¶ 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(3/7)
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。
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第二十五章 鋼筋細節 表 25.4.4.3 擴頭竹節鋼筋受拉伸展長度之修正因數 修正因數 條件 因數值 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 圍束D36以下鋼筋之肋筋 Att ≥ 0.3Ahs或 1.0 平行肋筋ψp [1] [2, 3] s ≥ 6db 其他 1.6 擴頭竹節鋼筋在 (1) 柱核心内終止且側面保護層 ≥ 6.5 cm,或 1.0 位置ψo (2) 側面保護層 ≥ 6db 其他 1.25 ( f ′ /1,050)+0.6 c 2 f ′ < 420 kgf/cm [42 MPa] c [ f ′ /105+0.6] c 混凝土強度ψc 2 f ′ ≥ 420 kgf/cm [42 MPa] 1.0 c [1] s為擴頭竹節鋼筋之最小中心距。 [2] db為擴頭竹節鋼筋之標稱直徑。 [3] 參見第25.4.4.5節。 解說: 環氧樹脂因數1.2係保守依據環氧樹脂塗布之標準彎鉤所採用値。位置因數ψo係考量柱内鋼筋,及其 他構材之側面大保護層所提供之圍束。 擴頭鋼筋因數ψp係類似彎鉤鋼筋之圍束鋼筋因數(Shao等人 2016),不同於彎鉤鋼筋,由試驗指出只 有平行於擴頭鋼筋之箍筋戓肋筋對錨定強度及減小伸展長度有貢獻(Thompson等人2005, 2006a, b)。 過去研究指出(Shao等人 2016, Ou等人 2017),擴頭鋼筋伸展長度可隨鋼筋中心距 s 或圍束等級 A / A 之增大而縮小,第25.4.4.2節規定所計得之伸展長度可再依表R25.4.4.3規定之間距與圍束修正因數 tt hs 加以調整,該因數係參考自Shao等人(2016)之建議。 [1] 表R25.4.4.3 擴頭鋼筋間距與圍束修正因數 s = 3d s = 6d s ≥ 8d b b b A / A ≥ 0.3 1 0.85 0.75 tt hs A / A = 0 1.6 1.0 0.9 tt hs [1] 若 s 介於3 d 至8 d 之間或 A / A 介於0至0.3之間,間距與圍束修正因數可採上表線性內插之值 b b tt hs 25.4.4.4 梁柱接頭區平行肋筋之總斷面積Att應包含平行ℓdt之肋筋或箍筋,對於D25或較小之 擴頭竹節鋼筋,前述計入Att之肋筋或箍筋應配置於從擴頭竹節鋼筋中心起至接頭中 心8db之範圍,對於D29或較大之擴頭竹節鋼筋,該範圍得擴大為10db, db為擴頭竹 25-18
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第二十五章 鋼筋細節 節鋼筋之標稱直徑。 解說: 若將平行於擴頭鋼筋伸展長度方向之箍、肋筋,配置於依第25.4.4.4節所定義之區域内(圖R25.4.4.4) ,可提高擴頭鋼筋之錨定強度,其提高之程度與該箍、肋筋配置量成正比(Shao 等人 2016)。此箍、肋 筋之作用為肋緊靠近擴頭錨板破裂面外側的混凝土與内測混凝土連結因而可提高錨定強度。平行於擴頭 鋼筋之箍筋二肢及肋筋均可計入Att。 箍筋型式之鋼筋配置於垂直擴頭鋼筋伸展長度方向,並確實錨定入接頭遠側,已有些案例顯示對擴 頭竹節錨定提升效果不明顯 (Thompson等人2005, 2006a,b)。 25-19
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第二十五章 鋼筋細節 ℓ dt db T 8db,D25或較小擴頭鋼筋 10db,D29或較大擴頭鋼筋 壓桿 壓桿方向 C 平行於水平 擴頭鋼筋 8db或10db範 圍內之箍筋 水平擴頭鋼筋 平行於垂直擴頭鋼筋8db2或10db2 範圍內之箍筋 8db2,D25或較小擴頭鋼筋 10db2,D29或較大擴頭鋼筋 擴頭1 壓桿方向 擴頭2 T 8db1,D25或較小擴頭鋼筋 db1 10db1,D29或較大擴頭鋼筋 壓桿 壓桿方向 C db2 平行於水平擴頭鋼筋8db1 或10db1範圍內之箍筋 T C 水平及垂直向擴頭鋼筋 圖R25.4.4.4 梁-柱接頭區内配置平行於擴頭鋼筋之箍、肋筋用以確保錨定強度 25.4.4.5 梁柱接頭區以外之錨定,不得考慮肋筋Att,且擴頭竹節鋼筋間距至少6db時,ψp應取1.0 。 解說: 平行於擴頭鋼筋伸展長度方向之箍、肋筋對擴頭竹節錨定效果,除了梁-柱接頭區以外,其他位置則 25-20
