¶ 03210 鋼筋-施工規範(1140828.V2)(1/4)
¶ 第03210 章 鋼筋
¶ 1 通則
¶ 1.1 本章概要
說明鋼筋之材料、設備、裁切、彎曲、排紮、組立、續接及檢驗等相關規定。
¶ 1.2 工作範圍
¶ 1.2.1 竹節鋼筋
¶ 1.2.2 光面鋼筋
¶ 1.2.3 鋼筋機械式續接
¶ 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
¶ 1.4 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 8279熱軋直棒鋼與捲狀棒鋼之形狀、尺度、重量及其許可差
(5) CNS 2608鋼料之檢驗通則
(6) CNS 12455對接銲之接頭拉伸試驗法
(7) CNS 12618鋼結構銲道超音波檢測法
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(8) CNS 12676金屬材料銲接之接頭彎曲試驗法
(9) CNS 13020鋼結構銲道射線檢測法
(10) CNS 13021鋼結構銲道目視檢測法
(11) CNS 15560鋼筋機械式續接試驗法
1.4.2 美國混凝土協會(ACI)
(1) ACI 318M建築規範之鋼筋混凝土要求
1.4.3 美國試驗材料協會(ASTM)
(1) ASTM A36M結構鋼
(2) ASTM A82混凝土用鋼線
(3) ASTM A184混凝土用竹鋼筋網
(4) ASTM A185混凝土用銲接光面鋼線網
(5) ASTM A370鋼製品機械性質檢驗方法
(6) ASTM A576鋼棒、碳、熱鍛及特殊品質規範
1.4.4 日本工業規格(JIS)
(1) JIS C3445機械結構用碳鋼管
(2) JIS G4051 之 S45C 機械結構用碳鋼
1.4.5 內政部
(1) 混凝土結構設計規範
(2) 結構混凝土施工規範
1.4.6 美國國家標準協會(ANSI)/美國銲接協會(AWS)
(1) AWS D1.4M結構鋼筋銲接規範
1.4.7 公共工程施工品質管理作業要點
1.5 資料送審
1.5.1 品質管制計畫書
1.5.2 施工計畫
1.5.3 施工製造圖除設計圖說內已示明,應將鋼筋之加工、組立及續接等施工製造圖送請
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工程司核可。
1.5.4 各種材料應提送樣品3 份。
¶ 1.5.5 鋼筋出廠檢驗報告
鋼筋送抵工地時應檢附鋼筋出廠檢驗報告,其檢驗項目應包括外觀、機械性質、化學成分及輻射性。
1.5.6 銲接工之合格執照。
¶ 1.6 標示、捆縛及儲存
¶ 1.6.1 標示及捆縛
鋼筋應以CNS 560 規定之方式標示及捆縛。
¶ 1.6.2 儲存
鋼筋應妥為儲存,不得沾染油脂、污泥、油漆或其他有礙本工程之品質及功能之有害物、發生損害裹握力之銹蝕、彎曲或扭曲等情事。
¶ 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 用或機械結構用碳鋼鋼管鋼管280W。
(2)光面鋼筋:須符合CNS 8279 熱軋直棒鋼與捲狀棒銅之形狀、尺度、
重量及其許可差之規定。
(3)不得採用線上熱處理鋼筋。
2.1.2 鋼筋直徑在9mm 以上者均應使用竹節鋼筋,其他得使用光面鋼筋。
2.1.3 鋼筋如由業主供給者,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,應為符合規定之新品,並應購買長料以減少不必要之接頭。
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¶ 2.1.5 鋼筋機械式續接組件材料證明
組成鋼筋機械式續接之所有元件,於試驗前應提供材料證明,包括降伏與抗拉強度及極限伸長率;對於鍛造或鑄造元件,化學成分分析及硬度試驗結果應視為必要項目,並應符合CNS 15560 第6.3 節之規定。
2.1.6 竹節鋼筋之標示代號、單位質量及標稱尺度,如表03210- 1。
表03210- 1竹節鋼筋之標示代號、單位質量及標稱尺度表D103
0.560
9.53
0.7133
3.0 D134
0.994
12.7
1.267
