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指針草案第五章 預鑄混凝土構材性能(來源含可見編修標記)(5/7);原PDF第215–222頁。
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- 文件性質:本件是內政部建築研究所民國98年12月協同研究成果及設計施工指針草案,不是法規命令、部頒設計規範、施工綱要規範或核定審查要點。
- 第五章原件狀態:原PDF第187–230頁保留可見Word編輯、格式與刪修標記;本站忠實保留,不把編修痕跡清除或冒充核定正文。
- 材料與數值:高強度混凝土、鋼筋、接合、耐震分析、位移角、塑性率、檢驗與施工時間等數值均須連同假設、章節及98年研究時點閱讀。
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此有必要透過實驗的檢証。
(i) 接合用鋼製續接
梁端部的接合部,使用頭狀螺桿或焊接鋼筋的鋼板 第五章 預鑄混凝土構材之結構性能要求 格式化式化:式化式化 字型: (英文)標楷體, (中文) 標楷體 等各種接合用鋼製續接。這些續接,剪力和錯位變形的 格式化式化:式化式化 靠右 格式化式化:式化式化 字型: (英文)標楷體, 關係根據細部而不同,因此需要依實驗或解析來把握應 (中文) 標楷體
力變形關係。 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 1.5 字 元, 行距: 固定行高 25 pt
(3) 構材被視為彈性之載重小的範圍,可使用線性彈性梁理論, 刪除:刪除刪除刪除 <#>進行接合要素的強
但是混凝土產生開裂後,或者,鋼筋降伏後,材料的應力應 度計算時,如根據剪力鍵和插
變關係進入非線性的範圍。此種狀況下爲了計算接合部要素 銷作用的剪力傳遞,不可累加
應力,有必要考慮非線性之接合部要素應力計算的模型。鋼 複數之應力傳遞機構的強
筋混凝土構材,混凝土產生開裂後,應力傳遞的機構將會變 度。原因為,各個的接合要素
化。一般而言,材料於彈性範圍內之彈性分析為精確的,處 達到強度時的變形並非相同
理彎曲降伏等的塑性範圍時,簡單的近似桁架法比彈性分析 的。強度的單純累加,有將接
容易求得精確的應力。接合部要素應力計算模型,較精確這 合部的強度過大評估的危
一點是理想的,但是一般而言,簡單的模型精度低,複雜的 險。在此,原則上,相同種類
模型精度佳。滿足簡單和精度雙方是困難的,而簡單且精確 的應力經常根據1 種類的應
的將實際現象模型化者為可說是較佳的力學模型。力學模型 力傳遞機構來傳遞。此外,根
為,不僅能良好吻合製作該模型所利用的實驗範圍,超過該 據此原則的話接合部的強度
範圍之實驗條件的結果也應該良好吻合。設計者應該從這種 一般上會變成過小評估,但是
觀點來看儘量使用合理的模型。模型的妥當性尚未明朗化 其結果,接合部使用複數的接
前,設計時有必要考慮適當的安全率。 合要素時,接合部的強度一定 ... [70](7) 使用預鑄混凝土構材時,將包括接合部預鑄混凝土構材的復 1 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 格式化式化:式化式化 項目符號及編號 元力特性設定與現場澆注混凝土構材幾乎同等的復元力特 刪除:刪除刪除刪除 具體的方法,根據本指 5 - ... [71] 格式化式化:式化式化 縮排: 左: 0.75 字元, 凸出: 2.25 字元, 行距: 固 5 -29 定行高 25 pt 刪除:刪除刪除刪除 搗灌 刪除:刪除刪除刪除 格式化式化:式化式化 定位點: 30.75 字元, 左 + 不在 17.3 字元 + 34.61 字元 刪除:刪除刪除刪除¶ 建研所New RC指針草案研究|原檔第216頁
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性時,間接的保證這些構材所構築的建築物與現場澆注鋼
筋混凝土造具有同等的耐震性能。此時,架構的復元力特
性根據(1)各構材的復元力特性,(2)構材應力,(3)構材的
組合方式而決定,因此必要時應考慮預鑄混凝土構材受到超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬
反復變形時帶給其復元力特性的影響。
(a)各構材的復元力特性 刪除:刪除刪除刪除 搗灌
於接合部,微視的看僅有產生少許滑動等局部性變形也
無可奈何。在此,選擇不會因這種局部性變形影響復元力特
性之變化或架構之地震反應的接合部。
(b)架構的復元力特性
預鑄混凝土構材的復元力特性,包括局部性接合部之變 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 1.5 字 形的影響。架構的復元力性,如圖5.3.2.8 所示包括1 個柱 元, 行距: 固定行高 25 pt
