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第 一 章 總 則 混 凝 土 結 構 設 計 規 範 修 正 規 定 1 第 一 章 總 則 1.1 依 據 本 規 範 依 建 築 技 術 規 則 建 築 構 造 編 ( 以 下 簡 稱 建 築 構 造 編 ) 第 三 百 三 十 二 條 第 四 項 規 定 訂 定 之 1.2 範 圍 及 符 號 1.2.1 本 規 範 適 用 於 一 般 建 築 物 之 結 構 混 凝 土 構 造 E c = 混 凝 土 之 彈 性 模 數, 參 閱 第 1.9.1 節 ;kgf/cm 2 E s = 鋼 之 彈 性 模 數, 參 閱 第 1.9.2 節 ;kgf/cm 2 f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 w c = 混 凝 土 之 單 位 重 量 ;tf/m 3 本 規 範 之 規 定 為 設 計 結 構 混 凝 土 構 造 時 所 必 須 遵 守 的 最 低 基 本 要 求 此 些 基 本 要 求 可 參 考 九 十 一 年 發 布 之 結 構 混 凝 土 設 計 規 範 [1.1] ( 以 下 簡 稱 前 版 規 範 ) 中 國 土 木 水 利 工 程 學 會 之 混 凝 土 工 程 設 計 規 範 與 解 說 ( 土 木 401-96) [1.2] [1.3] 及 美 國 ACI 318-05 規 範 等 本 規 範 未 對 監 工 施 工 工 程 師 之 責 任 及 混 凝 土 品 質 之 控 制 等 有 關 規 定 加 以 闡 述 此 等 有 關 規 定 對 興 建 結 構 混 凝 土 構 造 時 極 具 重 要 性, 相 關 規 定 見 建 築 技 術 規 則 [1.4] 及 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 [1.5] 1.2.2 本 規 範 所 稱 結 構 混 凝 土 係 指 具 有 結 構 功 能 之 混 凝 土, 包 括 鋼 筋 混 凝 土 及 純 混 凝 土 鋼 筋 混 凝 土 為 結 構 混 凝 土 中 之 鋼 筋 量 不 少 於 本 規 範 規 定 之 預 力 鋼 筋 或 非 預 力 鋼 筋 之 最 低 值 者 純 混 凝 土 為 結 構 混 凝 土 中 鋼 筋 量 少 於 鋼 筋 混 凝 土 之 規 定 最 低 值 者, 或 無 鋼 筋 者 結 構 混 凝 土 之 規 定 抗 壓 強 度 應 按 本 規 範 第 1.7 節 規 定 本 規 範 所 稱 之 鋼 筋 混 凝 土 包 括 非 預 力 鋼 筋 混 凝 土 及 預 力 混 凝 土 因 此, 本 規 範 的 各 項 規 定, 除 指 明 專 門 適 用 於 非 預 力 混 凝 土 之 設 計 者 外, 均 可 用 於 預 力 混 凝 土 構 造 參 考 本 規 範 第 11.2 節 1.2.3 各 種 特 殊 結 構 以 結 構 混 凝 土 建 造 者 如 弧 拱 薄 殼 摺 版 水 塔 水 池 煙 囪 散 裝 倉 樁 及 耐 爆 構 造 等 之 設 計, 除 本 規 範 能 適 用 外, 得 視 需 要 另 行 增 補 各 種 特 殊 結 構 之 設 計, 除 本 規 範 能 適 用 外, 得 針 對 特 殊 結 構 之 需 要 參 考 相 關 規 範 及 文 獻 另 行 增 補 設 計 及 施 工 之 特 別 規 定 1.2.4 埋 入 地 下 之 混 凝 土 基 樁 墩 基 及 沉 箱 得 不 受 限 於 本 規 範 相 關 規 定 ; 惟 若 該 等 結 構 承 受 地 震 力 時 應 符 合 第 15.10.4 節 之 相 關 規 定 1-1

