¶ 建築物混凝土結構設計規範|112年版・含113年勘誤|第二十五章 鋼筋細節(1/7)
發布機關:內政部
版本:112年8月10日台內營字第1120809921號令修正發布,113年1月1日生效;113年2月19日內授國建管字第1130800784號函勘誤。
文件性質:設計規範及解說(含113年勘誤)
官方來源:內政部主管法規共用系統 | 國土管理署發布頁
查核日期:2026年8月28日。
版本:112年8月10日台內營字第1120809921號令修正發布,113年1月1日生效;113年2月19日內授國建管字第1130800784號函勘誤。
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第二十五章 鋼筋細節 第二十五章 鋼筋細節 25.1 範圍 解說: 製作鋼筋混凝土結構之設計圖、標準細節及鋼筋配置與施工圖,其建議方法及標準參考中華民國結 構工程學會「鋼筋混凝土房屋結構配筋準則」。 本規範所有條文中,有關鋼筋、鋼線或鋼絞線之直徑 (及面積) 係依據CNS相關鋼筋標稱尺度之規定 。CNS定義鋼筋、鋼線或鋼絞線之標稱尺度,係以等值於具同等單位重之圓形面積定義之,鋼筋之斷面 積亦以標稱尺度計算。 25.1.1 本章適用於鋼筋細節,包含下列規定: (a) 最小間距。 (b) 標準彎鉤、耐震彎鉤與繫筋。 (c) 鋼筋伸展。 (d) 續接。 (e) 束筋。 (f) 橫向鋼筋 。 (g) 後拉預力鋼腱錨定器與續接器。 解說: 除依本章規定進行鋼筋細部設計外,特定構材之細部規定尚需依相關之構材章節規定,有關結構完 整性要求之設計細則詳見第4.10節。 25.1.2 第25.9節規定適用於後拉預力鋼腱錨定區。 25.2 鋼筋最小間距 25.2.1 同層之水平非預力鋼筋間之淨間距應至少為2.5 cm、db與 (4/3)dagg之最大者。 25.2.2 若平行之非預力鋼筋分置於水平兩層或兩層以上者,上層鋼筋應直接配置於下層鋼筋之上 ,且層間淨間距至少為2.5 cm。 25.2.3 柱、柱墩、壓桿及牆內邊界構件內之縱向鋼筋,其鋼筋間淨距應至少為4 cm、1.5db與 (4/3)dagg之最大者。 解說: 限制鋼筋最小間距之目的在於澆置混凝土時,使之易於流入鋼筋間及模板與鋼筋間之空隙,不產生 蜂窩現象,同時確保避免因鋼筋排列過密導致發生剪力或收縮裂縫之情形。 使用標稱鋼筋直徑規定最小鋼筋間距,可使所有尺度鋼筋均有一致的準則。 美國ACI規範自2014年版起,將粒料粒徑(尺度)限制轉換為最小間距需求,且此轉換有利於鋼筋之適 當包覆,及減少蜂窩產生。若經設計者判斷,混凝土工作性和搗實方法能使混凝土澆置時不產生蜂窩或 空隙,則不需滿足粒料粒徑的限制。 25-1
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第二十五章 鋼筋細節 第25.4節之伸展長度為鋼筋間距及保護層之函數式。因此,某些情況下,可能採用大於最小鋼筋間 距或保護層厚度較合宜。 25.2.4 位於構材端部之先拉預力鋼絞線,其最小中心距s應大於表25.2.4規定值與 [(4/3)dagg + db] 之最大者。 表 25.2.4 位於構材端部之先拉預力鋼絞線之最小中心距 2 f ′ , kgf/cm MPa 標稱鋼絞線直徑,mm 最小s ci < 280 [28] 全部尺度 4db < 12.7 mm 4db ≥ 280 [28] 12.7 mm 45 mm 15.2 mm 50 mm 解說: 2 依據Deatherage 等人 (1994) 與Russell及Burns (1996) 之文獻,傳遞強度為280 kgf/cm [28 MPa] 或以 上時,允許減少間距。 25.2.5 位於構材端部之先拉預力鋼線,其最小中心距s應大於5db與 [(4/3)dagg + db] 之較大者。 25.2.6 位於跨徑中間部分之鋼筋,包含預力束筋,得縮小其垂直向間距。 25.2.7 噴凝土構材中之平行非預力鋼筋,其淨間距應符合下列(a)或(b): (a) 鋼筋淨間距應至少為6db與6.5 cm之較大者。 (b) 若配置雙層鋼筋網,靠近管嘴側鋼筋網之鋼筋淨間距應至少為12db。其餘鋼筋網之鋼 筋淨間距應符合前項(a)。 25.2.7.1 若符合下列(a)及(b)之噴凝土實體模型試驗證明噴凝土可適當包覆鋼筋,則鋼筋淨間 距得不符合第25.2.7(a)或(b)節之規定。 (a) 噴凝土實體模型應代表設計中最複雜之鋼筋配置。 (b) 為驗證鋼筋包覆性,設計圖説應詳細規定噴凝土實體模型之數量、每位噴漿員之 噴漿頻率、構材型式及模型之厚度等。 25.2.8 噴凝土構材中之預力鋼絞線,除第25.2.6節所允許情況外,其最小中心距s應符合第25.2.4 節之規定。 25.2.9 噴凝土構材中之預力鋼線,除第25.2.6節所允許情況外,其最小中心距s應符合第25.2.5節之 規定。 25.2.10 澆置噴凝土之柱構材,其箍筋、閉合箍筋及螺箍加強筋之最小淨間距應為7.5 cm。 25.2.10.1 若依據第25.2.7.1節之噴凝土實體模型試驗證明噴凝土可適當包覆鋼筋,則鋼筋最 小淨間距得不為7.5 cm。 解説: 噴凝土實體模型之文獻詳ACI 506R,噴凝土評估之文獻詳ACI 506.4R。 噴凝土通常不使用於新建柱構材,因箍筋、閉合箍筋及螺箍加強筋之緊密間距將導致噴凝土澆鑄困 難,無法充分包覆柱之縱向鋼筋。鋼筋間距小於第25.2.10節之規定時,宜依據噴凝土實體模型試驗,證 25-2
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第二十五章 鋼筋細節 明可確實包覆鋼筋且不産生蜂窩,並需獲得設計者同意,方可使用。 25.3 標準彎鉤、耐震彎鉤、繫筋及最小彎曲內直徑 25.3.1 受拉竹節鋼筋伸展所需之標準彎鉤應符合表25.3.1之規定。 表 25.3.1 受拉竹節鋼筋伸展所需之標準彎鉤幾何規定 [1] 標準 直線延伸 標準彎鉤型式 最小彎曲內直徑, 鋼筋尺度 彎鉤型式 mm ℓ ,mm ext 臨界斷面 D10至D25 6db db 90度彎鉤 D29至D36 8db 90° 彎鉤 12db 直徑 ℓ ext D43及D57 10db ℓ dh 臨界斷面 D10至D25 6db db D29至D36 8db 180度彎鉤 180° 彎鉤 4db 與65 mm 之大者 直徑 ℓ ext D43及D57 10db ℓ dh [1] 受拉竹節鋼筋的標準彎鉤包含彎曲段及直線延伸段。彎鉤端部之直線延伸段得加長,但不得因此認為可增加彎鉤的錨定 能力。 解說: 鋼筋標準彎鉤採用鋼筋彎曲內側直徑之規定,係因其較彎曲半徑更容易量測。影響最小彎曲直徑之 主要因素為鋼筋彎折不斷裂之可能性以及彎曲內混凝土壓碎之避免。 25-3
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第二十五章 鋼筋細節 25.3.2 橫向鋼筋之最小彎曲內直徑,及用於錨定肋筋、箍筋、閉合箍筋與螺箍筋等之標準彎鉤, 均應符合表25.3.2之規定,且標準彎鉤應圍繞於縱向鋼筋。 表 25.3.2 肋筋、箍筋與閉合箍筋之最小彎曲內直徑與標準彎鉤幾何規定 [1] 標準 最小彎曲內 直線延伸 鋼筋尺度 標準彎鉤型式 彎鉤型式 直徑,mm ℓ ,mm ext db 90度彎鉤 D10至D16 4db 6db與75 mm之大者 90° 彎鉤 直徑 ℓext D19至D25 6db 12db db D10至D16 4db 135度彎鉤 直徑 135° 彎鉤 6db與75 mm之大者 ℓext D19至D25 6db db D10至D16 4db 180度彎鉤 直徑 180° 彎鉤 4db與65 mm之大者 ℓext D19至D25 6db [1] 肋筋、箍筋與閉合箍筋的標準彎鉤包含彎曲段及直線延伸段。彎鉤端部之直線延伸段得加長,但不得認 為可因此增加彎鉤的錨定能力。 解說: 肋筋、箍筋與閉合箍筋之標準彎鉤僅限使用於D25及較小之鋼筋,具6db延伸段之90°彎鉤更僅限使用 於D16及較小之鋼筋。研究結果顯示具90°彎鉤與6db延伸段之較大尺度鋼筋,當承受應力導致彎鉤拉直時 ,易發生混凝土保護層剝落現象。 肋筋、箍筋與閉合箍筋之常用鋼筋尺度,其最小彎曲內直徑4db之規定,乃以美國工程實務案例為基 礎。肋筋採用D16或較小尺度,且具有90°、135°或180°標準彎鉤時,可允許使用標準肋筋彎折設備進行 多次彎折。 選擇鋼筋錨定細節時宜考慮施工性。特別注意,180°彎鉤宜避免使用於連續鋼筋組合成之閉合肋筋 、箍筋與閉合箍筋。 25.3.3 採用銲接鋼線網之肋筋或箍筋之最小彎曲內直徑,若為直徑大於D6之麻面鋼線網時,不得 小於4db;其他直徑之鋼線網時,則不得小於2db。彎曲內直徑小於8db之彎鉤,其與最近銲 接鋼線交點之距離不得小於4db。 解說: 銲接鋼線網可使用於肋筋與箍筋。銲接鋼線網製作時,因銲接時之高熱影響,使得銲接交點之鋼線 無法同其他未受熱區域之鋼線,有相同均勻之延展性與彎折性。上述銲接溫度之影響通常約四倍鋼線直 徑距離即消散。在大多數案例中,最小容許彎曲內直徑與CNS 6919鋼線網材料彎曲測試之要求是相同的 (ASTM A1064與A1022)。 25-4