梁交叉部的部分架構(單元架構)
其接合部的個數愈多影響就愈大。計入其影響後,使架構的 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 地震反應進入與現場澆注整體混凝土一樣的範圍內,計畫接 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 1.5 字 合部的個數、接合部的位置和接合要素的種類。 元, 行距: 固定行高 25 pt 刪除:刪除刪除刪除 解 刪除:刪除刪除刪除 C 刪除:刪除刪除刪除 2 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 刪除:刪除刪除刪除 搗灌
圖5.3.2.8 包括柱梁交叉部的單位構架
(c)強度上有餘裕之接合部之變形的影響
2
5 - 30 格式化式化:式化式化 字型: 14 點 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 6 字 【資料來源:參考書目11】 刪除:刪除刪除刪除 2 格式化式化:式化式化 字型: 14 點 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 刪除:刪除刪除刪除¶ 建研所New RC指針草案研究|原檔第217頁
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接合部本身的復元力特性,有時不與架構的復元力直接
連結。例如,如根據直接剪斷的剪斷抵抗,一旦達到最大強
度後滑動變形增大但是於比強度小許多的應力下使用的
話,接合部,包括其構材作為架構的復元力特性幾乎不產生 第五章 預鑄混凝土構材之結構性能要求 格式化式化:式化式化 字型: (英文)標楷體, (中文) 標楷體 影響。這種接合部,其對單元架構之復元力特性的影響可以 格式化式化:式化式化 靠右 格式化式化:式化式化 字型: (英文)標楷體, 忽略。 (中文) 標楷體 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 1.5 字 元, 行距: 固定行高 25 pt
5.3.35.5.5. .3.3.3 設計時對構材製造及構材組立的考量設計時設計時設計時對構材製造及構材組立的考量對構材製造及構材組立的考量對構材製造及構材組立的考量
(1) 預鑄混凝土構材設計時,需考慮構材於製作過程中之(a)作業
載重、(b)儲存方法、(c)容許誤差、(d)混凝土模板的運用、
(e)搬運等,使施工容易且能確實執行。
(2) 預鑄混凝土構材設計時,需考慮構材組立時之(a)容許誤差、 格式化式化:式化式化 字型: 14 點 (b)施工載重、(c)與現場澆注混凝土構材之模板的配合、(d) 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt
吊升計畫、(e)決定位置的容易性、(f)作業空間、(g)現場焊 刪除:刪除刪除刪除 2
接、(h)現場混凝土的澆注等,使施工容易且能確實執行。 格式化式化:式化式化 縮排: 左: 0 cm, 凸出: 2.25 字元, 行距: 固定行高 25 pt
[解說] 在此,敘述有關預鑄混凝土構材和接合部的設計時對構
材製造及構材組立的考量。根據此節,預鑄接合部的設計 刪除:刪除刪除刪除 搗灌
者,應該考慮構材製造及構材組立之相關事項。
(1) 預鑄鋼筋混凝土構材,設計時應考慮結構安全性、施工容易 刪除:刪除刪除刪除 搗灌
性、施工品質管理的容易性、經濟性等項目。 刪除:刪除刪除刪除 等
預鑄混凝土構材的製作,於固定工廠或以設置於建築工 格式化式化:式化式化 字型: 14 點 格式化式化:式化式化 縮排: 左: 0 cm, 凸出: 地內或周邊基地內的製造設備來進行。這些於組立前,有破 3 字元, 行距: 固定行高 25 pt
損、變形、超過容許誤差等不良品時應該被廢棄。如果發生 格式化式化:式化式化1 行距: 固定行高 25 pt 這樣的事情,製品的淘汰率變高將形成不經濟,此外,構材
無法如計畫供給,施工無法如計畫進行。設計者,設計時應 格式化式化:式化式化 5縮排:- 第一行: 1.5 字 元, 行距: 固定行高 25 pt
5 -31 刪除:刪除刪除刪除 格式化式化:式化式化 定位點: 30.75 字元, 左 + 不在 17.3 字元 + 34.61 字元 刪除:刪除刪除刪除¶ 建研所New RC指針草案研究|原檔第218頁
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掌握使不良品產生的機率變小的原則來設計接合部等,充分
考慮設計時所對應的各點。
(a) 構材的製作過程中考慮的作業載重
