¶ 建築物預鑄混凝土結構設計規範-第七章 預鑄結構種類(2/9)
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建築物預鑄混凝土結構設計規範
7-8
:場鑄接頭
:柱位
圖R7.7 預鑄特殊抗彎矩構架工法例(單位:mm)
| A | 內周柱位 | 3700 6000 4500 4500 A 4200 1800 3700 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| A | 3700 6000 4500 4500 A 4200 1800 3700 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A | 6000 4500 4500 A 4200 1800 3700 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A | 4500 4500 A 4200 1800 3700 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A | 內周柱位 | 內周柱位 | 4500 4500 A 4200 1800 3700 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A | 內周柱位 | 4500 4500 A 4200 1800 3700 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A | 4500 A 4200 1800 3700 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A | A 4200 1800 3700 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A | A 4200 1800 3700 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4200 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1800 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3700 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1800 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3700 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1800 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3700 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3700 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3700 3650 3500 4500 4500 3500 3650 3700 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A-A Section | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A-A Section | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| A-A Section | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3700 | 3650 | 3500 | 4500 | 4500 | 3500 | 3650 | 3700 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A-A Section | |||||||||||||||||
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第七章 預鑄結構種類
7-9
圖R7.8 預鑄梁續接細部平面圖(柱繫筋未示)
圖R7.9 是一般預鑄柱梁結構構架之工序示意圖,此預鑄工法乃採積層方式逐層施工,
一般施工順序為預鑄柱吊裝、預鑄梁吊裝、預鑄小梁吊裝及樓板施工,一般常見搭配使用
的樓板有預鑄KT 板或鋼承板,採用此兩種樓板可減少其下支撐需求,在縮短工期及同步
工程方面有明顯效益,圖中也顯示預鑄工地若配合適當的物料及動線管理,可讓工地現場
井然有序,有利人員在相對通暢及整齊的環境下作業。
配置剪力榫
| 配置剪力榫 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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建築物預鑄混凝土結構設計規範
