¶ 建築物混凝土結構設計規範|112年版・含113年勘誤|第十四章 純混凝土
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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第十四章 純混凝土 第十四章 純混凝土 14.1 範圍 14.1.1 本章適用於純混凝土構材之設計,包括下列(a)、(b): (a) 建築結構之構材。 (b) 非建築結構之構材,如拱、地下結構設施、重力牆及屏蔽牆。 14.1.2 本章內容不包括場鑄混凝土基樁及埋在地下墩柱之設計。 解說: 純混凝土為混凝土結構中鋼筋量少於鋼筋混凝土之規定最低值或無鋼筋者。場鑄純混凝土基樁及埋 在地下的墩柱,或其他具有足夠剛性的材料,且可提供充分側向支撐以防止挫屈之結構構件,並不包括 在本規範中,前述構件規定於內政部頒布之建築技術規則或權責機關頒布之規範中。 14.1.3 純混凝土僅適用下列(a)至(d)之情況: (a) 由土壤提供連續支撐或由能提供連續垂直支撐之其他結構構材所支撐之構材。 (b) 所有載重狀態下,由拱作用承受壓力之構材。 (c) 牆。 (d) 柱墩。 解說: 因為純混凝土結構構材之強度及結構完整性完全基於構材尺度、混凝土強度及其他混凝土性質,因 此,使用純混凝土結構宜限於下列構材: (a) 主要處於壓力狀態; (b) 能夠容許不規則裂縫而不損害其結構完整性; (c) 韌性並非設計之基本需求。 純混凝土結構構材的設計中,可使用混凝土的抗拉強度。因潛變、收縮或溫度效應引致的拉應力需 予以考量,以避免未受控制的裂縫或結構損壞。 14.1.4 僅在下列(a)、(b)條件下,耐震結構可使用純混凝土。 (a) 作為場鑄鋼筋混凝土或有筋砌作牆之基腳,其長向配筋至少應有兩支D13連續鋼筋,鋼 筋量應至少為基腳斷面積之0.002倍,另基腳角隅及交點處應配置連續鋼筋。 (b) 三層樓以下之獨戶或雙拼住宅,設有牆基以承載牆重時,滿足下列(i)至(iii)之基礎構件: (i) 支撐牆之基腳; (ii) 支撐柱或柱墩之獨立基腳; (iii) 基礎或厚度不小於20 cm,且兩側不平衡回填不超過1.2 m之地下室外牆。 14.1.5 純混凝土不可用於柱或樁帽。 解說: 由於純混凝土缺乏柱所需具備的必要韌性,且不規則裂紋發生在無筋柱時,將極有可能危及其結構 的完整性,故本規範不允許使用純混凝土柱。惟允許可使用於無支承高度與最小橫向尺度比小於等於3 之柱墩(參照第14.1.3節(d)及第14.3.3節)。 14-1
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第十四章 純混凝土 14.2 通則 14.2.1 材料 14.2.1.1 混凝土之設計性質應依第十九章規定。 14.2.1.2 如有需要,鋼筋之選擇應依第二十章。 14.2.1.3 混凝土中埋設物之材料、設計與細部配置要求應依第20.6節規定。 14.2.2 與其他構材之接合 14.2.2.1 純混凝土個別構件之外緣、施工縫、收縮縫、隔離縫,不可傳遞拉力。 14.2.2.2 牆應有側向位移支撐。 解說: 本規範純混凝土牆的規定僅適用於具有側向支撐之牆,即禁止個別牆構件上下端產生相對側向位移 。本規範不適用於未設置水平支撐,來抑制牆構件上下端產生相對側向位移的牆。此類無側向支撐的牆 ,宜依照本規範以鋼筋混凝土構材設計之。 14.2.3 預鑄 解說: 預鑄純混凝土結構構材宜遵守本章中場鑄混凝土所有的限制及規定。 因預鑄構材的收縮主要發生在安裝前,故其收縮縫與隔離縫之設計將與場鑄混凝土略有不同。預鑄 構材宜與其他構材接合以確保其穩定性,但接合處不傳遞任何拉力。 14.2.3.1 預鑄構材設計應考量從初始製造安裝到完成過程中所有載重狀況,包括拆模、儲存 、搬運及安裝等。 14.2.3.2 預鑄構材應予適當接合,以傳遞側向力至可負荷該力之結構系統。 14.3 設計限制 14.3.1 承重牆 14.3.1.1 承重牆最小厚度應依照表14.3.1.1。 表 14.3.1.1 承重牆最小厚度 牆種類 最小厚度 15 cm 一般承重牆 兩者取大值: 未支撐高度或長度之 1/24之小值 地下室外牆 20 cm 基礎牆 20 cm 解說: 多層建築及主要結構,在承受差異沉陷、風載重、地震或其他不可預見的載重狀況下,需要牆體具 14-2