設計構材時,考慮構材製作過程中的載重。例如,拆除超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬
模板時,構材本身的自重外,也要考慮將混凝土從模板剝離
時必要的力。不使構材上產生開裂或潛變變形等有害變形,
於產生拉力的地方配置補助鋼筋等,除了預鑄混凝土構材的 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 設計時要考慮,吊升用的插入位置、儲存時的堆積方法等也 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 1.5 字 有考慮的必要。 元, 行距: 固定行高 25 pt
(b) 構材製造工廠
根據適當的製造設備和品質管理體制製造出如
JASSIO(建築工程標準施工說明書‧預鑄混凝土工程)所示 5-2-25)
同等以上品質之預鑄混凝土構材。工程現場製作預鑄構材
時,也應確保適當的製造設備和品質管理體制以確實達到 格式化式化:式化式化5-2-25)行距: 固定行高 25 pt JASSIO 所示品質。 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 0.75 (c) 混凝土的配比和養生 字元, 行距: 固定行高 25 pt
預鑄混凝土工廠使用之混凝土的配比,與現場澆注混凝 刪除:刪除刪除刪除 土相當不同。一般而言坍度較小,爲了確保拆模時的強度, 格式化式化:式化式化 字型: 14 點
具有標稱強度較高的特徵。因為坍度小,鋼筋太擁擠時,
混凝土的澆注將不容易,有必要特別注意過密的配筋。此 刪除:刪除刪除刪除 外,因為標稱強度高,實際強度有時大於設計基準強度很 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 0.75 多。 字元, 行距: 固定行高 25 pt (d) 儲存方法 刪除:刪除刪除刪除 搗灌
預鑄混凝土構材,設計時除了儲存時的自重外,因其他
外力產生的應力也要考慮。必要時,指定構材製作工廠內 刪除:刪除刪除刪除 搗灌
的堆積方法、層數。構材上所產生的應力,因儲存時之架
25 - 32 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 0.75 字元, 行距: 固定行高 25 pt
刪除:刪除刪除刪除¶ 建研所New RC指針草案研究|原檔第219頁
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台的間隔或堆積層數等而不同。儲存中可能產生拉力的位
置上確保配補助鋼筋。此外,儲存或移動時應注意不要發
生剪力鍵或托架、支承座等的破損、預鑄構材突出筋的彎
曲等。爲了使應力傳遞上重要的這些構材不容易破損,設 第五章 預鑄混凝土構材之結構性能要求 格式化式化:式化式化 字型: (英文)標楷體, (中文) 標楷體 計者,有必要考慮剪力鍵不要太小、不要做出銳角等。此 格式化式化:式化式化 靠右 格式化式化:式化式化 字型: (英文)標楷體, 外,鋼筋的回彎有害於鋼筋的強度和韌性,絕對不可有將 (中文) 標楷體
預鑄材的突出鋼筋彎曲後出廠,於現場再將其彎回的事
情。儲藏時間較長時,爲了不使接合鐵件或鋼筋腐蝕,應
指定進行適當的養護方法。
(e) 容許誤差
能製造出如尺寸正確之構材的假定是非現實的。在此,
確認接合部之應力傳遞時,以容許誤差範圍內之施工時
應力傳遞上最危險側的尺寸來檢討接合部的結構安全
性。此外,根據工法,有時會發生不減少容許誤差的話 PRESSS 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 現實上現場無法收頭的情形。設計者應預先考量不要發
5-2-27) 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 0.75 生這種事,於設計圖書上指定適當的容許誤差。但是, 字元, 行距: 固定行高 25 pt
不要忘了容許誤差減小的話品質管理將提高費用。
根據工法,確保接合部的結構強度時必要的精度也不 同,容許誤差設為一樣是無意義的。因此一般的容許誤 刪除:刪除刪除刪除 格式化式化:式化式化 字型: 14 點 差是不規定的。理解工法的設計者將必要的精度指定於 刪除:刪除刪除刪除 設計圖書上。於日本「預鑄混凝土構架結構之研究報告」 其施工指針所提供容許誤差的目標如表5.3.3.1 所示。 刪除:刪除刪除刪除 解
表5.3.3.1 所示的項目外,就(1)突出鋼筋的傾斜、位置, 刪除:刪除刪除刪除 C
(2)接受突出鋼筋之套管的裝設位置、傾斜,(3)構材端 刪除:刪除刪除刪除 2
面的直角度,(4)傳達剪力之混凝土表面的形狀,有必要 1 刪除:刪除刪除刪除 解
指定其容許誤差。 刪除:刪除刪除刪除 C 5 - 刪除:刪除刪除刪除 2
