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第03210章
鋼筋
1. 通則
1.1 本章概要
說明鋼筋之材料、施工及檢驗等相關規定。
1.2 工作範圍
1.2.1 竹節鋼筋
1.2.2 光面鋼筋
1.2.3 鋼筋續接器
1.2.4 鋼筋墊塊
1.2.5 接地及陰極保護
1.3 相關章節
1.3.1 第01330章--資料送審
1.3.2 第01450章--品質管理
1.3.3 第02751章--水泥混凝土鋪面
1.3.4 第03310章--結構用混凝土
1.3.5 第05091章--鋼結構銲接
1.4 相關準則
1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(1) CNS 560 鋼筋混凝土用鋼筋
(2) CNS 2111 金屬材料拉伸試驗法
(3) CNS 2112 金屬材料拉伸試驗試片
(4) CNS 3158 軋製或鍛製鋼料之製品分析法及其許可差
(5) CNS 3828 機械構造用碳鋼鋼料
(6) CNS 3941 金屬材料之彎曲試驗法
(7) CNS 4437 機械結構用碳鋼鋼管
(8) CNS 8279 熱軋直棒鋼與捲狀棒鋼之形狀、尺度、重量及其許可差
(9) CNS 17025 測試與校正實驗室能力一般要求
1.4.2 美國混凝土協會(ACI)
(1) ACI 318M 鋼筋混凝土建築規範
(2) ACI 439 鋼筋續接器規範
1.4.3 美國試驗材料協會(ASTM)
(1) ASTM A576 鋼棒、碳、熱鍛及特殊品質規範
1.4.4 美國銲接工程協會(AWS)
(1) AWS D1.4 結構鋼筋銲接
1.4.5 日本工業規格協會(JIS)
(1) JIS G3445 機械構造碳素鋼管
(2) JIS G4051 機械構造用碳素鋼鋼材
1.4.6 中國土木水利工程學會
(1) 土木401 混凝土工程設計規範及解說
(2) 土木402 混凝土工程施工規範及解說
1.4.7 內政部
混凝土結構設計規範
1.5 資料送審
1.5.1 品質計畫
1.5.2 施工計畫
1.5.3 施工製造圖
除契約圖說另有規定外,應將鋼筋之加工、組立及續接等施工製造圖於加工組立鋼筋前送請工程司核可。
1.5.4 鋼筋之試驗合格證明文件、無輻射污染證明及出廠證明。
1.5.5 鋼筋銲接工之合格執照。
1.6 標示、捆縛及儲存
1.6.1 鋼筋應以CNS 560規定之方式標示及捆縛。
1.6.2 鋼筋應妥為儲存,不得沾染油脂、污泥、油漆或其他有礙本工作之品質及功能之有害物,亦不得發生損害握裹力之銹蝕、彎曲或扭曲等情形。
2. 產品
2.1 材料
2.1.1 鋼筋
(1) 竹節鋼筋..須符合CNS 560 鋼筋混凝土用鋼筋之規定。銲接用鋼筋應採用SD420W或SD280W。
(2) 光面鋼筋:須符合CNS 8279 熱軋直棒鋼與捲狀棒鋼之形狀、尺度、重量及其許可差之規定。
(3) 不得採用線上熱處理鋼筋(俗稱水淬鋼筋)。
2.1.2 鋼筋標稱直徑在9mm以上者均應使用竹節鋼筋,其它得使用光面鋼筋。
2.1.3 鋼筋如由機關供給者,承包商於領料時,如發現單位重量與標準規格不符,應立即書面報告工程司,以決定取捨並作為結算數量之依據。
2.1.4 鋼筋如由承包商自購者,應為符合規範之新品,並應購買長料以減少不必要之接頭。