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第二十五章 鋼筋細節 尚無研究資料可參考。 25.4.4.6 若梁負彎矩鋼筋採擴頭竹節鋼筋終止於接頭區時,柱應由接頭頂向上延伸至少一個 接頭深度h, h為在考慮受力方向之接頭水平尺度。亦或,應以額外之豎向接頭鋼 筋圍繞梁筋,以提供等效之圍束作用於接頭區頂面。 解說: 此規定是參考一懸臂梁負彎矩鋼筋在橋柱接頭內錨定的實驗研究,此類膝式接頭(Knee joint)需要圍 束接頭頂面的擴頭梁主筋,圍束可由(a)柱延伸超過接頭頂面,或(b)除柱縱向鋼筋外,提供額外的豎向鋼 筋圍繞梁頂層鋼筋且向下延伸進入接頭區。額外的豎向接頭鋼筋之設計和細節可參閱ACI 352R報告。 25.4.5 機械式錨定受拉竹節鋼筋之伸展 25.4.5.1 任何足以發展出竹節鋼筋降伏強度fy之機械連接物或裝置,符合第1.9節規定,並經 主管單位核可,得允許使用。竹節鋼筋之伸展得包含機械式錨定與竹節鋼筋額外埋 設長度之組合,竹節鋼筋額外埋設長度係指機械連接物或裝置與臨界斷面間之長度 。 解說: 竹節鋼筋於混凝土內使用機械裝置之錨定,雖不符合第20.2.1.6節之規定或其伸展與第25.4.4節規定不 一致,依本規範所示,若能經試驗顯示該擴頭與鋼筋系統,有能力發展或錨定鋼筋內所需之力量,則可 允許使用。 25.4.6 受拉銲接麻面鋼線網之伸展 25.4.6.1 受拉銲接麻面鋼線網之伸展長度ℓd係自臨界斷面起算至鋼線端點,且所有位於伸展 長度方向之麻面鋼線線徑應為鋼線標稱直徑16 mm或較小,伸展長度應為下列(a)與 (b)之較大值: (a) 伸展長度依第25.4.6.2節規定計算。 (b) 20 cm。 解說: 對於銲接麻面鋼線網之銲接強度需求,CNS 6919要求其與銲接光面鋼線網所需銲接強度相同。部分 伸展長度由銲接提供,部分伸展長度則由麻面鋼線長度提供。 25.4.6.2 銲接麻面鋼線網之ℓd,應依據第25.4.2.2節或第25.4.2.3節規定計算,再依據第25.4.6.3 節或第25.4.6.4節規定,乘以銲接麻面鋼線網修正因數 ψw。對於符合第25.4.6.3節之 環氧樹脂塗布銲接麻面鋼線網,依據第25.4.2.2節或第25.4.2.3節,得使用 ψe = 1.0。 解說: 銲接麻面鋼線網修正因數 ψw 係應用於由第25.4.2.2節或第25.4.2.3節計算所得之麻面鋼線網伸展長 度。 由於橫交鋼線提供鋼線網之主要錨定,實驗 (Bartoletti與Jirsa, 1995) 顯示環氧樹脂塗布銲接麻面鋼 線網與未塗布銲接麻面鋼線網,基本上具有相同的伸展及搭接強度,因此,對於橫交鋼線位於搭接或伸 展長度內之環氧樹脂塗布銲接麻面鋼線網,可使用ψe = 1.0。 25-21
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第二十五章 鋼筋細節 25.4.6.3 若銲接麻面鋼線網至少有一根橫交鋼線在ℓd 長度內,且距臨界斷面至少5 cm,修正 因數 ψw 應為下列(a)與(b)之較大值,且不必大於1.0 ⎛ f − 2,460 ⎞ ⎛ f − 240 ⎞ y y (a) ⎜ ⎟ [ ⎜ ⎟ ]。 ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ f f ⎝ y ⎠ ⎝ y ⎠ ⎛ 5d ⎞ b (b) 。 ⎜ ⎟ ⎝ s ⎠ 其中,s為待伸展鋼線之間距。 解說: 圖R25.4.6.3顯示,銲接麻面鋼線網在其伸展長度內需有一根橫交鋼線。 臨界斷面 至少5 cm ℓ ≥ 20 cm d 圖R25.4.6.3 銲接麻面鋼線網之伸展 25.4.6.4 若銲接麻面鋼線網在其ℓd內無任何橫交鋼線,或僅有一根距臨界斷面小於5 cm 之橫 交鋼線,修正因數 ψw 應取為1.0。 25.4.6.5 當銲接麻面鋼線網在其伸展長度方向摻有光面鋼線或線徑大於鋼線標稱直徑16 mm 之麻面鋼線時,鋼線之伸展應符合第25.4.7節規定。 解說: 由於試驗顯示,鋼線標稱直徑19 mm (ASTM D45) 之麻面鋼線依式(25.4.2.3a)僅約達握裹拉力強度之 60 %,故線徑大於鋼線標稱直徑16 mm (ASTM D31) 之麻面鋼線可視為光面鋼線 (Rutledge與DeVries 2002)。 25.4.6.6 鋅塗布 (鍍鋅) 銲接麻面鋼線網之伸展,應依據第25.4.7節規定。 25.4.7 受拉銲接光面鋼線網之伸展 25.4.7.1 受拉銲接光面鋼線網之伸展長度ℓd,由臨界斷面起算至最外側橫交鋼線之距離,應 為下列(a)及(b)之較大值,且在ℓd 範圍內至少須有兩根橫交鋼線: (a) 依第25.4.7.2節計算之伸展長度。 (b) 15 cm。 解說: 對於銲接光面鋼線網之銲接強度需求,依CNS 6919要求其與銲接麻面鋼線網所需銲接強度相同。銲 接光面鋼線網之伸展主要由橫交鋼線提供,因此,要求伸展範圍內至少需有兩根橫交鋼線。 25-22