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第二十五章 鋼筋細節 25.3.4 耐震彎鉤用於錨定肋筋、箍筋、閉合箍筋及繫筋,應符合下列(a)及(b)之規定: (a) 圓形閉合箍筋之彎鉤內彎角至少為90°,其他型式閉合箍筋之彎鉤內彎角至少為135°。 (b) 彎鉤應圍繞鉤住縱向鋼筋,且其直線延伸段應進入肋筋或閉合箍筋所圍束區域之內部 。 25.3.5 繫筋應符合下列(a)至(e)之規定: (a) 繫筋在兩端間應為連續。 (b) 繫筋至少一端應為耐震彎鉤。 (c) 繫筋另一端為標準彎鉤,其內彎角應至少90°。 (d) 繫筋之彎鉤應圍繞鉤住縱向鋼筋。 (e) 除非繫筋符合第18.3.3.4節或第25.7.1.6.1節之規定,圍繞鉤住相同縱向鋼筋之兩相鄰繫 筋之90° 彎鉤應相互錯開配置。 解說: 繫筋詳見圖R25.3.5。 連續繫筋之彎鉤交互配置 縱向鋼筋 135度彎鉤 90度彎鉤 圖R25.3.5 繫筋 25.4 鋼筋之伸展 25.4.1 通則 25.4.1.1 構材任一斷面之鋼筋,藉由埋設長度、彎鉤、擴頭竹節鋼筋、機械裝置或其組合等 ,應在鋼筋所在斷面兩側發展出足夠之計算拉力或壓力。 解說: 美國ACI規範委員會相關鋼筋握裹研究 (ACI Committee 408 1966) 顯示,鋼筋伸展長度概念係基於 埋設於混凝土長度內所能獲得之平均握裹應力而得。由於高應力鋼筋於較薄斷面處,有劈裂混凝土之傾 向,故需有伸展長度之規定。埋設於巨積混凝土之單根鋼筋,不需有太長之伸展長度,但埋設於巨積混 凝土之整排鋼筋,仍可能沿鋼筋平面上發生縱向劈裂,形成為一道弱面。 實務上,伸展長度概念係為鋼筋在超過所有應力極值點位置後,仍需要之最小長度或鋼筋延伸部分 。此應力極值點通常發生於鋼筋彎折或截斷處之最大應力點。 由鋼筋應力極值點起,需有一段鋼筋或錨定,用以發展鋼筋所需之應力。伸展長度或錨定於應力極 值點之兩側均有其需求。 通常在臨界應力點一側,鋼筋繼續延伸一段相當長距離,因此僅需計算另一側之伸展長度,例如, 25-5
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第二十五章 鋼筋細節 負彎矩鋼筋連續通過支承後,繼續延伸至鄰跨之中央。 第9.7.1.4節、第10.7.1.3節、第25.4.2.2節及第25.5.1.5節等節,沿著伸展及搭接長度Ktr最小値之規定, 可提升延展性。 25.4.1.2 彎鉤與擴頭不得計入受壓鋼筋之伸展效應。 解說: 彎鉤與擴頭在受壓時是無效的,因無實驗數據顯示彎鉤與擴頭可減短壓力鋼筋之伸展長度。 25.4.1.3 鋼筋伸展長度不須使用強度折減因數φ。 解說: 強度折減因數φ不使用於鋼筋伸展長度與續接長度之計算公式,因該等公式均已內含強度折減值。 2 25.4.1.4 計算伸展長度所使用 f ′ 值不得超過26.5 kgf/cm [8.3 MPa]。 c 解說: Darwin等人 (1996) 發現在伸展及搭接實驗中,發展於鋼筋內之力量增加率略低於混凝土抗壓強度 2 f ′ 增加率,然而,使用 f ′ 計算伸展長度,在其值小於26.5 kgf/cm [8.3 MPa] 時仍相當準確。由於 c c 長久以來設計均使用 f ′ ,美國ACI前版規範選擇不改變使用 f ′ 於計算伸展及搭接長度之原則,但 c c 2 2 改以設定 f ′ 之上限值為26.5 kgf/cm [8.3 MPa],即混凝土強度 f ′ 大於700 kgf/cm [70 MPa]時,以700 c c 2 kgf/cm [70 MPa]計算。 25.4.2 受拉竹節鋼筋與麻面鋼線之伸展 25.4.2.1 受拉竹節鋼筋與麻面鋼線之伸展長度ℓd,應取下列(a)與(b)之較大值: (a) 依據第25.4.2.3節或第25.4.2.4節計算伸展長度,並使用第25.4.2.5節之修正因數。 (b) 30 cm。 解說: 有關受拉伸展長度之計算,本規範提供兩種方法,使用者可採用第25.4.2.3節之簡化條款,或美國ACI 408.1R 規範 (Jirsa等人 1979) 先前認可之一般伸展長度公式(25.4.2.4a)。表25.4.2.3中,係選定兩個 (cb + Ktr)/db 值,用以訂定ℓd;另外,依公式25.4.2.4a計算ℓd時,係採用 (cb + Ktr)/db 之實際值。 雖然規範對沿受拉伸展長度或搭接長度之橫向鋼筋並無規定,但研究 (Azizinamini等人 1999) 指出 2 ,採用高抗壓強度混凝土時,若橫向鋼筋量不足,可能發生脆性錨定破壞。使用 f ′ 約為1,050 kgf/cm [105 c MPa]之混凝土,D25及D36鋼筋之搭接試驗顯示,橫向鋼筋量可改善韌性錨定行為。 25-6