5 -33 刪除:刪除刪除刪除 刪除:刪除刪除刪除 格式化式化:式化式化 定位點: 30.75 字元, 左 + 不在 17.3 字元 + 34.61 字元 刪除:刪除刪除刪除¶ 建研所New RC指針草案研究|原檔第220頁
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表5.5.3.3.15.5. .3.1.3.1.3.1 構材尺寸及預裝部品的容許誤差之一例
超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬 刪除:刪除刪除刪除 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 0.75 【資料來源:參考書目11】 字元 檢查項目 容許誤差 適用構材 刪除:刪除刪除刪除 2 構材的長度 ± 5mm 柱、梁、牆、樓板 格式化式化:式化式化 字型: 14 點, 粗體 格式化式化:式化式化 字型: 14 點 寬、深 ± 3mm 柱、梁 格式化式化:式化式化 字型: 14 點 構材的厚度 ± 3mm 牆、樓板 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 22 pt (f) 作業空間 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 22 pt 面的扭轉、翹曲 5mm 柱、梁、牆、樓板 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 22 pt 澆注現場澆注混凝土部份,必要時須於構材及現場澆 面的凹凸 6mm 柱、梁、牆、樓板 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 22 pt 注混凝土用模板包圍之狹小空間內進行鋼筋續接及配筋 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 22 pt 構材邊的彎曲 5mm 柱、梁、牆、樓板 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 22 pt
作業。因此,進行接合部細部設計時,注意將此部分的 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 22 pt 對角線長度 10mm 柱、梁、牆、樓板 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 22 pt 作業空間儘可能取得較廣是重要的。 預裝部品位置 10mm 柱、梁、牆、樓板 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 22 pt 採用之預鑄混凝土構材工法為,檢討依照設計階段之 格式化式化表格式化式化表格表格表格 刪除:刪除刪除刪除 斷面計算所需鋼筋是否能確實配置。當然特別是最後階 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 段時的收頭,沿著施工順序的階段也應檢討鋼筋是否可 格式化式化:式化式化 項目符號及編號 格式化式化:式化式化 字型: 14 點 組立。 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 1.5 字 元, 行距: 固定行高 25 pt 此外,鋼筋的續接為,根據使用之續接工法而不同, 刪除:刪除刪除刪除 搗灌 但如果沒有一定以上的鋼筋間隔、作業空間則無法施 工。此外,焊接續接或瓦斯續接,為了確保安定的續接 刪除:刪除刪除刪除 被
性能需要有一定的作業空間。此外,需要再焊接作業時 刪除:刪除刪除刪除 搗灌
希望能一併確保必要空間。因此,選擇續接工法時,參
照該續接工法的施工說明書以確認必要之施工空間的大
小,確定所設計之接合部細部其續接作業是可能的。採
2
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刪除:刪除刪除刪除¶ 建研所New RC指針草案研究|原檔第221頁
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用作業儘可能容易進行,較大作業空間之接合部設計。
必要時,進行施工實驗以確認這些。
(g) 混凝土模板的運用
期待模板的轉用,企圖使構材形狀尺寸的標準化,於 第五章 預鑄混凝土構材之結構性能要求 格式化式化:式化式化 字型: (英文)標楷體, (中文) 標楷體 經濟效率上是重要的。此外,為了保持預鑄混凝土構材 格式化式化:式化式化 靠右 格式化式化:式化式化 字型: (英文)標楷體, 的安定品質,重要的是不要將構材作成不必要的複雜形 (中文) 標楷體