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第二十五章 鋼筋細節 25.4.7.2 伸展長度ℓd 應為下列(a)及(b)之較大值: (a) 橫交鋼線間距 + 5 cm。 ⎛ f ⎞ ⎛ f ⎞ y ⎛ A ⎞ y ⎛ A ⎞ b b (b) ⎜ ⎟ [ 3.3⎜ ⎟ ],其中,s為待伸展鋼線之間距;λ 依據表25.4.2.4 ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ λ f ′ ⎝ s ⎠ λ f ′ ⎝ s ⎠ ⎝ c ⎠ ⎝ c ⎠ 。 解說: 銲接光面鋼線網之伸展主要依賴橫交鋼線所在位置,圖R25.4.7.2顯示其伸展需求。 對於由小號鋼線組成之銲接光面鋼線網,在埋設範圍內至少需有兩根橫交鋼線,其距臨界斷面點不 可小於5 cm,可使錨定鋼線充分發展出全部降伏強度。然而,對於由較大號且密排鋼線組成之銲接光面 鋼線網,則需較長之伸展長度,其伸展長度由第25.4.7.2節(b)所控制。 臨界斷面 至少5 cm ℓ ≥ 15 cm d 圖R25.4.7.2 銲接光面鋼線網之伸展 25.4.8 受拉預力七線鋼絞線之伸展 解說: 預力鋼絞線伸展需求,乃為提供鋼絞線完整握裹,使構材產生強度。本節條文係根據保護層至少5 cm 之常重混凝土構材試驗結果訂定,這些試驗可能無法代表鋼絞線於無坍度混凝土中之行為。混凝土澆置 作業宜確保混凝土與鋼絞線完全接觸,使得鋼絞線與周遭混凝土緊密結合。 鋼絞線握裹力為許多因素之函數,包括鋼絞線外形及表面狀態、鋼絞線之應力、鋼絞線下方之混凝 土深度、鋼絞線與混凝土間力量傳遞方式等。在握裹實務中,需採用品質保證程序,以確保鋼絞線能發 展出足夠之握裹力 (Rose與Russell, 1997;Logan, 1997)。預鑄混凝土施工廠商可能仰賴鋼絞線製造廠商之 保證,以確保鋼絞線滿足斷面之握裹特性。 本節規定不適用於光面鋼線、設有端錨之鋼腱或無應力鋼絞線。光面鋼線因缺少表面機械互鎖性質 ,可能明顯需要較長之伸展長度。當開始發生滑動時,光面鋼線可能發生撓曲握裹破壞。未施拉之預力 鋼材有時被視為預鑄混凝土結構物之整體性鋼筋,然而有關確保鋼筋降伏強度發展所需之握裹長度研究 ,其可用資料相當有限 (Salmons與McCrate, 1977,PCA 1980)。 25.4.8.1 受拉預力七線鋼絞線之伸展長度ℓd應符合下列(a)與(b): f ⎛ f − f ⎞ f ⎛ f − f ⎞ ⎛ se ⎞ ps se ⎛ se ⎞ ps se (a) ℓ = d + d [ ℓ = d + d ] (25.4.8.1) d ⎜ ⎟ b ⎜ ⎟ b d ⎜ ⎟ b ⎜ ⎟ b ⎝ 210 ⎠ 70 ⎝ 21 ⎠ 7 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ (b) 若鋼絞線之握裹未延伸至構材端,且在使用載重下預壓拉力區有設計拉力時, 25-23
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第二十五章 鋼筋細節 則依式(25.4.8.1)計算之ℓd 應予加倍。 解說: 式(25.4.8.1)之第一項代表鋼絞線傳力長度,亦即:鋼絞線需被混凝土握裹之長度,以在預力鋼筋內 發展出有效預應力 fse。第二項代表鋼絞線需被握裹之額外長度,使得預力鋼筋可發展出構材彎矩標稱強 度時之應力 fps。 依據去握裹鋼絞線 (不容許握裹延伸至構材端部) 影響先拉預力梁性能之探討性試驗 (Kaar與 Magura, 1965) 顯示,當這些梁的埋設長度為式(25.4.8.1)要求之兩倍時,其性能表現與類似之先拉預力梁 中,鋼絞線完全握裹至梁兩端之撓曲性能非常吻合,因此,對於未握裹至梁端之鋼絞線,伸展長度需放 大為兩倍。後續之試驗 (Rabbat等人, 1979) 顯示,設計為使用載重下 (參考第24.5.2節) 混凝土為無拉力 之先拉預力構材,去握裹鋼絞線之伸展長度不需增加為兩倍。對鋼絞線尚未完全伸展之位置,進行去握 裹鋼絞線斷面分析時,第21.2.3節提供了分析程序。 25.4.8.2 除第25.4.8.3節規定外,預力七線鋼絞線之握裹應至少超出臨界斷面ℓd之長度。 25.4.8.3 若構材所在斷面之鋼絞線設計應力不大於式(25.4.8.1)雙線性關係所求得之值時,埋 設長度得小於ℓd。 解說: 圖R25.4.8.3顯示鋼材應力與式(25.4.8.1)所代表之鋼絞線握裹於混凝土中之距離關係。此鋼絞線應力 之理想化變化,可使用於伸展範圍內斷面之分析 (Martin與Korkosz, 1995;PCI MNL-120-4)。傳力長度與 發展應力增量 (fps − fse) 所需之額外握裹長度表示式,係根據預力構材試驗,其鋼絞線直徑為6.4、9.5和 2 12.7mm,且 fps 最大值為19,350 kgf/cm [1,900 MPa] (Kaar與Magura, 1965;Hanson與Kaar, 1959;Kaar等 人, 1963)。 在構材計算強度時 fps 僅預力作用時 fse 鋼 材 應 力 0.014(fse /3)db 0.014(fps -fse)db ℓ d ℓ =距鋼絞線自由端之距離 d 圖R25.4.8.3 鋼材應力與距自由端距離之理想化雙線性關係 25-24