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第二十五章 鋼筋細節 2 25.4.2.2 當fy ≥ 5,600 kgf/cm [550 MPa]之鋼筋,其中心距小於15 cm時,應配置橫向鋼筋使滿 足Ktr不小於0.5db。 25.4.2.3 受拉竹節鋼筋與麻面鋼線之伸展長度ℓd 應依表25.4.2.3之規定計算。 表 25.4.2.3 受拉竹節鋼筋及麻面鋼線之伸展長度 D19及較小之鋼筋 D22及 鋼筋間距及保護層厚度 與麻面鋼線 較大之鋼筋 待伸展或搭接之鋼筋或鋼線之淨間距不 ⎛ f ψ ψ ⎞ ⎛ f ψ ψ ⎞ 小於 db,淨保護層厚至少 db,以及ℓd 範 y t e y t e ⎜ ⎟ d ⎜ ⎟ d b b ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 6.6λ f ′ 5.3λ f ′ 圍內肋筋或箍筋不少於規範規定之最小 ⎝ c ⎠ ⎝ c ⎠ 值。 ⎛ f ψ ψ ⎞ ⎛ f ψ ψ ⎞ y t e y t e [ ] [ ] ⎜ ⎟ d ⎜ ⎟ d b b 或待伸展或搭接之鋼筋或鋼線之淨間距 ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 2.1λ f ′ 1.7λ f ′ ⎝ c ⎠ ⎝ c ⎠ 至少2db,以及淨保護層至少 db。 ⎛ f ψ ψ ⎞ ⎛ f ψ ψ ⎞ y t e y t e ⎜ ⎟ d ⎜ ⎟ d b b ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 4.4λ f ′ 3.5λ f ′ ⎝ c ⎠ ⎝ c ⎠ 其他情況 ⎛ f ψ ψ ⎞ ⎛ f ψ ψ ⎞ [ y t e ] [ y t e ] ⎜ ⎟ d ⎜ ⎟ d b b ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 1.4λ f ′ 1.1λ f ′ ⎝ c ⎠ ⎝ c ⎠ 解說: 本規範發現在許多目前實際工程案例中,配有圍束鋼筋時,如肋筋或箍筋,所使用之鋼筋間距與混 凝土保護層厚度,會使得 (cb + Ktr)/db之值至少為1.5。案例中有混凝土最小保護層厚度db和鋼筋最小淨間 距2db之情況,或混凝土最小保護層厚度db、鋼筋最小淨間距db和最少量肋筋或箍筋之組合情況。對於這 些常發生之工程案例,較大號鋼筋之伸展長度可取為ℓd = [fyψtψe/(5.3λ f ′ )]db [ℓd = [fyψtψe/(1.7λ f ′ )]db] c c 。 美國ACI規範1995年版公式,經與前版規範條文比較,以及依美國ACI 408.1R規範實驗結果資料庫檢 核,顯示 D19 及較小竹節鋼筋與麻面鋼線網,其伸展長度可以折減20%,即採用 ψs = 0.8,即為表25.4.2.3 中 “D19 及較小鋼筋與麻面鋼線” 欄內規定之依據。對於較小保護層及缺少最少肋筋或箍筋者,第25.2.1 節最小淨間距限值與第20.5.1.3節最小混凝土保護層之規定,會使得cb之最小值等於db。因此,在“其他 情況”時,即採用 (cb + Ktr)/db = 1.0代入式(25.4.2.4a)計算伸展長度。 使用者可以容易地構建簡單有用之表示式。例如:所有構材均採用常重混凝土 (λ = 1.0)、未塗布鋼 2 筋 (ψ = 1.0),D22及較大之底層鋼筋 (ψ = 1.0),採用 f ′ = 280 kgf/cm [28 MPa] 混凝土及Grade 60鋼筋 e t c 時,伸展長度表示式即可簡化為 (4200)(1.0)(1.0) (420)(1.0)(1.0) ℓ = d = 47d ℓ = d = 47d d b b [ d b b ] 5.3(1.0) 280 1.7(1.0) 28 或 (4200)(1.0)(1.0) (420)(1.0)(1.0) ℓ = d = 72d ℓ = d = 72d d b b [ d b b ] 3.5(1.0) 280 1.1(1.0) 28 因此,配置最少量箍筋或肋筋下,只要提供最小保護層 db 和最小鋼筋淨間距 2db,或者最小淨保護 層 db 和最小淨間距 db,則ℓd = 47db。對於較小鋼筋間距或較小保護層,伸展長度ℓd 需予以額外加長至ℓd 25-7