第 一 章 總 則 本 規 範 不 適 用 於 完 全 埋 置 於 地 下 之 混 凝 土 樁 及 墩 基 之 設 計 惟 在 空 氣 中 水 中 或 土 壤 未 能 提 供 充 分 側 撐 以 防 止 屈 曲 之 地 下 混 凝 土 樁 者, 仍 應 遵 照 本 規 範 有 關 規 定 設 計 之 1.2.5 土 壤 支 承 之 混 凝 土 鋪 面 版 得 不 受 限 本 規 範 相 關 規 定 設 計 ; 惟 若 有 相 關 結 構 藉 其 傳 遞 荷 重 時, 仍 應 遵 照 本 規 範 有 關 規 定 設 計 之 1.2.6 合 成 之 鋼 承 鈑 鋼 筋 混 凝 土 版 得 不 受 限 於 本 規 範 相 關 規 定 設 計, 其 中 混 凝 土 材 料 應 符 合 本 規 範 相 關 規 定 ; 惟 非 合 成 之 鋼 承 鈑 鋼 筋 混 凝 土 版, 仍 應 遵 照 本 規 範 有 關 規 定 設 計 之 非 合 成 之 鋼 承 鈑 鋼 筋 混 凝 土 版, 其 鋼 承 鈑 通 常 僅 當 作 模 板 使 用, 鋼 筋 混 凝 土 樓 版 必 須 承 受 全 部 載 重, 其 設 計 應 按 本 規 範 之 規 定 合 成 之 鋼 承 鈑 鋼 筋 混 凝 土 版, 其 鋼 承 鈑 可 當 作 正 彎 矩 鋼 筋 使 用, 此 種 樓 版 之 設 計 必 須 參 照 其 他 相 關 設 計 資 料 1.3 設 計 原 則 1.3.1 結 構 混 凝 土 構 造 之 設 計, 應 能 在 使 用 環 境 下 承 受 各 種 規 定 載 重, 並 滿 足 安 全 性 及 適 用 性 之 需 求 1.3.2 鋼 筋 混 凝 土 結 構 除 本 節 另 有 規 定 者 外 應 按 本 規 範 規 定 以 強 度 設 計 法 設 計, 使 構 材 之 設 計 強 度 足 以 承 受 設 計 載 重 結 構 以 強 度 設 計 法 設 計 時 應 遵 守 本 規 範 各 章 節 之 有 關 規 定, 設 計 強 度 及 設 計 載 重 之 定 義 可 參 考 第 2.2 至 2.4 節 1.3.3 預 力 混 凝 土 結 構 應 基 於 各 種 載 重 情 況 之 行 為 及 強 度 需 要 設 計 之 預 力 混 凝 土 結 構 之 設 計 應 符 合 本 規 範 第 十 一 章 之 規 定 1.3.4 非 預 力 鋼 筋 混 凝 土 結 構 得 按 本 規 範 附 篇 G 工 作 應 力 法 設 計, 以 容 許 工 作 應 力 及 使 用 載 重 為 設 計 之 依 據 非 預 力 鋼 筋 混 凝 土 結 構 若 採 用 工 作 應 力 法 設 計, 其 設 計 結 果 可 能 較 採 用 強 度 設 計 法 保 守, 惟 目 前 趨 勢 為 工 作 應 力 法 漸 遭 淘 汰, 設 計 者 宜 有 此 概 念 1.3.5 鋼 筋 與 預 力 混 凝 土 受 撓 曲 與 軸 力 構 材 得 採 用 附 篇 B 鋼 筋 ( 含 預 力 ) 混 凝 土 受 撓 曲 與 軸 力 構 材 替 代 設 計 規 定 設 計 之 1.3.6 結 構 混 凝 土 構 造 及 其 構 材 得 採 用 附 篇 C 強 度 折 減 因 數 與 設 計 載 重 之 替 代 值 規 定 設 計 之 結 構 混 凝 土 構 材 設 計 應 以 本 規 範 第 2.3 節 配 合 第 2.4 節 之 規 定 單 獨 使 用 ; 或 以 附 篇 C 之 第 C.3 節 配 合 第 1-2

第 一 章 總 則 C.4 節 之 規 定 單 獨 使 用 ; 不 得 混 雜 交 互 使 用 1.3.7 本 規 範 附 篇 A 壓 拉 桿 模 式 之 規 定, 得 於 結 構 混 凝 土 構 材 在 形 體 不 連 續 或 載 重 劇 變 區 域 設 計 應 用 之 1.3.8 本 規 範 附 篇 D 混 凝 土 結 構 用 錨 栓 之 規 定, 得 於 結 構 混 凝 土 構 材 須 用 錨 栓 連 結 時 設 計 應 用 之 1.3.9 抵 抗 地 震 力 之 結 構 混 凝 土 構 材 須 遵 照 本 規 範 第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 設 計 之 1.4 載 重 1.4.1 結 構 設 計 須 考 慮 各 種 靜 載 重 與 活 載 重 設 計 建 築 物 之 屋 架 梁 柱 牆 及 基 礎 時, 活 載 重 可 按 建 築 技 術 規 則 規 定 折 減 之 結 構 設 計 須 考 慮 各 種 可 能 發 生 之 載 重, 包 括 靜 載 