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第二十五章 鋼筋細節 25.4.9 受壓竹節鋼筋與麻面鋼線之伸展 25.4.9.1 受壓竹節鋼筋與麻面鋼線之伸展長度ℓdc,應為下列(a)及(b)之較大值: (a) 依第25.4.9.2節計算之長度。 (b) 20 cm。 解說: 撓曲拉力裂縫之弱化效應未出現於受壓鋼筋與鋼線,且混凝土中鋼筋端部承壓,通常是有利的,因 此,鋼筋受壓時之伸展長度較受拉時為短。 25.4.9.2 當使用第25.4.9.3節之修正因數時,ℓdc應為下列(a)及(b)之較大值: ⎛ 0.075 f ψ ⎞ ⎛ 0.24 f ψ ⎞ y r y r (a) ⎜ ⎟ d [ ⎜ ⎟ d ]。 b b ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ λ f ′ λ f ′ ⎝ c ⎠ ⎝ c ⎠ (b) 0.0044fyψrdb [0.043fyψrdb]。 解說: 2 2 常數係數0.0044 [0.043]之單位為kgf/cm [N/mm ]。雖然沒有輕質混凝土受壓時伸展長度之試驗資料 ,但劈裂破壞更可能發生於輕質混凝土,因此,第25.4.9.2節之伸展公式中納入修正因數 λ。 25.4.9.3 計算ℓdc時,ψr得取為1.0外,修正因數應依據表25.4.9.3。 表 25.4.9.3 受壓竹節鋼筋與麻面鋼線之修正因數 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 鋼筋為下列(1)、(2)、(3)或(4)所圍束: (1) 螺箍筋 (2) 圓形連續環繞箍筋,直徑 db ≥ 6 mm 且間距 ≤ 10 cm 0.75 圍束鋼筋ψr (3) 箍筋符合第25.7.2節之 D13 鋼筋或標稱直徑12.8 mm之 麻面鋼線,且中心距 ≤ 10 cm (4) 閉合箍筋符合第25.7.4節,且其中心距 ≤ 10 cm 其他 1.0 解說: 當鋼筋為密排螺箍筋、箍筋或閉合箍筋所圍束時,伸展長度可折減25 %。 25-25
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第二十五章 鋼筋細節 25.4.10 超量鋼筋之伸展長度折減 25.4.10.1 第25.4.2.1節(a)、第25.4.6.1節(a)、第25.4.7.1節(a)及第25.4.9.1節(a)規定之伸展長度 ,得依 (需求As)/(使用As) 比例折減之,但第25.4.10.2節所述之情況除外。折減 後之伸展長度不得小於其所對應之最小值,分別規定於第25.4.2.1節(b)、第25.4.6.1 節(b)、第25.4.7.1節(b)及第25.4.9.1節(b)。 解說: 部分情況下若使用超量鋼筋,伸展長度可予以折減。 25.4.10.2 符合第25.4.10.1節之伸展長度之折減,不得用於下列(a)至(f)之情況: (a) 不連續支承處。 (b) 錨定或伸展必須達到 fy處。 (c) 鋼筋必須為連續處。 (d) 彎鉤、擴頭與機械式錨定之竹節鋼筋。 (e) 結構為地震力抵抗系統。 (f) 耐震設計時,錨定於樁帽之混凝土樁及塡充混凝土鋼管樁。 解說: 超量鋼筋修正因數 (需求As/使用As) 適用於直線竹節鋼筋,不適用於藉由彎鉤戓擴頭之承壓力與沿 鋼筋之握裹力傳遞力量之彎鉤或擴頭竹節鋼筋。本規範第25.4.3節及第25.4.4節訂定時,已考量因為彎鉤 或擴頭處承壓造成之混凝土拉破。由於彎鉤或擴頭鋼筋之錨定強度,尤其是混凝土拉破強度為埋置深度 略大於1.0次方之函數 (Shao等人2016與Sperry等人 2017b),若使用超量鋼筋修正因素折減其伸展長度, 可能產生混凝土拉破破壞。 當受撓構材為地震力抵抗系統之一部分時,超出設計預期之載重可能導致支承處產生反覆性彎矩, 部分正彎矩鋼筋宜充分伸展進入支承處,此種錨定乃為在嚴重超應力情況下,如:地震或強風時,仍能 確保構件保有韌性反應。使用較多的鋼筋,使其應力值較低,不足以勝任上述情況。 依據面積訂定之折減因數不適用於鋼筋錨定伸展需達降伏強度 fy之案例,例如超量鋼筋折減因數不 適用於第24.4.3.4節收縮與溫度鋼筋之伸展,以及第8.7.4.2節、第8.8.1.6節、第9.7.7節及第9.8.1.6節之鋼筋 伸展。 25.5 鋼筋續接 25.5.1 通則 解說: 柱主筋之搭接長度宜依據第10.7.5節、第18.7.4.4節及本節之規定計算。 25.5.1.1 除第25.5.5.3節規定者外,大於D36之鋼筋不得搭接。 解說: 對於D43及D57鋼筋於受壓與受拉時之搭接,由於缺乏充分的實驗資料,因此禁止該等尺度鋼筋作搭 接。但第25.5.5.3節允許D43及D57鋼筋與較小號鋼筋作受壓搭接則為例外。 25-26