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第二十五章 鋼筋細節 = 72db。 25.4.2.4 受拉竹節鋼筋及麻面鋼線之伸展長度ℓd之計算為: ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ f ψ ψ ψ f ψ ψ ψ y t e s y t e s ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ℓ = d ℓ = d d b d b [ ] (25.4.2.4a) ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 3.5λ f ′ ⎛ c + K ⎞ 1.1λ f ′ ⎛ c + K ⎞ c b tr c b tr ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ d d ⎝ ⎝ b ⎠ ⎠ ⎝ ⎝ b ⎠ ⎠ 式中,圍束項 (cb + Ktr)/db 之值不得大於2.5,且 40A tr K = (25.4.2.4b) tr sn 式中,n為在劈裂面上待伸展或續接之鋼筋或鋼線之總根數。為簡化設計,即使有配 置橫向鋼筋,仍可使用 K = 0 計算。 tr 解說: 式(25.4.2.4a)包含所有控制伸展長度變數之影響效應。式(25.4.2.4a)中,cb為代表最小側邊保護層、鋼 筋或鋼線之混凝土保護層 (以鋼筋或鋼線中心量測)、或鋼筋 (或鋼線) 間中心距離一半之參數。Ktr 代表 在可能劈裂面上,圍束鋼筋貢獻之因數。ψt 為鋼筋位置因數,用以反映澆置位置之影響 (即以前稱之為 頂層筋效應)。ψe 為塗布因數,用以反映環氧樹脂塗布之影響。ψtψe乘積有一限值。鋼筋尺度因數 ψs 反 映直徑較小鋼筋有較好之握裹行為。考量鋼筋之降伏強度。(cb + Ktr)/db 之值限值為2.5,當 (cb + Ktr)/db 值 小於2.5時,可能發生劈裂破壞;若 (cb + Ktr)/db 大於2.5時,可能發生拔出破壞,此時增加保護層厚度或 橫向鋼筋,不可能再提高鋼筋之錨定能力。 許多實務上之組合,包含鋼筋之側邊保護層、淨保護層及圍束鋼筋,使用第25.4.2.4節規定,將使伸 展長度明顯地小於第25.4.2.3節之容許值。例如:最小淨保護層不小於 2db、最小淨間距不小於4db、以及 無任何圍束鋼筋之鋼筋或鋼線,其 (cb + Ktr)/db值為2.5,且伸展長度僅要求為28db,如第25.4.2.3節解說之 範例所示。 在美國ACI規範2008年版本之前,計算Ktr之式(25.4.2.4b)包含橫向鋼筋之降伏強度,由於試驗顯示橫 向鋼筋在握裹破壞時極少發生降伏 (Azizinamini等人1995),因此,目前計算式僅包含橫向鋼筋之面積與 間距,以及待伸展或續接鋼筋或鋼線之總根數。 式(25.4.2.4a)中之修正因數可以被省略,只要省略後可得到較長且較保守之伸展長度。 25-8
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第二十五章 鋼筋細節 25.4.2.5 計算ℓd 時,修正因數應符合表25.4.2.5之規定。 表 25.4.2.5 受拉竹節鋼筋及麻面鋼線伸展長度之修正因數 修正因數 條件 因數值 輕質混凝土 0.75 輕質 λ 常重混凝土 1.0 環氧樹脂塗布或鋅與環氧樹脂雙層塗布鋼筋,且其淨保 1.5 護層小於3db或其淨間距小於6db [1] 環氧樹脂 ψe 其他情況之環氧樹脂塗布或鋅與環氧樹脂雙層塗布鋼 1.2 筋 未塗布或鋅塗布 (鍍鋅) 鋼筋 1.0 D22及較大之鋼筋 1.0 鋼筋尺度 ψs D19及較小之鋼筋及麻面鋼線 0.8 水平鋼筋下新拌混凝土澆置厚度大於30 cm 1.3 [1] 澆置位置 ψt 其他 1.0 1 ψtψe兩修正因數之乘積不須超過1.7。 解說: 計算抗拉竹節鋼筋及麻面鋼線之伸展長度時,輕質混凝土修正因數λ適用於所有型式之輕質混凝土。 在美國ACI規範1989年版以前,全輕質混凝土和砂-輕質混凝土之研究結果(ACI 408R)並未提供此修正因 數之變異。 