2.1.5 鋼筋續接器:應符合CNS 3828、CNS 4437 、ASTM A576、JIS G3445或 JIS G4051之S45C規定或工程司核可之同等品,且其性能需滿足續接後之強度、變形、延展性及韌性與鋼筋母材相近。
2.1.6 鋼筋墊塊
鋼筋墊塊可為水泥砂漿製品或金屬製品或塑膠製品,經工程司核可後方可使用。
2.1.7 承包商應先自行辦理完成鋼筋輻射檢驗,經工程司核准後方可使用。若鋼筋為國內生產者,鋼筋製造廠應領有行政院原子能委員會核發之「鋼鐵業輻射偵檢作業合格證明書」。進口鋼筋應提出輻射檢驗報告,並應符合行政院原子能委員會相關規定。
3. 施工
3.1 準備工作
3.1.1 承包商應協調水、電、空調、消防等設施之預埋工作。
3.2 施工方法
3.2.1 鋼筋加工
(1) 加工前應將鋼筋表面之浮銹、油脂、污泥、油漆及其他有害物質完全清除乾淨。
(2) 鋼筋如有必要以不同尺度者替換時,承包商應提計畫並事先取得工程司之核可。替換鋼筋之總斷面積應等於或大於原設計總斷面積,並應具有足夠之伸展長度。
(3) 所有鋼筋應在常溫下彎曲,非經工程司核可不得以加熱方式為之。如需採熱彎曲,應提出作業計畫經工程司核可後辦理。如經工程司許可使用加熱方式彎曲鋼筋時,應加熱適宜,不得損及材質及強度,加熱後之鋼筋應在常溫狀態下自然冷卻,不得強迫冷卻。
A. 鋼筋彎折應依契約所示之形狀、尺度彎曲,彎曲內直徑,除D10至D16之肋筋與箍筋外,不得小於表03210-1之規定。
B. D16或較小之肋筋或箍筋,其彎曲內直徑不得小於4db;大於D16 者,其彎曲內直徑不得小於表03210-1之規定。
表03210-1 鋼筋彎折之最小彎曲內直徑
鋼筋稱號 |
最小彎曲內直徑 |
D10〜D25 |
鋼筋直徑之6倍 |
D29〜D36 |
鋼筋直徑之8倍 |
D39以上 |
鋼筋直徑之10倍 |
(4) 鋼筋有部分埋入混凝土中者,其外露部分除經工程司同意,不得再行彎曲,如經工程司核可進行彎曲時,應以不損傷混凝土之方法施工。
(5) 鋼筋之末端須設彎鈎時,除契約圖說另有約定或另有其他考量外,主鋼筋之標準彎鉤規定詳如圖03210-1,肋筋或箍筋之標準彎鉤規定詳如圖03210-2。
(90°) (180°)
圖03210-1 主鋼筋之標準彎鉤
(90°) (135°) (180°)
圖03210-2 肋筋及箍筋標準彎鉤
3.2.2 鋼筋組立
(1) 鋼筋於組立之前,應將其表面附著之灰塵、污泥、浮銹、油脂、油漆及其他有害物質去除乾淨,再依契約圖說及施工製造圖所示位置組立,使鋼筋排列整齊並固定之。
(2) 除契約圖說另有規定外,所有鋼筋交叉點及相疊處應以直徑0.7mm以上之鐵絲綁紮牢固,以免澆置混凝土時移動變位。如鋼筋交叉點之間距小於20cm,且確能保證鋼筋無移動變位之虞時,經得工程司核可後,可間隔綁紮。
(3) 除場樁或地下連續壁之鋼筋籠及其他經工程司書面准許之處外,鋼筋綁紮不得以銲接為之。
3.2.3 鋼筋續接
鋼筋之續接,應依下列規定辦理。
(1) 搭接
A. 除契約圖說另有規定外,一般構造物內鋼筋長度超過12m時,允許有一次搭接。而在其他情況下除契約圖說上註明或經工程司核可者外,鋼筋不得任意搭接。
B. 鋼筋搭接之位置應依契約圖說或工程司之指示設於應力較小之處,並應錯開,不得集中在同一斷面上。原則上相鄰兩根鋼筋搭接位置不得在同一斷面上,其實際之位置應依契約圖說規定,至少相距25倍直徑以上。
C. 鋼筋之搭接長度應依鋼筋直徑、混凝土之品質及鋼筋應力之種類而定,除契約圖說另有規定外,應符合內政部頒「混凝土結構設計規範」之搭接長度規定。