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第二十五章 鋼筋細節 25.5.1.2 對於接觸搭接,接觸搭接與相鄰續接或鋼筋之最小淨間距,應依據第25.2.1節個別鋼 筋之規定。 25.5.1.3 對於受撓構材中之非接觸續接,續接鋼筋之側向心至心間距不得大於所需搭接長度 之1/5及15 cm之較小值。 解說: 若非接觸續接之個別鋼筋相距太遠時,可能產生無鋼筋斷面。強迫可能之裂縫沿著之字形線條 (5比 1之斜率) 發展,可視為最小的預防措施。因大多數竹節鋼筋搭接之研究,其鋼筋間距均小於15 cm,故 增加最大間距15 cm 之限制。 25.5.1.4 第25.4.10.1節伸展長度之折減不適用於搭接長度之計算。 解說: 由於搭接分級已反映搭接處超量鋼筋狀況,故宜採用鋼筋達降伏強度 fy時之伸展長度ℓd 作為搭接長 度,因此,不宜使用第25.4.10.1節超量鋼筋之修正因數。 2 25.5.1.5 fy ≥ 5,600 kgf/cm [550 MPa]鋼筋,中心距小於15 cm,應配置橫向鋼筋使滿足Ktr不得 小於0.5db。 25.5.1.6 噴凝土中之非接觸搭接鋼筋之淨間距應符合下列(a)或(b): (a) D19以下鋼筋之淨間距應至少為6db及6.5cm之較大者。 (b) D22以上鋼筋之淨間距,應以可證明噴凝土適當包覆鋼筋之噴凝土實體模型試驗 訂定之。 25.5.1.7 噴凝土中接觸搭接鋼筋之搭接鋼筋平面應垂直於噴凝土表面,且須經設計者依據噴 凝土實體模型驗證結果核可。 25.5.1.8 束筋之搭接應依第25.6.1.7節規定。 25.5.2 受拉竹節鋼筋及麻面鋼線之搭接長度 25.5.2.1 受拉竹節鋼筋及麻面鋼線之拉力搭接長度應符合表25.5.2.1之規定,其中,ℓd 應符合 第25.4.2.1(a)節之規定。 表 25.5.2.1 受拉竹節鋼筋及麻面鋼線之搭接長度 搭接長度內鋼筋比 所需搭接長度內被搭接鋼筋面 搭接 [1] ℓst (使用As)/(需求As) 積最高百分比 分級 1.0 ψgℓd 50 甲級 取大值 及 ≥ 2.0 30 cm 100 乙級 1.3 ψgℓd 取大值 及 < 2.0 所有百分比 乙級 30 cm [1] 2 2 鋼筋等級修正因數ψg = 1.0適用fy≦4,200 kgf/cm [420 MPa]鋼筋;ψg = 1.08適用fy= 5,000 kgf/cm [490 MPa]鋼筋; 2 2 ψg = 1.15適用fy= 5,600 kgf/cm [550 MPa]鋼筋;ψg = 1.30適用fy= 7,000 kgf/cm [690 MPa]鋼筋。 解說: 25-27
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第二十五章 鋼筋細節 噴凝土鋼筋網實體模型試驗之資料詳ACI 506R,評估噴凝土之資料詳ACI 506.4R。 受拉搭接區分為甲級或乙級,其搭接長度為拉力伸展長度ℓd 之倍數,ℓd 依據第25.4.2.2節或第25.4.2.3 節計算。甲級搭接規定係為鼓勵在最小應力處搭接鋼筋,並錯開搭接位置,以改善重要細節部位之行為 。計算搭接位置錯開之ψgℓd 時,其最小淨間距取為相鄰搭接處之最小距離,如圖R25.5.2.1所示。 國震中心研究資料(Lin等人 2020)顯示在混凝土有圍束情況下,高強度鋼筋所需之伸展長度與鋼筋降 伏強度呈線性關係。美國研究資料則顯示鋼筋所需之搭接長度並非與鋼筋之降伏強度呈線性關係 (Orangun 等人 1977; Canbay and Frosch 2005),故只對搭接長度新增強度等級因數ψg,係考量鋼筋之降 伏強度對搭接長度的影響。 拉力搭接之規定係鼓勵搭接位置避開高拉力應力區,而移至使用鋼筋量至少為兩倍需求量之處。 淨間距 搭接鋼筋 (typ.) 淨間距 圖R25.5.2.1 決定交錯續接ℓd之搭接鋼筋淨間距 25.5.2.2 不同直徑之受拉鋼筋搭接時,搭接長度ℓst 應為大號鋼筋ℓd 與小號鋼筋ℓst 之較大值 。 25.5.3 受拉銲接麻面鋼線網之搭接長度 25.5.3.1 受拉銲接麻面鋼線網在搭接長度內有橫交鋼線時,其拉力搭接長度ℓst 應為1.3 ψgℓd 及20 cm之較大者,其中,ℓd 依第25.4.6.1節(a)計算,並符合下列(a)與(b)之規定 (a) 每一鋼線網之最外側橫交鋼線間重疊應至少5 cm。 (b) 在伸展長度方向之麻面鋼線,其線徑應為標稱直徑16 mm或較小。 解說: 銲接麻面鋼線網之搭接規定係依據實驗結果 (Lloyd與Kesler, 1969),符合本節與第25.5.3.1.1節規定 之銲接麻面鋼線網搭接,如圖R25.5.3.1所示。若在搭接長度內無橫交鋼線時,採用麻面鋼線之規定。 25-28
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第二十五章 鋼筋細節 至少5 cm 1.3ψ ℓ ≥ 20 cm g d 第25.5.3.1節(a) 與麻面鋼線相同(第25.5.2節) 第25.5.3.1.1節 圖R25.5.3.1 銲接麻面鋼線網之搭接 25.5.3.1.1 若不符合第 25.5.3.1 節(a)之規定,應依據第 25.5.2 節計算 ℓst。 25.5.3.1.2 若不符合第 25.5.3.1 節(b)之規定,應依據第 25.5.4 節計算 ℓst。 解說: 當銲接麻面鋼線網在搭接方向摻有光面鋼線或線徑大於標稱直徑16 mm之麻面鋼線,或麻面鋼線網 和光面鋼線網搭接時,其搭接長度宜依據光面鋼線網之搭接規定。 