪面積Aj 之寬度不得大於
柱寬之一半，此規定係參考日本AIJ-SRC 規範之建議[10]。 圖C9.7.1
為SRC 梁柱接頭區有效斷面積Aj 之示意圖。
圖C9.7.1 SRC 梁柱接頭區之有效受剪面積Aj 示意圖
剪力方向之柱深 = h
剪力之方向
有效接頭寬度
≤ b+h
≤ b+2x
有效受剪面積Aj
h
b
x
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9.7.2 梁柱接合細則
梁柱接合細則
梁柱接合細則
梁柱接合細則
1. 鋼骨部分之梁柱接合
鋼骨部分之梁柱接合細則應依內政部所定之「鋼結構極限設計法規範
及解說」之相關規定處理。
2. 梁柱接頭處主筋之錨定
鋼骨鋼筋混凝土梁之主筋終止於柱內時，梁之主筋應延伸至柱圍束核
心區之另一面並加以適當錨定。
3. 梁柱接頭處箍筋之配置
(1) 當接頭之四邊均有鋼骨鋼筋混凝土梁連接時，在最淺梁深範圍內
可配置不少於9.6.3 節第3 款所規定圍束箍筋量之一半，但上述四
面之梁寬均不得小於柱寬之3/4，且箍筋之間距不得超過200mm。
(2) 當接頭非四邊均有鋼骨鋼筋混凝土梁連接時，其圍束箍筋之配置
與柱之圍束區相同。
解說:有關SRC 梁柱接頭區內箍筋之配置，本節主要參考ACI 318-05 規範
[50]之規定並考慮SRC 梁柱構材中鋼骨翼板對混凝土圍束的貢獻而酌
予放鬆。
依照ACI 規範，當梁柱接頭區為圍束接頭時 (四邊均有梁連接，且梁
寬不小於3/4 柱寬)，由於接頭區內混凝土可受到較好的圍束，因此接
頭區內之箍筋量應可酌予減少，其方式係採用鋼筋混凝土柱圍束箍筋
量之一半且其圍束箍筋最大間距放寬至與鋼筋混凝土柱中非圍束區
之箍筋間距相同。本規範沿用這種精神，但將SRC 梁柱接頭區內之圍
束箍筋最大間距酌予放寬至200mm (與SRC柱中非圍束區箍筋間距之
要求相同)。