D. 應使搭接處之鋼筋緊貼,並用鐵絲綁緊堅固。
E. 如因搭接將使鋼筋淨距不能符合規定時,經工程司書面核可後,得使用銲接或鋼筋續接器,使鋼筋在同軸方向對接。
(2) 銲接
A. 鋼筋之銲接應經許可,並依ANSI/AWS D1.4結構鋼筋銲接規範規定辦理,且須考慮鋼筋之可銲性。承包商應於施工前,由進場之鋼筋中採取樣品,在與施工時相同之條件下銲接作成實樣,應交符合CNS 17025(ISO/IEC 17025)規定之試驗機構做抗拉強度及彎曲試驗。試驗結果其拉力至少應達到鋼筋規定降伏強度之1.25倍,彎曲後樣品應無斷裂現象。
B.工程司得要求承包商將施工完成之銲接部位截取試樣做上述試驗。
C.從事銲接工作(包括點銲)之銲接工應具有合格執照。
(3) 鋼筋續接器施工要求
A.接合鋼筋應配合續接器之使用,其長度應先考慮接頭各部尺度後始可切斷,務使兩者能密接。
B. 續接器與鋼筋應車牙,車牙長度應符合契約圖說之規定。
C. 以工程司核可之牙規檢核續接器之套筒、筋牙及鋼筋車牙。若其錐形角度、牙距、牙長、牙深不合格,均不得使用,應予更換。
D. 續接器於製造廠內應使用車牙專用機器,螺紋之切削須使用水溶性切削劑,不得使用油性切削劑加工或乾式切削。
E. 續接器續接鋼筋車牙其續接端須平整且無彎曲現象,端面以砂輪機磨平,避免使溶劑黏著於鋼筋車牙以外之竹節鋼筋面上,降低混凝土之握裹力。鋼筋車牙完成後一端須立刻與續接器密接,另一端螺紋部分應以保護套保護,以防碰損及銹蝕。母材鋼筋之車牙需小心從事,牙刀需經常保持銳利,以保證車牙續接之效果良好。
F. 續接器於加工完成後須以保護蓋及止水封環密封,以防止灰塵、油污、混凝土或漿液之滲入。
G. 續接器每一接合處必須潔凈、乾燥,排列於正確位置,接合處之緊密度均應予檢視,檢查不合格時應予更換。
H.相鄰鋼筋之續接至少須互相錯開60cm,同一斷面須留延伸之鋼筋所用續接器數量不得大於該鋼筋總量之1/2。
I. 續接器續接鋼筋之加工不得採用剪斷或熔斷法,須以鋸床或砂輪切割以保持最終之平整。
J. 續接器應以扭力板手鎖緊,其扭力值應符合續接器產品建議值。
3.2.4 鋼筋保護層
(1) 鋼筋保護層厚度,即最外層鋼筋外面與混凝土表面間之淨距離,應按契約圖說之規定,如契約圖說未規定時,應符合表03210-1至表03310-3之規定。
表03210-1 現場澆置混凝(非預力)鋼筋之最小保護層 (單位:mm)
-
狀 況
版、牆、櫊柵及牆版
梁、柱及基腳
薄殼及摺版
不受風雨侵襲且不與土壤接觸者:
鋼線或db≦16mm鋼筋
16mm<db≦36mm鋼筋
db>36mm鋼筋
20
20
40
40
40
40
15
20
20
受風雨侵襲或與土壤接觸者:
鋼線或db≦16mm鋼筋
16mm<db鋼筋
40
50
40
50
40
50
澆置於土壤或岩石上或經常與水及土壤接觸者:
75
75
與海水或腐蝕性環境接觸者:
100
100
表03210-2 預鑄混凝土(廠內控制下製作者)鋼筋之最小保護層(單位:mm)
-
狀 況
版、牆、櫊柵及牆版
梁、柱
薄殼及摺版
主筋
肋、箍筋
不受風雨侵襲且不與土壤接觸者:
鋼線或db≦16mm鋼筋
16mm<db≦36mm鋼筋
db>36mm鋼筋
15
15
30
15
db
40
10
10
10
10
15
受風雨侵襲或與土壤接觸者:
鋼線或db≦16mm鋼筋
16mm<db≦36mm鋼筋
db>36mm鋼筋
20
20
40
30
40
50
30
40
50
30
40
50