由於試驗顯示,鋼線標稱直徑19 mm (ASTM D45) 之麻面鋼線依式(25.4.2.3a)僅約達握裹拉力強度之 60 %,故線徑大於鋼線標稱直徑16 mm (ASTM D31) 之麻面鋼線可視為光面鋼線 (Rutledge與DeVries 2002)。 25.5.3.1.3 若銲接麻面鋼線網為鋅塗布 (鍍鋅) 時,應依據第 25.5.4 節計算 ℓst。 25.5.4 受拉銲接光面鋼線網之搭接長度 25.5.4.1 位於每一鋼線網之最外側橫交鋼線間之受拉銲接光面鋼線,其拉力搭接長度ℓst應至 少為下列(a)至(c)之最大值: (a) s + 5 cm。 (b) 1.5ψgℓd。 (c) 15 cm。 式中,s為橫交鋼線間距,ℓd 依據第25.4.7.2節(b)規定計算。 解說: 銲接光面鋼線網之搭接強度主要依橫交鋼線錨定而得,而非鋼線搭接的長度。因此,搭接規定以橫 交鋼線重疊長度為單位 (英吋),而不採用鋼線直徑或長度。要求5 cm之額外搭接長度係為提供橫交鋼線 適度的重疊,並提供充分空間使得混凝土可密實澆置於橫交鋼線間。研究 (Lloyd, 1971) 顯示,當銲接鋼 25-29
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第二十五章 鋼筋細節 線網之鋼線較大且間距較小時,需要較長之搭接長度,因此,本規範要求銲接光面鋼線網之搭接需有最 小15 cm之限制,圖R25.5.4.1顯示搭接要求。在搭接長度內,當鋼線面積 (使用As/需求As) ≥ 2.0 時,ℓst 可 由第25.5.4.2節規定決定。 至少5 cm 1.5ψ ℓ ≥ 15 cm g d (使用之As/需要之As) < 2 圖R25.5.4.1 當 (使用之As/需要之As) < 2時,銲接光面鋼線網之搭接 25.5.4.2 若續接長度內 (使用As/需求As) ≥ 2.0,每一鋼線網最外橫交鋼線間之ℓst,應為下列 (a)與(b)之較大值: (a) 1.5ψgℓd。 (b) 5 cm。 其中,ℓd依據第25.4.7.2節(b)計算。 解說: 當 (使用As/需求As) ≥ 2.0時,銲接光面鋼線之搭接如圖R25.5.4.2所示。 1.5ψ ℓ ≥ 5cm g d (使用之As/需要之As) ≥ 2 圖R25.5.4.2 當 (使用之As/需要之As) ≥ 2時,銲接光面鋼線網之搭接 25.5.5 受壓竹節鋼筋之搭接長度 解說: 握裹研究主要探討受拉鋼筋,受壓鋼筋之握裹行為不如橫向拉力開裂問題複雜,因此,受壓搭接之 規範條文不若受拉搭接者嚴格。有關柱筋搭接之特別規定詳見第十章。 25.5.5.1 D36或以下之受壓竹節鋼筋之搭接長度ℓsc 應依下列(a)、(b)或(c)計算: 25-30
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第二十五章 鋼筋細節 2 (a) fy ≤ 4,200 kgf/cm [420 MPa]:ℓsc 為0.0073fydb [0.071fydb] 與30 cm 之較大值。 2 2 (b) 4,200 kgf/cm [420 MPa]<fy ≦5,600 kgf/cm [550 MPa]:ℓsc為 (0.013fy − 24)db [(0.13fy − 24)db] 與30 cm 之較大值。 2 (c) fy > 5,600 kgf/cm [550 MPa],ℓsc為 (0.013fy − 24) db與依第25.5.2.1節計得之ℓst , 取二者之較大值。 2 當 f ′ < 210 kgf/cm [21 MPa] 時,搭接長度應增加1/3。 c 解說: 美國ACI規範委員會相關研究 (ACI Committee 408, 1966;Pfister與Mattock, 1963) 之實驗顯示,受壓 搭接強度主要依賴鋼筋端部之支承壓力,且當搭接長度加倍時,搭接強度不按比例增加。因此,鋼筋規 2 定降伏強度超過4,200 kgf/cm [420 MPa] 時,受壓搭接長度需顯著地增加。 25.5.5.2 除第25.5.5.3節所允許之情況外,受壓搭接鋼筋不得使用大於D36。 25.5.5.3 受壓鋼筋D43或D57鋼筋得與D36或較小鋼筋搭接,但應符合第25.5.5.4節規定。 解說: 一般規定D43或D57鋼筋不得搭接;然而,只是作為受壓時,則D43或D57可與D36或較小鋼筋搭接。 25.5.5.4 當不同尺度之受壓鋼筋搭接時,搭接長度ℓsc應為大號鋼筋之受壓伸展長度ℓdc 與小號 鋼筋之受壓搭接長度ℓsc,取二者之較大值,其中,ℓdc依據第25.4.9.1節計算;ℓsc依據 第25.5.5.1節計算。 25.5.6 受壓竹節鋼筋之端承續接 25.5.6.1 對於僅受壓力之鋼筋,得採用端承續接傳遞壓應力,鋼筋端部切割方正,並以適當 裝置保持同軸心接觸。 解說: 絕大部分端承續接均使用於柱之垂直向鋼筋。若鋼筋有明顯之傾斜時,則需特別處理以確保足夠之 端承接觸。 25.5.6.2 僅於含有閉合肋筋、箍筋、螺箍筋或閉合箍筋之構材內得使用端承續接。 解說: 本限制為確保在端承續接斷面處保有最小抗剪強度。 25.5.6.3 鋼筋端部應終止於平整面,其與鋼筋軸心之偏差角小於1.5度,且組裝後,全接觸面 之偏差角應小於3度。 解說: 允許偏差值係依據全尺度實務構件之試驗結果,其中包含D57鋼筋。 25.5.7 受拉或受壓竹節鋼筋之機械與銲接續接 解說: 本規範取消強度小於1.25fy之機械與銲接續接。因取消強度小於1.25fy之機械與銲接續接,發展強度 至少1.25 fy之機械與銲接續接不再以 “全強” 稱之。 25-31