強度等級修正因數ψg係考量鋼筋之降伏強度對搭接長度的非線性影響,詳第25.5.2.1節解說。研究資 料(Lin等人2020)顯示所需之伸展長度與鋼筋降伏強度仍成線性關係,故伸展長度不適用強度等級修正因 數ψg。 環氧樹脂修正因數ψe 係根據環氧樹脂塗布鋼筋之錨定研究 (Treece與Jirsa 1989;Johnston與Zia 1982 ;Mathey與Clifton 1976),該研究顯示塗布會使得鋼筋和混凝土間之黏著力與摩擦係數降低,因此造成鋼 筋握裹強度之降低。該因數反映出可能發生錨定破壞型式。如果保護層或間距較小時,可能產生劈裂破 壞,同時大幅降低錨定或握裹強度。如果保護層或間距較大時,不會產生劈裂破壞,則環氧樹脂塗布對 錨定強度之影響將不至於太大。研究 (Orangun等人 1977) 顯示,即使保護層或間距較小,藉由增加橫 向鋼筋穿越劈裂平面及抑制劈裂裂縫,仍可能提高錨定強度。 由於環氧樹脂塗布鋼筋或鋅與環氧樹脂雙層塗布鋼筋之握裹力,已因鋼筋與混凝土間之黏著力損失 與較低摩擦係數而降低,因此當環氧樹脂塗布鋼筋或鋅與環氧樹脂雙層塗布鋼筋同時為頂層鋼筋時,該 兩項修正因數之乘積不需超過1.7。 鋼筋尺度因數 ψs 係反映較小直徑鋼筋有較佳之握裹性能。 鋼筋位置或混凝土澆置位置因數 ψt 係考量新拌混凝土時之鋼筋位置。因數1.3係根據研究成果 (Jirsa 與Breen 1981;Jeanty等人 1988)。對於傾斜鋼筋之伸展長度計算,宜考量使用混凝土澆置位置因數。 25-9
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第二十五章 鋼筋細節 25.4.3 受拉標準彎鉤之伸展 25.4.3.1 受拉竹節鋼筋標準彎鉤之伸展長度ℓdh,應為下列(a)至(c)之最大值: ⎛ ⎞ ⎛ f ψ ψ ψ ψ ⎞ f ψψψψ y e r o c y e r o c 1.5 1.5 (a) ⎜ ⎟ d [ ⎜ ⎟ d ],式中,ψ、ψ、ψ、ψ 及 λ 依據第25.4.3.2 b e r o c b ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 23λ f ′ 23λ f ′ c ⎝ c ⎠ ⎝ ⎠ 節之規定。 (b) 8db。 (c) 15 cm。 解說: 彎鉤鋼筋之規定僅適用於標準彎鉤(參見第25.3.1節)。伸展長度ℓdh係量自臨界斷面至彎鉤最外緣。 Sperry等人 (2017a)之研究顯示,混凝土爆裂失敗是彎鉤主要的破壞模式,因此密集排列之彎鉤,毎一 彎鉤所能提供的強度較寬鬆排列之彎鉤為低,原因是因為密集排列彎鉤之爆裂面積小(Ajaam 等人 2018)。 緊鄰構材外側之鋼筋,其彎鉤出現劈裂破壊的機率随鋼筋直徑増大而提高。 鋼筋降伏強度、間距,及箍、肋筋圍束等之影響,已根據Sperry 等人 2018之研究成果修訂。最小ℓdh 値係為了防止彎鉤靠近臨界面而産生混凝土直接拉破之破壞模式。在梁-柱接頭及托梁内之彎鉤應儘可能 配置於接頭之遠側。 25.4.3.2 計算 ℓdh 時,修正因數ψe、ψr、ψo、ψc及λ 應依據表25.4.3.2。位於構材不連續端時 ,應使用第25.4.3.4節之規定。 表 25.4.3.2 具標準彎鉤受拉鋼筋伸展長度之修正因數 修正因數 條件 因數值 輕質混凝土 0.75 輕質λ 常重混凝土 1.0 環氧樹脂塗布或鋅與環氧樹脂雙層塗布鋼筋 1.2 環氧樹脂ψe 無塗布或鋅塗布 (鍍鋅) 鋼筋 1.0 [1] [2] 小於或等於D36,Ath≧0.4Ahs 或 s ≧6db 1.0 圍束鋼筋ψr 其他 1.6 D36以下具彎鉤之鋼筋 (1) 在柱核心内終止,垂直彎鉤平面之側向保護層≧6.5 cm,或 1.0 位置ψo (2) 垂直彎鉤平面之側向保護層≧6db 其他 1.25 ( f ′ /1,050)+0.6 2 c f ′ < 420 kgf/cm [42 MPa] c [ f ′ /105+0.6] 混凝土強度ψc c 2 f ′ ≥ 420 kgf/cm [42 MPa] 1.0 c [1] s為具彎鉤鋼筋之最小中心距。 [2] db 為具彎鉤鋼筋之標稱直徑。 解說: 25-10