表03210-3 預力與非預力鋼筋、套管及端錨配件鋼筋之最小保護層(單位:mm)
-
狀 況
版、牆、櫊柵及牆版
梁、柱
薄殼及摺版
主筋
肋、箍筋
不受風雨侵襲且不接觸地面者:
鋼線或db≦16mm鋼筋
db>16mm鋼筋
20
20
40
40
25
25
10
db(≥20)
受風雨侵襲或與土壤接觸者:
25
40
40
40
澆置於土壤或岩石上或腐蝕性環境接觸者:
75
75
75
75
(2) 構造物鋼筋防火保護層之厚度應符合契約圖說之規定,且其防火保護層厚度應大於上表之規定。
(3) 為維持鋼筋保護層厚度,應以經工程司核可之鋼筋墊塊將鋼筋墊隔或固定於正確之位置。
(4) 暴露於室外之混凝土,距混凝土表面15mm範圍內之鋼筋墊塊必須為抗腐蝕或經防腐處理之材料。
(5) 水泥砂漿墊塊之強度至少須等於所澆置混凝土之強度。
(6) 構造物供未來擴建而延伸在外之鋼筋,應以混凝土或其他適當之覆蓋物保護以防銹蝕,此鋼筋之保護方法應事先經工程司之同意。
3.2.5 接地及陰極保護
特殊構造物鋼筋之接地及陰極保護應符合契約圖說之規定。
3.3 檢驗
3.3.1 鋼筋之檢驗:
(1) 鋼筋須附製造廠商檢驗合格報告單,並詳列鋼筋號數、數量及日期,每捆鋼筋須用標籤註明爐號,運抵工地後,承包商應會同工程司取樣並依CNS 560規定檢驗,經檢驗合格後始可使用。若因品質不良或輻射污染所致一切損失(例如輻射污染賠償、拆除、重建等工料費用)應由承包商負完全責任。
(2)鋼筋組立完成後,應經工程司查驗合格後方可澆置混凝土。但按規定須報請建築主管機關查驗時,應經工程司核可後,由承包商申請辦理。
(3)除契約圖說另有規定外,鋼筋之檢驗項目如下表:
名 稱 |
檢驗項目 |
依據之方法 |
規範之要求 |
頻 率 |
鋼筋 |
外觀檢查 |
CNS 560 |
應符合契約圖說之規定 |
1.同一形狀尺度之鋼筋,50t以下者取1m長之試樣1支,超過50t至100t以下者,取1m長之試樣2支,超過100t者,每增加50t(不足50t,以50t計),加取1m長之試樣1支。 2.單支:同一形狀、尺度之每一軋序,取長度大於0.5m之試樣1支。 |
拉伸試驗 |
CNS 2111 |
以同一爐號、標稱直徑差未滿10mm之鋼筋為1組,每組取1支試樣,但同一爐號質量超過50t至100t以下者,每組取2支,同一爐號質量超過100t者,每增加50t(不足50t,以50t計),每組另加取1支。 |
||
彎曲試驗 |
CNS 560 |
|||
化學成分分析 |
CNS 560 |
3.3.2 鋼筋續接器之檢驗:
(1)續接器續接後之外觀檢查應視其續接部位之形狀是否合於規定,對接之鋼筋中心軸是否一致。經檢驗結果判定不合格之續接部位,除不影響強度者得以工程司核可之方法予以適當之修正或改善外,應切斷重新續接。
(2)鋼筋母材拉力試驗:按CNS 2111金屬材料拉伸試驗法及CNS 2112金屬材料拉伸試驗試片規定辦理。
(3)續接器續接後之拉力、高塑性反復載重強度試驗結果不合格時,應即停止施工,待再經試驗確認合格經工程司核可後,始可繼續施工。
(4)續接器接合試體必須是以工地實際採用之相同材質及施工方法製成,各項試驗變形量之量測長度為自續接器兩端向外各20mm或鋼筋直徑之1/2,取大者。量測長度依前述規定若小於50 cm,可於無受壓屈曲之虞時取50 cm,且續接器應設於其中央位置。
(5)試驗樣本中若有一個不合格者,則該樣本所代表之數量均視為不合格品,承包商可就不合格之試驗項目申請加倍取樣複驗或退料,若複驗仍不合格應即運離工地,且該批後之各批抽樣數提高為5個,直至連續3批樣本均合格再恢復為3個。