重 各 種 配 置 之 活 載 重 及 第 1.4.2 1.4.3 節 規 定 載 重 與 各 種 可 能 設 備 之 載 重 屋 頂 必 須 考 慮 可 能 發 生 之 積 水 積 雪 1.4.2 結 構 設 計 須 以 整 體 結 構 抵 抗 作 用 其 上 之 總 風 力 或 地 震 力 1.4.3 設 計 時 須 考 慮 其 他 因 預 力 吊 車 載 重 振 動 衝 擊 乾 縮 溫 度 變 化 潛 變 乾 縮 補 償 混 凝 土 之 膨 脹 土 壓 液 體 壓 以 及 支 承 之 不 均 勻 沉 陷 等 所 生 之 作 用 力 1.5 材 料 1.5.1 混 凝 土 結 構 所 使 用 之 鋼 筋 預 力 鋼 筋 混 凝 土 及 其 他 材 料, 均 應 符 合 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 有 關 規 定 施 工 中 應 確 保 材 料 品 質 符 合 要 求, 使 施 工 之 情 況 符 合 本 規 範 設 計 之 假 設 條 件, 完 成 之 結 構 體 性 能 須 符 合 設 計 之 要 求 1.5.2 混 凝 土 及 材 料 之 查 驗 與 檢 驗 均 應 符 合 中 華 民 國 國 家 標 準 及 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 規 定 1.5.3 鋼 筋 與 預 力 鋼 筋 之 查 驗 與 檢 驗 均 應 符 合 本 規 範 第 13.2 節 中 華 民 國 國 家 標 準 及 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 規 定 本 規 範 附 篇 E 材 料 之 品 質 要 求 係 針 對 設 計 工 程 師 設 計 時 對 材 料 品 質 應 注 意 事 項 ; 其 內 容 由 混 凝 土 結 構 施 工 規 範 摘 要 而 成 ; 以 方 便 設 計 工 程 師 查 閱 設 計 工 程 師 對 其 所 使 用 材 料 性 質 及 施 工 品 管 應 有 充 分 了 解, 並 針 對 實 際 情 況 作 適 當 之 規 定 有 關 施 工 品 管 可 參 考 混 凝 土 結 構 施 工 規 範 及 其 他 有 關 規 定 有 關 鋼 筋 與 預 力 鋼 筋 之 規 格, 可 參 考 附 錄 甲 結 構 混 凝 土 常 用 鋼 筋 1.6 設 計 與 施 工 之 配 合 混 凝 土 結 構 設 計 時 應 考 量 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 規 定 及 施 工 可 行 性, 設 計 時 如 有 特 殊 需 求 應 於 設 計 圖 說 中 明 確 規 定 1-3

第 一 章 總 則 1.7 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 1.7.1 除 設 計 時 另 有 規 定 者 外, 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 f c 為 混 凝 土 28 日 齡 期 之 試 驗 極 限 強 度 此 項 抗 壓 強 度 之 試 驗 均 應 符 合 中 華 民 國 國 家 標 準 CNS 1232[ 混 凝 土 圓 柱 試 體 抗 壓 強 度 之 檢 驗 法 ] 及 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 有 關 規 定 如 結 構 物 在 混 凝 土 澆 置 後 未 達 規 定 齡 期 已 須 承 受 載 重 時, 則 應 以 該 承 受 載 重 時 之 齡 期 之 試 驗 極 限 強 度 為 其 規 定 強 度 2 1.7.2 結 構 混 凝 土 之 f 不 得 小 於 210kgf / cm c 1.7.3 特 殊 暴 露 環 境 下 之 混 凝 土, 其 最 低 規 定 抗 壓 強 度 及 最 大 水 膠 比 應 符 合 本 規 範 附 篇 E 之 規 定 2 1.7.4 預 力 混 凝 土 之 f 不 得 小 於 280 