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第二十五章 鋼筋細節 不同於直線鋼筋之伸展,澆置位置無差異結果。 環氧樹脂修正因數ψe係根據實驗結果 (Hamad等人 1993),實驗顯示當鋼筋塗布環氧樹脂時,彎鉤伸 展長度需增加20 %以彌補握裹之損失。 位置修正因數ψo係依據試驗(Johnson and Jirsa 1981; Sperry 等人2017a 2017b)結果修訂,説明彎鉤鋼 筋在柱核心内錨定,其側面保護層厚度小於6.5 cm,或錨定於其他桿件内其側面保護層厚度小於6db時, 伸展長度須比錨定在有較大側面保護層厚度之類似桿件増長25 %。 圍束鋼筋因數ψr係根據Ajaam等人 (2018)所提之實驗結果訂定,ψr取1.0時係用在彎鉤較寛鬆分布s≧ 6db及彎鉤鋼筋具Ath/Ahs≧0.4之情況;在彎鉤較緊密分布或Ath/Ahs<0.4時之圍束鋼筋因數為1.6。 因為缺乏D45及D57之試驗資料,大於D36之ψr仍使用小於或等於D36之彎鉤無圍束鋼筋之情況。尚 2 無試驗資料指出可用外插法去推斷大號數鋼筋在高於700 kgf/cm 混凝土中之錨定情況。 依第25.4.3.1(a)節計算及第25.4.3.2節之因數計得之伸展長度,較ACI 318-19前版計得之伸展長度多出 50%之多。 25.4.3.3 圍束彎鉤之箍筋或肋筋之總斷面積Ath應包含(a)或(b): (a) 圍繞彎鉤之箍筋或肋筋,且該箍筋或肋筋符合第25.3.2節之規定。 (b) 圍繞彎鉤之其他種類鋼筋,須自被圍繞之彎鉤向鋼筋受拉方向至少延伸0.75ℓdh 。 Ath應符合(c)或(d)之規定。兼具平行與垂直於ℓdh之圍束鋼筋之構材,應允許使用依 據(c)或(d)計得之Ath値中,可計得較小ℓdh値者。 (c) 2個或2個以上之箍筋或肋筋平行於ℓdh方向圍繞彎鉤,並於彎鉤鋼筋直線段中心 線15db之範圍內,以不大於8db之中心距均匀配置。其中db為具彎鉤鋼筋之標稱 直徑。 (d) 2個或2個以上之箍筋或肋筋垂直於ℓdh方向圍繞彎鉤鋼筋,並沿ℓdh方向以不大於 8db之中心距均匀配置。其中,db為具彎鉤鋼筋之標稱直徑。 25.4.3.4 具標準彎鉤鋼筋在構材不連續端,且彎鉤兩側面及頂面 (或底面) 保護層小於6.5 cm 時,應滿足下列(a)及(b): (a) 彎鉤在伸展長度ℓdh中應由箍筋或肋筋所圍束,圍束鋼筋垂直於ℓdh且間距s ≤ 3db 。 (b) 第一支箍筋或肋筋應圍束彎鉤之彎曲部分,且位於彎曲外側2db範圍內,db為具 彎鉤鋼筋之直徑。 解說: 圍束鋼筋的配置詳圖R25.4.3.3a及圖R25.4.3.3b。圖25.4.3.3a表示箍筋或肋筋平行於待發展錨定強度之 鋼筋,並沿彎鉤尾部長度加上彎曲部分配置,這種圍束方式在梁-柱接頭是典型的配置。 由試驗結果顯示,圍束鋼筋沿具彎鉤鋼筋之伸展長度平行戓垂直方向配置,並配置在第25.4.3.3(a) 戓(b)節所定義之區域,對90˚及180˚彎鉤之錨定強度的貢獻與圍束鋼筋之斷面積成正比(Sperry 等人 2017b) 。圖25.4.3.3b表示箍筋或肋筋垂直於待發展錨定強度之鋼筋,並沿彎鉤0.75ℓdh配置。用來建立這些準則的 試驗是依據僅於周圍配置箍筋及肋筋之梁-柱接頭(Sperry等人2017a; Ajaam等人2018)。 單一箍筋及肋筋之二肢均對Ath有貢獻。 若彎鉤之兩側面保護層 (垂直於彎鉤平面) 及頂面或底面保護層 (於彎鉤平面) 較小時 (參考圖 R25.4.3.4),則鋼筋彎鉤特別容易發生混凝土劈裂破壞。 25-11
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第二十五章 鋼筋細節 横向鋼筋須用來抵抗劈裂,這條規定可用於簡支梁之端部、在懸臂梁之自由端,及梁構材接入外柱 之接頭,且接入之梁構材未延伸至接頭外之情況。當混凝土提供最小圍束時,使用箍筋或肋筋提供額外 的圍束就變得很重要,特別在保護層較薄之具彎鉤鋼筋,其需發展出鋼筋全強度時。相對的,若計算鋼 筋應力值太低,以致不需彎鉤提供鋼筋錨定,則不需要箍筋或肋筋。本條文不適用於板不連續端之具彎 鉤鋼筋,係因垂直於彎鉤平面之兩側邊已由板提供圍束之故。 ℓ dh db ≥ 0.75ℓ dh 15db ≤ 8db 箍筋或肋筋 圖R25.4.3.3a 圍束鋼筋平行於待錨定之鋼筋配置,以確保90°及180°彎鉤之錨定強度 ℓ dh ≥ 0.75ℓ dh db 箍筋或肋筋 ≤ 8db 圖R25.4.3.3b 圍束鋼筋垂直於待錨定之鋼筋配置,並沿伸展長度ℓdh均布配置以確保90°及180°彎鉤之錨定 強度 25-12