4.0 D165
1.56
15.9
1.986
5.0 D196
2.25
19.1
2.865
6.0 D227
3.04
22.2
3.871
7.0 D258
3.98
25.4
5.067
8.0 D299
5.08
28.7
6.469
9.0 D3210
6.39
32.2
8.143
10.1 D3611
7.90
35.8
10.07
11.3 D3912
9.57
39.4
12.19
12.4 D4314
11.4
43.0
14.52
13.5 D5016
15.5
50.2
19.79
15.8 D5718
20.2
57.3
25.79
18.0
2.2 鋼筋機械式續接
2.2.1 鋼筋機械式續接性能等級及試驗項目
(1) 鋼筋機械式續接依其性能分為SA 級及B 級機械式續接,鋼筋機械式續接之性能試驗及續接性能等級判別應依本款規定辦理。SA 級續
| 單位質量 | 標稱直徑 | 標稱剖面積 | 標稱周長 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 竹節鋼筋 | |||||
| 標示代號 | (W) | (d) | (S) | (l) | |
| 稱 號 | |||||
| (kg/m) | (mm) | (cm2) | (cm) | ||
| D10 | 3 | 0.560 | 9.53 | 0.7133 | 3.0 |
| D13 | 4 | 0.994 | 12.7 | 1.267 | 4.0 |
| D16 | 5 | 1.56 | 15.9 | 1.986 | 5.0 |
| D19 | 6 | 2.25 | 19.1 | 2.865 | 6.0 |
| D22 | 7 | 3.04 | 22.2 | 3.871 | 7.0 |
| D25 | 8 | 3.98 | 25.4 | 5.067 | 8.0 |
| D29 | 9 | 5.08 | 28.7 | 6.469 | 9.0 |
| D32 | 10 | 6.39 | 32.2 | 8.143 | 10.1 |
| D36 | 11 | 7.90 | 35.8 | 10.07 | 11.3 |
| D39 | 12 | 9.57 | 39.4 | 12.19 | 12.4 |
| D43 | 14 | 11.4 | 43.0 | 14.52 | 13.5 |
| D50 | 16 | 15.5 | 50.2 | 19.79 | 15.8 |
| D57 | 18 | 20.2 | 57.3 | 25.79 | 18.0 |
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接後強度、變形及韌性與鋼筋母材相近,並符合ACI 318M、混凝土結構設計規範規定之第二類機械式續接。B 級續接後僅強度與鋼筋母材相近,並符合ACI 318M、混凝土結構設計規範規定之第一類機械式續接。續接位置應依設計圖說及施工詳圖或工程司指示辦理。
(2) 鋼筋機械式續接性能試驗項目如表二所示,並應依本章之第2.2.2款規定辦理。
表二 鋼筋機械式續接性能試驗項目試驗項目SA 級B 級註:○適用、X 不適用、△僅適用於具有高週次疲勞問題之續接位置
(3) 承包商於施工前應提出最近3 年內實驗室辦理相同製造廠同型號續接器之續接性能試驗合格報告。每一種續接型式與不同鋼筋強度等級之組合應分別執行性能試驗,每一種續接型式與同一鋼筋強度等級、標稱直徑差未滿8mm 之組合,得以直徑較大者之性能試驗報告為代表,一組性能試驗各項目至少取樣3 個試體。
(4) 鋼筋機械式續接性能試驗所用之試體,必須依據同一規格之材料及施工方法製作。續接性能試驗用之同一組試體應取自同一批次鋼筋,稱之為母材鋼筋。母材鋼筋基本拉伸試驗測試被續接之鋼筋,作為性能比對之用;其餘試驗項目測試鋼筋機械式續接試體。續接試體在進行試驗前不得預拉。進行試驗時應先施加拉力至標稱零載重,將伸長計讀數歸零後再開始加載,標稱零載重不得超過4N/mm2乘以鋼筋之標稱斷面積。
(5) 各試驗項目之試體數量須能代表該型續接器實際之平均性能,且至
| 試驗項目 | SA 級 | B 級 |
|---|---|---|
| 母材鋼筋基本拉伸試驗 | ○ | ○ |