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第十四章 純混凝土 有一定的韌性與能力,以於開裂時維持結構的完整性,對此情況,建議牆體依照第十一章設計。 14.3.2 基腳 14.3.2.1 基腳厚度應至少為 20 cm。 解說: 一般比例之純混凝土基腳厚度,通常會受混凝土撓曲強度控制(最外混凝土纖維拉應力不大於 φ1.33λ f ′ [φ0.42λ f ′ ]),而非剪力強度控制(參照第14.5.5.1節解說)。直接在土壤上澆置的基腳, c c 強度計算所使用的總厚度h規定於第14.5.1.7節。 14.3.2.2 基腳底部面積應由基腳傳遞至土壤之無因數化力量與彎矩,及依土壤力學理論求得 土壤容許承載力決定之。 14.3.3 柱墩 14.3.3.1 無支撐高度與平均最小橫向尺度之比值不得超過3。 解說: 純混凝土柱墩的高度-厚度限制,不適用於埋在能提供側向束制土中之柱墩部分。 14.3.4 收縮縫與隔離縫 14.3.4.1 純混凝土構材須以收縮縫或隔離縫分割為撓曲不連續構件。每一構件尺度之決定, 應能限制因束制潛變、收縮與溫度效應之位移所引致之應力。 解說: 接縫為純混凝土構造之重要設計考量。在鋼筋混凝土中,鋼筋可抵抗因束制潛變、收縮及溫度效應 所產生的應力。在純混凝土中,接縫是唯一可控制並減輕該拉應力累積之方法。因此,純混凝土構材宜 夠小,或藉由接縫分割為較小的構件,以控制內應力的累積,這些接縫可以是收縮縫或隔離縫。通常構 件厚度減少25 %以上,即可使收縮縫發揮效果。構件開裂後,不產生跨越接縫之軸拉力或撓曲拉力,此 一條件稱為撓曲不連續。當潛變、收縮及溫度效應導致之不規則開裂,將不影響結構的完整性,並且是 可接受的(如在連續牆基腳的橫向裂縫),橫向收縮縫或隔離縫則無設置必要。 14.3.4.2 收縮縫或隔離縫之數量與位置應考量下列(a)至(f)因素: (a) 氣候狀況之影響; (b) 材料選用及配比; (c) 混凝土拌和、澆置及養護; (d) 位移束制程度; (e) 構件承受載重下之應力; (f) 施工技術。 14.4 需求強度 14.4.1 通則 14-3
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第十四章 純混凝土 14.4.1.1 需求強度應依第五章規定之因數化載重組合計算。 解說: 採用因數化載重及力量時,純混凝土構件宜設計足夠的強度。當超過設計強度時,宜增加斷面積 或規定混凝土強度,或兩者同時增加,或依規範將構材設計成鋼筋混凝土構材。混凝土斷面的增加, 也可能產生不利的影響,雖然由載重產生的應力會減少,但因潛變、收縮及溫度效應產生的應力可能 會增加。 14.4.1.2 需求強度應依第六章規定之分析程序計算。 14.4.1.3 純混凝土構件交界面間不得假設為拉力撓曲連續。 14.4.2 牆 14.4.2.1 牆之偏心距應依最大彎矩及其軸力計算之,但不得小於0.10h,其中h為牆厚。 14.4.3 基腳 14.4.3.1 通則 14.4.3.1.1 圓形或規則多邊形混凝土柱或柱墩之基腳,得假設為等值方形斷面決定其臨界 斷面。 14.4.3.2 因數化彎矩 14.4.3.2.1 Mu 之臨界斷面位置應依照表 14.4.3.2.1 決定。 表 14.4.3.2.1 Mu 臨界斷面位置 支撐構材 臨界斷面位置 柱或柱墩 柱面或柱墩面 鋼底板柱 柱面至鋼底板外緣中點處 混凝土牆 牆面 磚牆 牆中心線與牆面中點處 14.4.3.3 因數化單向剪力 14.4.3.3.1 單向剪力臨界斷面應位於距離下列(a)及(b)之 h 處,h 為基腳厚度。 (a) 如表 14.4.3.2.1 定義之位置; (b) 集中載重或反力區界面。 14.4.3.3.2 第 14.4.3.3.1 節之(a)或(b)所示斷面與剪力臨界斷面之間斷面,得採臨界斷面之 Vu 進行剪力設計。 14.4.3.4 因數化雙向剪力 14.4.3.4.1 雙向剪力臨界斷面應使周界 bo 最小化,但與下列(a)至(c)之距離,無需小於 h/2: (a) 如表 14.4.3.2.1 所示位置; (b) 集中載重或反力區界面; (c) 基腳厚度改變處。 解說: 本節定義的臨界斷面類似於第22.6.4.1節之鋼筋混凝土構件的定義,但純混凝土之臨界斷面係根據h 而非d。 14-4
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第十四章 純混凝土 14.4.3.4.2 對於方形或矩形柱,其集中載重或反力區之雙向剪力臨界斷面,計算時得假設 為直線邊。 14.5 設計強度 14.5.1 通則 14.5.1.1 任一適用之因數化載重組合下,所有斷面之設計強度應符合 φSn ≥ U,包括下列(a)至 (d)項,且應考量載重效應間之交互影響。 (a) φMn ≥ Mu。 (b) φPn ≥ Pu。 (c) φVn ≥ Vu。 (d) φBn ≥ Bu。 解說: 參考第9.5.1.1節解說。 14.5.1.2 φ 值應依第21.2節規定決定之。 解說: 純混凝土設計的強度折減因數 φ,在所有的強度條件下均相同,因為純混凝土的撓曲抗拉強度及抗剪 強度同樣取決於混凝土的抗拉強度特性。因為沒有鋼筋,就沒有多餘的強度或韌性,故選用相同的彎曲 及剪力折減因數是適當的。 14.5.1.3 設計時可考量混凝土抗拉強度。 解說: 在純混凝土構材的設計中可考量以撓曲拉力來承受載重,只要計算應力不超過容許應力,並且已設 置施工縫、收縮縫或隔離縫,以減輕由於潛變、收縮及溫度效應束制所產生的拉應力。 14.5.1.4 撓曲強度與軸力強度應根據包含拉應力與壓應力之線性應力-應變曲線計算之。 14.5.1.5 輕質混凝土之λ應依照第19.2.4節規定。 14.5.1.6 不得設定鋼筋強度。 14.5.1.7 當計算構材之撓曲強度、組合撓曲及軸向載重強度,或抗剪強度時,應以全斷面進行 設計,但當混凝土直接澆置於土壤上時,其總厚度h應取為規定之厚度再扣除5 cm。 解說: 減少混凝土直接澆置於土壤時之總厚度h,係考慮開挖面的不平整及緊貼土壤的混凝土受到污染。 14-5
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第十四章 純混凝土 14.5.1.8 除非經由分析證明,否則承載每個垂直集中載重之牆有效水平長度,不得超過各載 重中心到中心之距離,或承載寬幅加4倍之牆厚。 14.5.2 撓曲 14.5.2.1 Mn應依在拉力面之式(14.5.2.1a)與在壓力面之式(14.5.2.1b)之計算值中,兩者取小值: M = 1.33λ f ′S [ M = 0.42λ f ′S ] (14.5.2.1a) n c m n c m M = 0.85 f ′ S (14.5.2.1b) n c m 式中:Sm為所對應之彈性斷面模數。 解說: 非對稱斷面時,式(14.5.2.1b)可能會控制。 14.5.3 軸壓力 14.5.3.1 Pn應依下列公式計算之: 2 ⎡ ⎤ ⎛ ℓ ⎞ c P = 0.60 f ′A 1− n c g ⎢ ⎥ (14.5.3.1) ⎜ ⎟ ⎝ 32h ⎠ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ 解說: 式(14.5.3.1)反映純混凝土構件有支撐及端部束制情況的一般區域。有效長度因數省略為支承間垂直 距離ℓc的修正係數,因為依照第14.2.2.2節規定,純混凝土牆需設置支撐以抵抗側向變位下,假設牆為鉸 支承是比較保守的。 