kgf / cm c 混 凝 土 規 定 強 度 一 般 以 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 f c 為 代 表 本 規 範 對 鋼 筋 混 凝 土 構 造 所 使 用 之 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 f c 按 結 構 物 所 需 條 件 作 概 略 性 之 建 議, 較 詳 細 之 規 定 詳 見 附 篇 E 2 2 本 版 規 範 對 新 構 築 結 構 要 求 最 低 之 結 構 混 凝 土 f c 由 175kgf / cm 提 昇 至 210kgf / cm, 此 係 考 量 增 加 混 凝 土 之 規 定 抗 壓 強 度, 可 以 提 昇 混 凝 土 之 緻 密 性, 降 低 混 凝 土 碳 化 深 度 之 速 率, 進 而 增 加 混 凝 土 構 材 之 耐 久 性, 並 增 加 混 凝 土 結 構 之 使 用 年 限 增 加 混 凝 土 結 構 之 使 用 年 限, 可 以 減 少 混 凝 土 材 料 之 使 用 量, 此 可 避 免 國 內 天 然 資 源 之 過 度 使 用 並 收 節 能 減 碳 之 功 效 其 他 有 關 非 28 日 齡 期 之 規 定 抗 壓 強 度 開 裂 抗 拉 強 度 破 裂 模 數 等 規 定, 見 相 關 章 節 如 混 凝 土 中 加 飛 灰 矽 灰 等 卜 作 嵐 (Pozzolan) 材 料 或 採 用 卜 特 蘭 (Portland) 第 Ⅰ 種 以 外 之 混 凝 土, 其 規 定 抗 壓 強 度 之 齡 期 可 依 材 料 特 性 另 行 規 定 1.8 鋼 筋 強 度 限 制 設 計 所 用 之 鋼 筋 規 定 降 伏 強 度 不 得 大 於 5, 600kgf / cm 除 在 本 規 範 第 4.6.2 4.7.3.4 4.8.6 12.4.2 及 15.3.5 節 限 制 非 預 力 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 4, 200 kgf / cm 2 2 不 得 大 於 外, 而 螺 箍 筋 之 規 定 降 伏 強 度 另 見 第 3.10.3 節, 其 他 使 用 狀 況 下 非 預 力 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 f 不 得 大 於 5, 600 kgf / cm f ps y 2 預 力 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 f 與 預 力 鋼 筋 之 抗 拉 強 度 f 之 關 係, 及 計 算 強 度 下 預 力 鋼 筋 受 拉 應 力 之 規 定 值, 詳 見 本 規 範 第 11.6 及 11.8 節 之 規 定 及 解 說 py pu f y 1.9 彈 性 模 數 1.9.1 混 凝 土 之 彈 性 模 數 E c 定 為 c 1. 5 c E = w 4, 270 f c (1-1) 式 中 w 為 混 凝 土 之 單 位 重, 適 用 範 圍 為 1. 5 至 2 5 tf / m ; 常 重 混 凝 土 w 以 2. 3 tf / m 計 c 2 時, E = 15, 000 f kgf / cm c c 3. c 3 1-4

第 一 章 總 則 E s 1.9.2 鋼 筋 之 彈 性 模 數 可 定 為 2. 04 10 kgf / cm 1.9.3 預 力 鋼 筋 之 彈 性 模 數 依 試 驗 結 果 決 定, 或 由 製 造 廠 商 提 供 6 本 規 範 1.9.1 節 之 混 凝 土 彈 性 模 數 E c 之 訂 定 以 混 凝 土 之 壓 應 變 與 壓 應 力 曲 線 中 壓 應 力 為 0 至 0. 