| 續接試體單向拉伸及滑動試驗 | ○ | ○ |
| 續接試體重複負載及滑動試驗 | X | ○ |
| 續接試體高塑性反復負載試驗 | ○ | X |
| 續接試體高週次疲勞試驗 | △ | △ |
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少3 個試體為一組。評估試體強度時,取一組3 個試驗值之中最小值為其強度。評估滑動量及伸長率時,取一組3 個試驗值之平均值。
2.2.2 鋼筋機械式續接性能試驗法及允收標準
(1) 鋼筋機械式續接試驗應依CNS 15560 之規定辦理,惟CNS 15560 之指定負載、加載反復週次、加載群組及加載循環週次等,應依下列各測試項目之規定辦理。另依CNS 15560 第5.4(c)節亦得試驗前於續接器兩側之鋼筋上各刻劃兩個標示如圖一所示,標示點距離續接器兩端或夾具均不得小於1/2 鋼筋標稱直徑及20mm,以量測續接處外兩側鋼筋之伸長量。
¶ 4 L1
L1L1 = 1d to 3dL2 < 7dL3 = 3d, 量測續接處外鋼筋伸長率之標距d = 鋼筋標稱直徑伸長計1伸長計2鋼筋續接器或續接套管夾具L2L2L3L3Lg =量測軸向變形及滑動量之檢測長度夾具CrossheadCrosshead伸長計3(選用)
伸長計4(選用)
圖一 鋼筋機械式續接試驗裝置示意圖
(2) 母材鋼筋基本拉伸試驗:應依CNS 15560 第9.2 節之規定辦理。試樣應使用鋼筋原有之形狀,不得施予機械加工。試樣裁切時,不得使試片受高溫影響。母材鋼筋之機械性質應符合CNS 560 之規定。
如有任一母材鋼筋不符合規定,則所有續接試體視為無效試體。
(3) 續接試體單向拉伸及滑動試驗:應依CNS 15560 第9.3 及9.7 節之規定辦理,其指定負載及加載程式如圖二及表三所示。
| L 1 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| L 3 | |||||||||
| L 1 | |||||||||
| L 3 | |||||||||
| L 1 | |||||||||
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軸力Pδ軸向變形量
0.60 yP
0.02 yPδs < 0.1 mm=對應於鋼筋規定降伏強度下限值之軸向力yPδs=加載至0.60Py,再解壓至0.02Py時之殘留滑動量圖二 續接試體單向拉伸及滑動試驗加載程式示意圖
(4) 續接試體拉伸重複負載及滑動試驗:應依CNS 15560 第9.5 及9.7節之規定辦理,其指定負載、加載迴圈數及程式如圖三及表三所示。
第30 週次軸力P( ) 30cδs< 0.3 mm
0.95 yP
0.02 yP=對應於鋼筋規定降伏強度下限值之軸向力yP=加載至0.95Py,再解壓至0.02Py重複30回時之殘留滑動量( ) 30cδsδ軸向變形量圖三 續接試體重複負載及滑動試驗加載程式示意圖
(5) 續接試體高塑性反復負載試驗:應依CNS 15560 第9.5 節之規定辦理,其規定施加負載、指定應變、應變群組、群組加載反復週次及程式如圖四及表三所示,滑動量得依圖五所示方法計算。
試驗過程如發生試體挫曲之現象,該試驗視為無效而非試體不合格。
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6δy12δy8 回
0.95 yP軸力P
0.5 yP−16 回( )16δscδ軸向變形量8回加載至0.95Py,反向加壓至-0.50Py,重複16回到標稱零載重之殘留滑動量< 0.3 mm第24回測取之當次滑動量第32回測取之當次滑動量( )24δsc( )32δsc=對應於鋼筋規定降伏強度下限值之軸向力yPyδfy,min200,000 x Lg=fy,min=鋼筋規定降伏強度下限值,N/mm2< 0.9 mm< 1.8 mm圖四 續接試體高塑性反復負載試驗加載程式示意圖圖五 當次滑動量計演算法示意圖註:當次滑動量之計算,如圖五所示取負載在鋼筋規定降伏強度下限值50%拉力至25%壓力之間,由拉至壓及由壓至拉之相對軸向變形量,分別扣除該試體之彈性變形量,取兩者之平均值為當次滑動量。彈性變形以該試體加載至鋼筋規定降伏強度下限值之70%之割線彈性模數計算,計算滑動量用之Ej值不少於190,000 MPa,亦不得超過300,000 MPa。