14.5.4 撓曲與軸壓力 14.5.4.1 除第14.5.4.2節所允許情況外,構材尺度應依照表14.5.4.1設計,其中Mn依照第 14.5.2.1(b)節計算、Pn依第14.5.3.1節計算。 表 14.5.4.1 撓曲與軸壓力組合 位置 互制公式 M P M P u u u u − ≤ φ1.33λ f ′ [ − ≤ φ0.42λ f ′ ] 拉力面 c c (a) S A S A m g m g M P u u 壓力面 + ≤ 1.0 (b) φM φP n n 14.5.4.2 於實心矩形斷面之牆,當Mu ≤ Pu(h/6),Mu於設計時可不考慮; φ Pn ≥ Pu,Pn依下式 計算之: 2 ⎡ ⎤ ⎛ ℓ ⎞ c P = 0.45 f ′A 1− (14.5.4.2) n c g ⎢ ⎥ ⎜ ⎟ ⎝ 32h ⎠ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ 解說: 如果合力作用在牆中間三分之一的厚度內,純混凝土牆可使用簡化公式(14.5.4.2)來設計。偏心載重 及側向力係用來決定因數化軸向力Pu的總偏心量。式(14.5.4.2)係反映牆設計時,支撐及端部束制情況的 區域。不論採第14.5.4.1節或第14.5.4.2節來設計牆,第14.2.2.2節、第14.3.1.1節及第14.5.1.8節的限制仍適 14-6
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第十四章 純混凝土 用。 14.5.5 剪力 14.5.5.1 Vn應依照表14.5.5.1計算之。 表 14.5.5.1 標稱剪力強度 剪力作用 標稱剪力強度 Vn V = 0.35λ f ′b h n c w 單向 (a) [V = 0.11λ f ′b h ] n c w ⎡ 2 ⎤ [1] V = 0.35 1 + λ f ′b h n ⎢ ⎥ c o β ⎣ ⎦ (b) ⎡ 2 ⎤ V = 0.11 1 + λ f ′b h n ⎢ ⎥ c o 雙向 取小值: β ⎣ ⎦ [ ] V = 0.71λ f ′b h n c o (c) [V = 0.22λ f ′b h ] n c o [1] β為集中載重或反力區長邊與短邊之比值 解說: 純混凝土構材的比例通常是由抗拉強度控制,而非抗剪強度,剪應力(以替代主拉應力)很少會控 制。然而,因為很難預測所有可能的情況以進行剪力檢核,如剪力榫,所以ACI 318委員會仍維持基本應 力條件下的檢核。 純混凝土的剪力需求,係根據未開裂斷面的假設。當鄰近形心軸的主拉應力達到混凝土的抗拉強度 ,純混凝土剪力破壞將為對角拉力破壞。因為主拉應力主要部分由剪力產生,本規範為確保避免拉力破 壞,限制均質材料斷面在形心軸的容許剪力,由下列公式計算之: v = VQ/Ib 式中:v及V分別為所考慮斷面之剪應力及剪力;Q是全斷面形心軸以上或以下之面積,對形心軸的 面積靜力矩;I是全斷面慣性矩;b是計算剪應力處的斷面寬度。 14.5.6 承載力 14.5.6.1 Bn應依照表14.5.6.1計算之。 表 14.5.6.1 標稱承載強度 相對幾何條件 B n A /A (0.85 f ′A ) (a) 承載面各邊皆 2 1 c 1 取小值: 大於載重面 2(0.85fc′A1) (b) 其他 0.85fc′A1 (c) 14-7
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第十四章 純混凝土 14.6 鋼筋細則 14.6.1 在門、窗或類似尺寸之開孔四周應至少配置2支D16鋼筋,該等鋼筋應延伸超過開孔角隅 至少60 cm; 或鋼筋端應設置錨定,使鋼筋能在開孔角隅處發展出fy之拉力。 解說: 鋼筋端設置錨定係依第二十五章設計,使鋼筋得以發展其規定降伏強度。 14-8
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