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第二十五章 鋼筋細節 25.5.7.1 機械或銲接續接應發展其抗拉或抗壓強度至少達鋼筋1.25fy之強度。 解說: 為確保續接保有足夠之強度,使得構材可達到降伏強度,同時避免脆性破壞,因此選擇續接強度為 規定降伏強度再增加25 %,乃可兼顧適當的最小安全性與實務的最大經濟性。 銲接續接主要為主構材中之大號鋼筋 (D19及以上) 所使用。規定拉力強度為降伏強度之1.25倍,其 目的係為獲得充分堅固之銲接,以及足以抵抗壓力。 美國結構鋼筋銲接規範 (AWS D1.4) 已說明,實務上 D22鋼筋及較大鋼筋以直接對銲較適宜,因而 不再規定鋼筋需直接對銲。 25.5.7.2 鋼筋銲接應符合第26.6.4節規定。 25.5.7.3 除第25.5.7.4節之規定外,機械或銲接續接位置不須錯開。 解說: 雖然機械與銲接續接位置不需錯開,但仍鼓勵錯開,因在續接位置可提供足夠裝置空間增進施工性 ,或可符合鋼筋間淨距規定。 25.5.7.4 受拉構材之鋼筋續接,應依第25.5.7.1節規定使用機械或銲接續接,相鄰鋼筋之續接 應錯開至少75 cm。 解說: 受拉構材具有下列特性:構材有足夠之軸拉力,使得全斷面均為拉應力;鋼筋應力已達某一水準, 使得每一根皆完全有效;各邊有限的混凝土保護層厚度。可歸類為受拉拉桿之構材如:拱之繫桿、高架 支承結構之懸吊裝置,以及桁架之主要拉力構件。 根據前述之特性判斷構材是否歸類為受拉拉桿時,宜考慮構材之重要性、功能、設計細節和應力狀 況等。例如,常見之大型圓形水塔,具有許多鋼筋與錯開良好且間距大之續接,故不歸類為受拉拉桿構 材,其鋼筋續接可使用B級搭接。 25.6 束筋 25.6.1 非預力鋼筋 25.6.1.1 束筋為多根平行鋼筋捆紮成束,其作用如同單根鋼筋,任一束筋內不得多於四根鋼 筋。 解說: 規範中所謂「捆紮成一束,其作用如同單根鋼筋」之目的係為避免同一平面上有超過二支鋼筋情況 。對於三筋或四筋之束筋,斷面上之典型形狀為三角形、L形或正方形。實務上需小心謹慎,大於單根 鋼筋深度之束筋,無法在彎曲平面上整體彎成鉤狀或彎曲,當束筋需要端部彎鉤時,盡量錯開各單筋彎 鉤。 25-32
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第二十五章 鋼筋細節 25.6.1.2 束筋應由橫向鋼筋所圍束。受壓構材之束筋應使用D13以上之橫向箍筋圍束之。 25.6.1.3 梁內束筋不得採用大於D36之鋼筋。 解說: 梁內大於D36之鋼筋不得做成束筋之限制乃為建築物構材尺度之實務限制 (美國橋梁設計規範 AASHTO LRFD 容許橋梁大梁使用D43及D57之雙筋束筋)。為符合第24.3節之裂縫控制要求,實際上將 排除大於D36之束鋼作為梁拉力鋼筋之用。 25.6.1.4 束筋終止於受撓構材跨度內時,束內每根鋼筋應終止於不同點,各終止點至少錯開 40db之距離。 解說: 美國ACI規範委員會相關鋼筋握裹研究 (ACI Committee 408, 1966) 顯示,束筋內每根鋼筋之斷點宜 錯開。 25.6.1.5 受拉或受壓束筋內個別鋼筋之伸展長度,應按其單筋之伸展長度再增加,三根成束 者增加20%;四根成束者增加33 %。 解說: 當束筋由三根或四根鋼筋綑紮組成時,其伸展長度宜由個別鋼筋伸展長度再增加額外長度,此乃鋼 筋成束後,鋼筋間之核心部分缺乏混凝土包覆,不易產生握裹力,因此需額外再增加伸展長度。 第25.4.3節未包含束筋標準彎鉤之伸展規定。 25.6.1.6 成束鋼筋應視為一根鋼筋,其等值面積為束筋所有鋼筋面積之總和,且其形心為束 筋之形心,等值直徑由等值面積計算。決定下列 (a) 至 (e) 時,應以束筋之等值直 徑作為db代入: (a) 以db 計算鋼筋間距限制。 (b) 以db 規定保護層。 (c) 第25.4.2.2節中之鋼筋間距與保護層。 (d) 第25.4.2.3節中之圍束條件。 (e) 第25.4.2.4節修正因數 ψe。 解說: 雖然束筋之續接及伸展長度以個別鋼筋直徑計算後,再增加20 %或33 %,但仍有必要使用束筋等值 總面積計算求得之等值直徑,作為決定第25.4.2.2節之鋼筋間距與保護層;第25.4.2.3節之圍束條件,[(cb + Ktr)/db];以及第25.4.2.4節之修正因數 ψe。第25.4.2.2節中所有計算式與式(25.4.2.3a),括弧外之鋼筋直徑 db,仍需以束筋內個別鋼筋之直徑計算。 25.6.1.7 束筋搭接長度,應先計算束筋內個別鋼筋之搭接長度,再依第25.6.1.5節規定增加長 度。束筋內個別鋼筋之續接位置不得相互重疊,束筋不可作整束之搭接。 解說: 束筋內之鋼筋,其暴露於混凝土之周邊長度減少,所以需增加鋼筋搭接長度。束筋僅可以個別鋼筋 25-33