(6) 續接試體高週次疲勞試驗: 應依CNS 15560 第9.6 節之規定辦理,
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其加載程式指定之較高拉應力及較低之拉力或壓力則依契約規定。
(7) 續接試體各項試驗之允收標準如表四所列,試驗結果不符規定時,應依CNS 2608 第9 節之規定進行重驗。除契約另有規定外,試體破壞模式如斷裂位置或鋼筋拔出等不作為等級判別或拒收之理由。
表三 續接試體試驗加載程式試驗項目加載程式試驗方法0 →0.60Py →0.02Py →拉至破壞0 →(0.95Py↔-0.5Py)x16 回→ (6δy ↔ -0.5Py)x8 回→(12δy ↔ -0.5Py)x8 回 →拉至破壞註:
對應於鋼筋最小規定降伏強度fy之軸向力;標稱降伏伸長量δy =鋼筋規定降伏強度下限值fy除以標稱彈性模數(200,000 N/mm
2)乘以伸長計檢測長度Lg。
| 試驗項目 | 加載程式 | 試驗方法 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 單向拉伸及 滑動試驗 | 0 →0.60P →0.02P →拉至破壞 y y 滑動量如圖二所示 | CNS 15560 第 9.3 節 第 9.7 節 | ||||||
| 重複負載及 滑動試驗 | 0 →(0.95P ↔ 0.02P)x30 回 →拉至破 y y 壞 滑動量如圖三所示 | CNS 15560 第 9.5 節 第 9.7 節 | ||||||
| 高塑性反復 負載試驗 | 0 →(0.95P ↔-0.5P)x16 回 y y → (6δ ↔ -0.5P)x8 回 y y →(12δ ↔ -0.5P)x8 回 →拉至破壞 y y 滑動量如圖四及圖五所示 | CNS 15560 第 9.5 節 | ||||||
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表四 鋼筋機械式續接性能允收標準抗拉強度fuc≥ 1.25fy 且 ≥ fu≥1.25fy滑動量δs≤ 0.1 mm≤0.1mm續接處外鋼筋之伸長率εsu≥ CNS 560 規定值≥ 2%抗拉強fuc--≥1.25fy滑動量(δs)30c--≤0.3mm續接處外鋼筋之伸長率εsu--≥2%抗拉強度fuc≥ 1.25fy 且 ≥ fu--滑動量(δs)16c≤ 0.3 mm--滑動量(δs)24c≤ 0.9 mm--滑動量(δs)32c≤ 1.8 mm--續接處外鋼筋之伸長率εsu≥CNS 560 規定值--高週次疲勞試驗續接處不得產生疲勞裂紋或斷註:fuc=續接試體實測抗拉負載除以鋼筋標稱剖面積;fy=鋼筋最小規定降伏強度值;fu=鋼筋最小規定抗拉強度值;εsu=續接處外兩側鋼筋伸長率之較大值,量測伸長率之標記點距離為3 倍鋼筋標稱直徑,標記點距離續接器兩端或夾具均不得小於1/2 鋼筋標稱直徑及20mm;鋼筋續接處之殘留滑動量及當次滑動量如圖二至圖五。
¶ 2.2.3 鋼筋機械式續接之檢驗
(1) 鋼筋機械式續接之外觀檢驗應包括位置、型式、接合長度、密合情形等項目,由承包商進行100%之檢驗,工程司應進行抽驗。工程司抽驗比例與抽驗不合格時之處理方式應依契約之規定辦理。如契約未規定抽驗比例,則以至少5%為宜。
| 續接試體試驗項目 | SA 級 | B 級 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 母材基本拉伸試驗 | 符合 CNS 560 之規定 | ||||||||
| 單向拉伸及滑 動試驗 | 抗拉強度 f uc | ≥ 1.25f 且 ≥ f y u | ≥1.25f y | ||||||
| 滑動量δ s | ≤ 0.1 mm | ≤0.1mm | |||||||
| 續接處外鋼筋之伸長率ε su | ≥ CNS 560 規定值 | ≥ 2% | |||||||
| 重複負載及滑 動試驗 | 抗拉強 f uc | -- | ≥1.25f y | ||||||
| 滑動量(δ) s 30c | -- | ≤0.3mm | |||||||