7-10
圖R7.9 預鑄工法工序示意
預鑄構材之分割與接合工法分述如下:
(1) 柱--柱
圖R7.10 為在下層預鑄柱的上端,採用墊片或螺栓支撐及調整上層預鑄柱高
程,並封側模後,再充填高流動性無收縮砂漿於套筒及柱間空隙。預鑄柱中若設
有剪力榫,則充填砂漿或後澆置混凝土不易密實,設計上宜布置適當之導流凹槽,
必要時,宜設置排氣管道,其出口宜置高於所有套筒出漿口。
(2) 梁--梁
圖R7.11為預鑄梁於跨度中央的接合方式,在主筋續接完成後再澆置混凝土。
梁常無顯著軸向壓應力,於接合部兩側預鑄梁的端部宜加設剪力榫以有效抵抗剪
力。圖R7.11(2)為樓板面後澆置混凝土前,預鑄梁上端外加依設計續接鋼筋(包括
搭接)之補強筋。
(3) 柱--大梁
由於考慮到大梁於跨度的端部預期會發生塑性鉸行為,其全數主筋(含全部上
層筋及下層筋)之接合不易確實,故多將預鑄柱與預鑄梁的接合作成如圖R7.12 之
方式,其中圖R7.12(1)為內柱與兩支梁之端部預留鋼筋接合錨定之方式,圖R7.12(2)
則為梁在柱位處,於預鑄時暫不澆置混凝土,惟梁之主筋仍採連續配筋之方式。
如果施工上允許時,邊柱及內柱上之梁至少有一方向採用貫通筋配合續接器之設
計方式。
柱
柱
套筒
灌漿孔
砂漿充填
圖R7.10 柱與柱接合圖例(套筒續接方式) [7.5]
套筒
剪力榫
現場澆置
混凝土
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第七章 預鑄結構種類
7-11
(1)
主筋之接合(套筒)
樓板現場
澆置混凝土
剪力榫
現場澆置混凝土
(2)
圖R7.11 梁與梁接合圖例[7.5]
(1) L 形搭接
(2)貫通筋
圖R7.12 梁與柱之接合圖例[7.5]
7.3.2 預鑄特殊抗彎矩構架構材可區分為柱、梁、樓板等,其分割與接合部等設計均應慎
重規劃與考慮。
解說:
預鑄構材的設計關係著構架整體之構材分割、接合方式及場鑄之組合,因極多樣化難
以一概而論,故本節僅針對預鑄構材設計時之共同點、注意事項及對策加以敘述。預鑄構
材之端部為接合部,其接合細節之設計因直接影響構材之設計,故宜併入考慮。
柱、梁主筋為降低成本多採大號鋼筋,大號筋的接合如採套筒續接器時,為維持應有
保護層厚度,主筋將被移向構材核心內,故於續接器以外的斷面處,因箍筋圍束面積較小
而增大保護層,以致圍束面積及軸力不足,宜考慮在主筋外側增配如圖R7.13(1)所示之額
外鋼筋,配置此額外鋼筋後,柱心混凝土斷面會加大,在韌性提昇方面具有相當的改善效
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建築物預鑄混凝土結構設計規範
7-12
果;此外,若設計已考慮主筋偏移至斷面核心內對斷面抗彎矩與軸力強度之影響時,則亦
可允許較大保護層,如圖R7.13(2)所示,但仍宜符合「建築物混凝土結構設計規範」[7.3]最
大保護層之相關規定。反之,如因大號鋼筋的配置造成保護層變小,在鋼筋應力產生時,
因握裹破壞而致韌性降低,無法達到構材原設計強度。握裹破壞方式為沿主筋方向側向龜
裂或在主筋竹節方向產生內部龜裂,如圖R7.14,此種龜裂,可經由加大並確保應有保護層
厚度來防止或以上述之添置額外鋼筋等方法,加大柱心比而提高韌性。
在箍筋內預先放置梁之上層筋,俟吊裝後再將此預置之上層梁筋滑移半個跨距,通過
梁柱接合部在應力較小之跨距中央部位,以小2~3 號徑之搭接方式接連,在降低接合部之
成本上極為有效,在歐美各國採用預鑄梁與場鑄併用工法,一般都採用這種方式為之。
預鑄結構中,在構材接合部施工完成後才會有一體性,因此在接合部完成前,靜載重
所產生之構材應力與場鑄之一體結構呈不同之分布型態。在單材式中,梁及樓板之自重乃
由兩端之鉸支承狀態支持著,直至接合部一體化之後,其附加靜載重及活載重才會呈一體
結構之支持方式,因比如圖R7.15 所示與場鑄一體結構比較,其梁之彎矩分布均轉移至下
方,梁端之彎矩應力(短期)要使上端與下端均等化,則對構材及接合部之設計應妥予考慮。
反之,若為柱梁一體式之預鑄構材時,則以轉移至上方為佳,梁端之上端與下端之彎矩差
會加大,因此之故,其與結構體完成後才將混凝土之模板支撐撤除之場鑄一體工法不同,
而係隨著構架之吊裝組立程序依各階段之應力累加之型式,故在構材設計宜加以注意。
有關樓板之規定詳見本規範第7.4 節。
柱、梁接合部設計之重點為應在構架之梁降伏時,此部分具有充分之剪力強度,且能
確保柱或梁之主筋握裹力。
此柱、梁接合區域中易因鋼筋之接頭或因錨定端而配筋縱橫交錯,使得混凝土失去整
體性,因此在此區域內之剪力強度或主筋之握裹力均有降低之傾向,故充分之剪力補強十
分重要。
柱梁接合部之剪力強度及握裹力之計算法可參照「建築物混凝土結構設計規範」[7.3]之
相關規定。
梁柱接合部易形成剪力破壞,若承受正負反復應力,則此部分之主筋的握裹力會急速
劣化,由於預鑄結構中,鋼筋之續接接頭大多使用大號鋼筋以降低成本,故希望在設計時,
考慮能使握裹力維持之接合部強度上之餘裕及梁降伏時梁柱接合部仍不致於受損傷之程
度。