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第二十五章 鋼筋細節 逐一搭接。 25.6.2 後拉預力鋼腱套管 25.6.2.1 若混凝土可充分澆置於後拉預力鋼腱套管間,且已採取措施避免預力鋼筋穿破套管 時,後拉預力鋼腱套管得採成束使用。 解說: 當大梁中後拉預力鋼筋套管採用垂直向密排時,宜採取措避免施預力鋼筋穿破套管。套管若水平向 配置,較能妥善澆置混凝土。採用套管間之淨間距為1-1/3倍之粗粒料標稱最大粒徑且不小於2.5 cm 時, 經證明可以滿足上述需求。 當鋼腱或套管太過集中導致在混凝土保護層形成脆弱面時,需設置鋼筋以控制裂縫。 25.7 橫向鋼筋 25.7.1 肋筋 25.7.1.1 肋筋應在保護層及鄰近鋼筋配置許可下,儘可能延伸靠近構材之受壓面及受拉面, 且兩端應予錨定。當作為剪力鋼筋時,肋筋應自最大壓應力處延伸一段距離d。 解說: 因為在接近極限狀態時,撓曲拉力裂縫會深入受壓區,因此肋筋之肢材 (腿) 宜儘可能延伸至接近構 材受壓側之外緣。 剪力及扭力鋼筋之兩端有適當之錨定措施是非常重要的,使得對任何一側之潛在斜裂縫均可發揮效 果。錨定措施通常需為標準彎鉤,或依本章規定之鋼筋端部轉角。 25.7.1.2 在錨定端之間,單U形或複U形肋筋中間之彎折,及閉合肋筋之每一處彎折,均應緊 繞於縱向鋼筋或鋼腱上。 25.7.1.3 竹節鋼筋及鋼線之錨定應依(a)、(b)或(c)之規定: 2 (a) D16鋼筋及線徑16 mm鋼線或更小者,以及D19至D25鋼筋且其fyt ≤ 2,800 kgf/cm [28 MPa] 者,應以標準彎鉤緊繞於縱向鋼筋上。 2 (b) D19到D25鋼筋且其fyt > 2,800 kgf/cm [28 MPa] 者,應以標準彎鉤緊繞於縱向鋼 筋上,且自構材深度中線至彎鉤 外緣間之埋設長度不小於 0.053d f / λ f ′ b yt c [ 0.17d f / λ f ′ ],其中, λ依表25.4.3.2之規定。 b y ( c ) (c) 在格柵小梁構造中,使用D13鋼筋及線徑13 mm鋼線或更小者,其端部僅用標準 彎鉤。 解說: 竹節鋼筋或鋼線不容許以直線方式錨定,因為直線錨定之肋筋在混凝土澆置時甚難保持定位。另外 當肋筋缺乏端部彎鉤,且剪力裂縫通過肋筋端部時,可能造成肋筋失效。 對於D16鋼筋或更小之肋筋,係依第25.3.2節規定,以標準彎鉤提供錨定,並將彎鉤緊繞於縱向鋼筋 上。 2 對於D19、D22及D25肋筋 fyt僅為2,800 kgf/cm [28 MPa] 者,以標準肋筋彎鉤緊繞於縱向鋼筋上提供 足夠的錨定。 2 對於D19、D22及D25肋筋之 fyt大於2,800 kgf/cm [28 MPa] 者,宜檢核埋設長度。以135° 或180° 彎 25-34
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第二十五章 鋼筋細節 鉤為佳,但採90° 彎鉤時,如已依第25.3.2節之規定,將彎鉤自由端延伸12倍直徑長,則90° 彎鉤亦可使 用。 2 因為不可能將D19、D22及D25肋筋彎鉤緊繞於縱向鋼筋上,及鋼筋設計應力大於2,800 kgf/cm [28 MPa],所以肋筋之錨定由彎鉤型式及是否提供伸展長度而定。 在肋筋彎鉤內之縱向鋼筋可限制撓曲裂縫的寬度,甚至在拉力區內亦有效。因為當平行於彎鉤鋼筋平 面之劈裂發生時,肋筋彎鉤不能失敗,因此,第25.4.3.1節(a) 所使用之彎鉤強度已經調整以反映彎鉤附 近保護層及圍束之影響。 小梁所使用小號之鋼筋或鋼線,可採標準彎鉤錨定,而不需緊繞於縱向鋼筋上,亦容許採用連續彎 折鋼筋形成沿格柵小梁方向一系列之單肢肋筋。 25.7.1.4 銲接鋼線網組成之單U形肋筋之每一肢錨定,應採用下列(a)或(b)方法: (a) U形肋筋每肢頂端應有兩根沿構材且相距5 cm之縱向鋼線。 (b) 每肢應有兩根縱向鋼線,距受壓面均不超過d/4,且兩者相距至少5 cm,。較近 於受壓面之縱向鋼線得配置於該肢彎曲部分之外或置於內徑至少8db之彎曲部 分上。 解說: 銲接鋼線肋筋之錨定規定,詳圖R25.7.1.4。 詳第25.7.1.1節 最大d /4 5 cm 至少5 cm 最大d /4 最大d /4 彎鉤內徑至少須 達8倍鋼線直徑 圖R25.7.1.4 銲接鋼線網U形肋筋端部在受壓區之錨定 25.7.1.5 銲接鋼線網單肢肋筋之每一端錨定,應設置兩根縱向鋼線,其間距至少5 cm,並依 下列(a)及(b)之規定。 (a) 內側縱向鋼線至梁有效深度中線d/2之處之距離至少為d/4或5 cm之較大值。 (b) 拉力側之外側縱向鋼線與構材表面之距離不得大於最近構材表面主撓曲鋼筋與 表面之距離。 25-35
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