| 續接處外鋼筋之伸長率ε su | -- | ≥2% | |||||||
| 高塑性反復負 載試驗 | 抗拉強度 f uc | ≥ 1.25f 且 ≥ f y u | -- | ||||||
| 滑動量(δ) s 16c | ≤ 0.3 mm | -- | |||||||
| 滑動量(δ) s 24c | ≤ 0.9 mm | -- | |||||||
| 滑動量(δ) s 32c | ≤ 1.8 mm | -- | |||||||
| 續接處外鋼筋之伸長率ε su | ≥CNS 560 規定值 | -- | |||||||
| 高週次疲勞試驗 | 續接處不得產生疲勞裂紋或斷 裂 | ||||||||
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(2) 鋼筋機械式續接依不同型式及等級,應根據本章及ACI 318M、混凝土結構設計規範有關規定辦理,並經工程司之認可,送至公共工程施工品質管理作業要點第12 點規定之實驗室檢驗。
(3) 承包商於施工前應提出最近3 年內實驗室辦理相同製造廠同型號續接器之續接性能試驗合格報告。每一種續接型式與不同鋼筋強度等級之組合應分別執行性能試驗,每一種續接型式與同一鋼筋強度等級、標稱直徑差未滿8mm 之組合,得以直徑較大者之性能試驗報告為代表,一組性能試驗各項目至少取樣3 個試體。
(4) 機械性能試驗結果不符合規定時,應依CNS 2608 第9 節之規定進行重驗。如重驗結果符合規定時,該批產品(包含續接器及其附件)
視為合格,否則該批產品不得進場。
(5) 鋼筋機械式續接施工期間按應依下列規定分別辦理工地取樣試驗。
A.第一階段,各鋼筋稱號機械式續接組件進場自第1 個至第2,000個之前,每滿200 個取樣1 個機械式續接試體,各號數須分開取樣,未滿200 個亦須取樣1 個,在工地依現場實際施工程式完成組裝,送實驗室執行本章之第2.2.2(3)款續接試體單向拉伸及滑動試驗。
B.第二階段,各鋼筋稱號機械式續接組件進場自第2,001 個起,每滿300 個取樣1 個機械式續接試體,各號數須分開取樣,在工地依現場實際施工程式完成組裝,送實驗室執行本章之第2.2.2(3)
款續接試體單向拉伸及滑動試驗。
C.SA 級續接之高塑性反復負載試驗:各鋼筋稱號機械式續接組件進場每滿2,000 個取樣1 組3 個機械式續接試體,各號數須分開取樣,未滿2,000 個亦須取樣1 組3 個,在工地依現場實際施工程式完成組裝,送實驗室執行本章之第2.2.2(5)款高塑性反復負載試驗。
D.螺紋接合之扭力試驗:鋼筋經加工具有螺紋之接頭,應依製造商建議之扭力值在工地現場鎖緊,在箍筋及繫筋未綁紮固定之前,
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由工程司以扭力板手抽驗,其扭力值應大於製造商之建議值,抽驗數量不得低於該批產品數量之15%,不合格部分須鎖緊至扭力值之外,另再加倍抽驗直到合格為止。
(6) 工地取樣之試驗結果不符規定時,應依CNS 2608 第9 節之規定進行重驗,如重驗結果符合規定時,該批產品(包含續接器及其附件)
視為合格,否則該批產品應予以拒收;重新運抵工地之產品,工程司應依本章之第2.2.3(5)款第一階段抽樣數量予以重新抽樣送驗。
(7) 試驗或重驗所需之時間,承包商應予以考慮,不得因而延誤工期。
¶ 3 施工
¶ 3.1 準備工作
承包商應協調水、電、空調、消防等之預埋工作。
¶ 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) 接頭之位置應依設計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,鋼筋接頭(搭接)相鄰兩根不得在同一斷面上,應相距25D 以上或依契約圖說規定。
(3) 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。替換時,其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。
(4) 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。