(6) 承包商應考慮試驗或複驗所需時間,不得因而延誤工期。
(7)為確保品質控制,承包商應選用優良產品,該產品若經3次抽驗仍不合格時,承包商應改採其他廠牌之續接器。
(8)除契約圖說另有規定外,鋼筋續接器之檢驗項目如下表:
名 稱 |
檢驗項目 |
依據之方法 |
規範之要求 |
頻 率 |
鋼筋續接器
|
鋼筋母材拉力試驗 |
CNS 2111 |
1.降伏強度fya≧fy 2.抗拉強度 fua≧1.25fy 且≧fu 3.伸長率εua≧ε u |
同一批鋼筋取一組,每組至少三個。 |
拉力試驗 |
詳見本章附錄 |
1. 抗拉強度fuc≧1.25fy且≧fu 2. 滑動量 (δs)0.6fy≦0.1mm 3.鋼筋直徑收縮率 SD420W:R≧5%;SD280W:R≧6%
|
每200個取一組,每組至少三個。惟未逾200個,由承包商提出最近3年內實驗機構辦理相同製造廠同型號續接器之試驗報告,得予免驗。 |
|
高塑性反復載重試驗 |
詳見本章附錄 |
1.抗拉強度 fuc≧1.25fy且≧fu 2.滑動量 (δs)16c≦0.03cm (δs)24c≦0.09cm (εs)24c≦1.5εya (δs)32c≦0.18cm (εs)32c≦3εy a |
數量每1000個,抽驗1個。惟未逾1000個,由承包商提出最近3年內實驗機構辦理相同製造廠同型號續接器之試驗報告,得予免驗。 |
3.4 許可差
3.4.1 鋼筋加工之許可差如下:
剪切長度:[±25mm]
梁內彎起鋼筋高度:[+0,-12mm]
肋筋、橫箍、螺旋筋之總尺度:[+10mm、-12mm]
其他彎轉:[±25mm]
3.4.2 鋼筋組立之許可差如下:
混凝土保護層:[±6mm]
鋼筋最小間距:[-6mm]
板或梁之頂層鋼筋
構件深度等於或小於20cm者:[±6mm]
構件深度大於20cm而不超過60cm者:[±12mm]
構件深度大於60cm者:[±25mm]
梁、柱內鋼筋之橫向位置:[±6mm]
構件內鋼筋之縱向位置:[±50mm]
3.4.3 為避免與其他鋼筋、導管或埋設物之互相干擾,鋼筋在必要時可予移動,若鋼筋移動位置超過其直徑或上述許可差時,則鋼筋之變更排置應報請工程司認可。
4. 計量與計價
4.1 計量
4.1.1 鋼筋應依契約項目所列不同抗拉強度,以[公噸][公斤]計量。
(1) 搭接處所需鋼筋已包括在鋼筋總數量內,鋼筋之搭接除契約圖說另有規定外,其長度每超過12 m時允許一次搭接,該長度應依規範或契約圖說規定辦理並予計量計價,承包商為工作方便而使用超出前述規定之搭接接頭所增加鋼筋用量不予計量計價。損耗量已包括在單價內,不列入計量數量。替換鋼筋所增加之數量,不列入計量數量內。
(2) 基礎底部之組立鋼筋支撐架除契約另有約定外,依圖03210-3所採尺度(依混凝土體積)計算,計量標準依表03210-2承包商自行設置之斜撐鋼筋不予計量計價。
圖 03210-3 組立鋼筋支撐架(單位:公分)
表03210-2 組立鋼筋支撐架計量標準
板厚(cm) |
採用鋼筋稱號 |
計量標準(kg/m3) |
50以下 |
D13 |
2.9 |
50~100 |
D16 |
3.2 |
101~150 |
D19 |
3.5 |
151~200 |
D22 |
4.1 |
200以上 |
D25 |
5.2 |
4.1.2 鋼筋續接器依不同直徑,以個計量。