狀。 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 預鑄混凝土構材,很多都預先設置有設備開口或開口 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 1.5 字 補強筋,也很多設置有內挿筋。這些都變成配筋困難的 元, 行距: 固定行高 25 pt
原因,檢討必要的保護層厚度是否有不足。
構材端部主筋突出形狀的預鑄混凝土構材同志,為了
突出鋼筋之同志能夠續接,鋼筋位置和鋼筋軸和構材軸
之平行度特別需要保持精度。爲此,設置適當的隔墊等,
考慮如何保持鋼筋的位置,不要由於構材澆注時混凝土
的重量,造成鋼筋位置或方向錯位等。
設置小的剪力鍵時,剪力鍵的凹面大小比粗骨材尺寸
小的話,澆注混凝土時,因為剪力鍵的內部骨材無法進
入,對剪力鍵強度的確保不佳。剪力鍵根部的斷面形狀
通常為長方形(圓形等長方形以外的形狀也不是說不存 刪除:刪除刪除刪除 搗灌
在)。考慮填充混凝土的施工性,剪力鍵各方向的長度如
下述所示之值。但是,剪力鍵突出方向(凹入方向)的傾
斜在30 度以下。此角度為不會使剪力鍵產生滑動破壞的 刪除:刪除刪除刪除 搗灌
角度(tan-1(μ):μ 為摩擦係數,為0.6)。
長方形剪力鍵 min(a,w,x)≧1.25 x MS
圓形剪力鍵 d ≧1.25 x MS 1
其中,a:長方形剪力鍵的根部長度,w:長方形剪力鍵
5 -
5 -35 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 刪除:刪除刪除刪除 格式化式化:式化式化 定位點: 30.75 字元, 左 + 不在 17.3 字元 + 34.61 字元 刪除:刪除刪除刪除¶ 建研所New RC指針草案研究|原檔第222頁
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的根部寬,x:長方形剪力鍵的高度(深度),d:圓形剪力
鍵根部直徑,MS:填充混凝土粗骨材之最大粒徑。
此外,剪力鍵的凹入形狀應能避免雨水的蓄積。
(h) 搬運超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬
預鑄混凝土構材因爲以吊車等搬運、移動,需要於預
鑄混凝土構材內設置吊裝用鐵件。此為以鋼筋彎曲加工
作成的彎鉤或既製的插入類、鋼索等。預鑄混凝土構材 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 1.5 字 上設置吊裝鐵件的位置為,選定吊裝預鑄混凝土構材時 元, 行距: 固定行高 25 pt 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 於構材上產生最小彎矩的位置,計畫時注意不會發生有 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 1.5 字 害的彎曲開裂。此外預鑄混凝土吊裝時會產生有害彎曲 元, 行距: 固定行高 25 pt
開裂之虞時,需預先配置補助鋼筋。
預鑄混凝土構材於工廠製作並以卡車等搬運到施工
現場時,預鑄混凝土構材的寬度、高度、長度等,必須
為道路交通法所規定尺寸以下。
(2) 提示設計接合部的設計者,有關組立時應該考量的必要最小
限事項。詳細部分記述於日本「預鑄混凝土構架結構之研究
報告」施工指針內。
(a) 容許誤差
預鑄混凝土構材組立施工時的精度,有時為預鑄混凝土
PRESS
構材的尺寸精度和組立精度的累加須注意。有關柱和梁構材 刪除:刪除刪除刪除 組立的精度,管理目標值的一例如表5.3.3.2 所示。 格式化式化:式化式化 行距: 固定行高 25 pt 格式化式化:式化式化 項目符號及編號
(b) 施工載重 刪除:刪除刪除刪除 詳細部分,記述於解說
施工時的預鑄混凝土構材,依其組立施工的順序、支撐 預鑄混凝土工程施工之
工程的有無等,應進行與建築物完成時的應力狀態不同的應 5-2-27) 施工指針 內。
力檢討。例如,將預鑄鋼筋混凝土合成梁架設於柱間的情 格式化式化:式化式化 字型: 14 點 形,大梁中央未設立支撐工程時,必須以柱間的單純梁進行 格式化式化:式化式化 縮排: 第一行: 1.5 字 元, 行距: 固定行高 25 pt
2 刪除:刪除刪除刪除 解
5 - 36 格式化式化:式化式化 字型: 14 點 格式化式化:式化式化 項目符號及編號
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來源:內政部建築研究所《超高強度鋼筋混凝土建築設計施工指針之研擬》,民國98年12月。依建研所網站資料開放宣告註明出處;本站分章呈現並另加歷史與適用註記,不代表發布機關認可。查核日期:2026年8月30日。