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第二十五章 鋼筋細節 小於6.5 cm 須配置箍筋或肋筋 db A ℓ dh 小於6.5 cm 斷面A-A ≤ 3db ≤ 2db A 圖R25.4.3.4 依據第25.4.3.4節之混凝土保護層 25.4.3.5 若滿足下列(a)、(b)、(c)或(d)條件,則彎鉤鋼筋伸展長度得採第25.4.3.6節之規定計 算。 2 (a) 鋼筋尺度D36,計算伸展長度所使用之 f ′ 值不超過350 kgf/cm [35 MPa]; c 2 (b) 鋼筋尺度D32,計算伸展長度所使用之 f ′ 值不超過420 kgf/cm [42 MPa]; c 2 (c) 鋼筋尺度D29,計算伸展長度所使用之 f ′ 值不超過490 kgf/cm [49 MPa]; c 2 (d) 鋼筋尺度D25以下,計算伸展長度所使用之 f ′ 值不超過700 kgf/cm [70 MPa]。 c 25.4.3.6 受拉竹節鋼筋其末端具標準彎鉤者,其伸展長度ℓdh應為第25.4.3.7節之規定,且可依 第25.4.3.8節乘以適用之修正因數予以折減。但ℓdh不得小於8db或15 cm。 25.4.3.7 具標準彎鉤受拉鋼筋之伸展長度為 0.075 f ψ y e ℓ = ( )d (25.4.3.7) dh b f ′ c 式中 (1) 鋼筋塗布環氧樹脂或鋅與環氧樹脂雙層塗布時:修正因數ψ = 1.2,無塗布或鋅 e 塗布(鍍鋅)ψ = 1.0。 e (2) 鋼筋於輕質混凝土內時,式(25.4.3.7)計得之值需再放大1.3倍。 25.4.3.8 具標準彎鉤受拉鋼筋之伸展長度若有符合表25.4.3.8之使用情況,其ℓdh可分別乘以該 表之有關修正因數予以折減。 表25.4.3.8 具標準彎鉤受拉鋼筋伸展長度之修正因數 考慮因素 修正條件 修正因數 備 註 D36 或較小鋼筋,其側面保護層(垂直彎鉤平面) ≥ 6.5cm, 保護層厚度 0.7 且若 90°彎鉤直線延長段之保護層≥ 5 cm。 (1) 具 90°彎鉤之 D36 或較小鋼筋,其全部伸展長度 ℓdh 第 25.4.3.4 節之 為間距≤ 3db 之垂直箍筋或肋筋所圍束;或其彎鉤直 情形不適用 線延長段為間距 ≤ 3db 之平行箍筋或肋筋所圍束。 箍筋或肋筋 (2) 具 180°彎鉤之 D36 或較小鋼筋,其全部伸展長度 ℓdh 0.8 為間距 ≤ 3db 之垂直箍筋或肋筋所圍束。 以上(1)、(2)情況中,db 為彎鉤鋼筋之直徑,且第一個圍 束箍筋或肋筋距彎鉤外側不得大於 2db。 鋼筋實際之使用量超過分析之需要量: 鋼筋超量 (1) 鋼筋錨定或伸展經特別要求須能發展至 fy 或依第 18 1.0 章設計者。 25-13
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第二十五章 鋼筋細節 需要之As (2) 其它。 使用之As 解說: 第25.4.3.6節之標準彎鉤伸展長度同前版規範之規定,Sperry等人(2015)之研究顯示,第25.4.3.6節計 得之伸展長度隨混凝土強度或鋼筋尺度之增加有趨於不保守的疑慮,因此本版規範標準彎鉤伸展長度公 式有所修訂,如第25.4.3.1節所示。為降低彎鉤伸展長度修訂對於工程實務之衝擊,本版規範仍保留前版 標準彎鉤伸展長度之規定,但根據Sperry等人(2015)之研究,限制適用的混凝土強度與鋼筋尺度的範圍, 如第25.4.3.5節所示。 實驗顯示,位於彎鉤附近之密集箍筋可有效的圍束彎鉤鋼筋,然而對施工性而言前述之密集圍束箍 筋有時並不容易施做,設計者宜謹慎使用。表25.4.3.8中箍筋或肋筋修正因數(1)及(2)之實例可分別以圖 R25.4.3.8(a)及圖R25.4.3.8(b)說明,其中後者為典型之梁柱接頭彎鉤鋼筋圍束情形。 第25.4.3.8節之修正因數可同時使用,例如表25.4.3.8考慮因素中之「保護層厚度」及「箍筋或肋筋」 之第(2)項條件均符合時,則伸展長度為 ℓ × 0.7× 0.8 。 dh ℓdh d b ≤2db ≤3db 圖R25.4.3.8(a) 箍筋或肋筋垂直於具彎鉤的主筋 db ≤2db 彎鉤尾部 (含彎轉及直線段) ≤3db 圖R25.4.3.8(b) 箍筋或肋筋平行於具彎鉤的主筋 25.4.4 受拉擴頭竹節鋼筋之伸展 25.4.4.1 若滿足下列(a)至(f)條件,得使用擴頭於受拉竹節鋼筋之伸展: (a) 鋼筋應符合第20.2.1.6節之規定; 25-14
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