4.1.3 若構造物以座等計量者(如人孔、集水井等),如其使用之鋼筋已計入該構造物單價者,不另計量。
4.2 計價
4.2.1 鋼筋應依契約項目所列不同抗拉強度,以[公噸][公斤]計價。單價已包括人工、材料(含損耗)、機具、設備、動力、運輸等及為完成本工作所需之一切費用在內。
4.2.2 鋼筋續接器依不同直徑以個計價,單價已包括人工、材料、機具、設備、動力、運輸等及為完成本工作所需之一切費用在內。
4.2.3 若構造物以座等計價者,如其使用之鋼筋包含於構造物之單價中不另計價。
〈本章結束〉
附錄 續接器接合試體之試驗項目及其符號定義
續接器接合試體之試驗項目及其符號定義如下:
¶ A. 符號定義
(A) Py:鋼筋之標稱降伏載重
(B) Pu:鋼筋之標稱抗拉載重
(C) Pya:鋼筋母材之實際降伏載重
(D) εya:鋼筋母材之實際降伏拉應變
(E) fu : 抗拉強度
(F) fy : 降伏強度
(G)δs : 滑動量
(H)εc : 應變
(I) R:鋼筋直徑收縮率,R=max(RL,RR)。
a. RL、RR為續接器每一側鋼筋之3個量測點所測得直徑收縮率最大兩者之平均值,而每個量測點之鋼筋直徑收縮率為(d0-dr)/d0,其中d0、dr各為該量測點加載前、試體破壞後之鋼筋直徑。
b. 量測點設於續接器兩端至油壓機夾持位置間之鋼筋上,第1點距續接器端點或鋼筋加工點1倍鋼筋直徑,其後每隔2倍鋼筋直徑設1點(參圖2-1所示),而量測點標示不得影響鋼筋直徑量測之可靠性。
(1~2)db
(1~2)db
圖2-1 鋼筋直徑收縮率量測點位置示意圖
c. 鋼筋直徑之量測可為脊至脊之距離(參圖2-2之Dr)或與脊至脊連線垂直之鋼筋直徑(參圖2-2之Dp),惟不得受到竹節之干擾,且加載前後之量測方式應一致,並應以測微器量測,其靈敏度應達0.02mm。若加載完成後鋼筋於量測點斷裂,則於最靠近量測點之位置量測斷裂後鋼筋之直徑。
竹節
脊
Dr阿
Dr阿
(
a
)一般竹節鋼筋
圖2-2 鋼筋直徑之量測示意圖
B. 試驗項目
(A) 拉力試驗(參圖3所示)
圖3 拉力試驗
a. 加載歷程:施拉力至0.6Py再卸載至0.02Py,然後施拉力至試體破壞。
b. 合格標準
(a) 抗拉強度:應達1.25Pya及Pu以上
(b) 加載至0.6Py再卸載至0.02Py時之殘留滑動量(δs)0.6Py:≤0.01cm
(c) 鋼筋直徑收縮率R:
SD420W: R≧5%;
SD280W: R≧6%。
(B) 高塑性反復載重試驗(參圖4、5、6所示)
圖4 高塑性反復載重試驗(一)
圖5 高塑性反復載重試驗(二)
圖6 高塑性反復載重試驗(三)
a. 加載歷程:分3階段施加反復載重,第一階段之下限取0.5Py壓力,上限取0.95Py拉力,施加16週次;第二階段之下限取0.5Py壓力,上限取5εya施加8週次;第三階段之下限取0.5Py壓力,上限取10εya施加8週次;然後施加拉力至試體破壞。
b. 合格標準
(a) 抗拉強度:應達1.25Pya及Pu以上。
(b) 滑動量:第一加載階段之殘留總滑動量(δs)16c ≤0.03cm;第二加載階段至第24週次當次之滑動量(δs)24c ≤0.09cm,且應變≤1.5εya;第三加載階段至第32週次當次之滑動量(δs)32c ≤0.18cm,且應變≤3εya。
(c) 鋼筋直徑收縮率R:
SD420W: R≧5%;
SD280W: R≧6%。
全文完
03210 03210-16 TPE V3.0 104/04/01