45 f 之 斜 率 為 準 則 台 灣 地 區 E c 之 採 用, 可 參 考 本 章 參 考 文 獻 [1.6] 2 c 1.10 設 計 圖 說 1.10.1 結 構 混 凝 土 構 造 之 設 計 圖 說 包 括 設 計 圖 計 算 書 及 施 工 說 明 書 1.10.2 設 計 圖 說 須 在 適 當 位 置 載 明 下 列 各 項 : (1) 設 計 規 範 之 名 稱 及 版 本 (2) 設 計 所 用 之 活 載 重 及 其 他 特 殊 載 重 (3) 結 構 物 各 部 份 之 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 及 規 格 (4) 鋼 筋 及 鋼 料 之 規 定 強 度 及 規 格 (5) 結 構 物 各 構 材 錨 栓 及 鋼 筋 之 位 置 及 尺 寸 (6) 鋼 筋 之 保 護 層 及 間 距 (7) 鋼 筋 之 錨 定 長 度 接 續 位 置 及 長 度 (8) 鋼 筋 之 銲 接 或 機 械 式 續 接 器 之 型 式 及 位 置 (9) 預 力 混 凝 土 工 程 所 需 施 加 之 預 力 大 小 位 置 與 程 序 (10) 混 凝 土 潛 變 乾 縮 及 溫 度 變 化 範 圍 之 相 關 規 定 (11) 伸 縮 縫 收 縮 縫 或 隔 離 縫 之 位 置 及 設 計 詳 圖 (12) 配 合 結 構 設 計 原 意 所 必 須 之 施 工 縫 位 置 及 設 計 詳 圖 (13) 梁 版 牆 之 開 孔 位 置 尺 寸 及 補 強 方 法 (14) 管 線 預 留 孔 及 埋 設 鐵 件 等 之 位 置 埋 設 規 定 及 注 意 事 項 (15) 配 合 結 構 設 計 原 意 所 必 須 之 施 工 順 序 及 要 求 參 考 文 獻 [1.1] 內 政 部, 結 構 混 凝 土 設 計 規 範, 民 國 九 十 一 年 六 月 [1.2] 中 國 土 木 水 利 工 程 學 會 混 凝 土 工 程 委 員 會, 混 凝 土 工 程 設 計 規 範 ( 土 木 401-96), 民 國 九 十 六 年 九 月 [1.3] ACI Committee 318, Building Code Requirements for Structural Concrete, (ACI 318-05) & Commentary (ACI 318R-05), 2005. [1.4] 內 政 部, 建 築 技 術 規 則, 民 國 九 十 七 年 三 月 [1.5] 內 政 部, 結 構 混 凝 土 施 工 規 範, 民 國 九 十 一 年 七 月 [1.6] 陸 景 文 詹 穎 雯 陳 振 川, 台 灣 地 區 混 凝 土 抗 壓 強 度 與 彈 性 模 數 特 性 研 究, 中 國 土 木 水 利 工 程 學 會 學 刊, 第 十 四 卷, 第 三 期, 第 371-379 頁, 民 國 九 十 三 年 1-5

第 二 章 分 析 與 設 計 2 第 二 章 分 析 與 設 計 2.1 符 號 A g = 鋼 筋 混 凝 土 總 斷 面 積 空 心 斷 面 時,A g 不 含 空 心 部 份 面 積 ;cm 2 A s = 非 預 力 縱 向 受 拉 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A s = 縱 向 受 壓 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 b = 構 材 受 壓 面 之 寬 度 ;cm c = 中 性 軸 至 最 外 受 壓 纖 維 之 距 離 ;cm d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 壓 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm d t = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 最 外 層 縱 向 受 拉 鋼 筋 重 心 之 距 離 ;cm D = 靜 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 E = 地 震 力, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 E c = 混 凝 土 之 彈 性 模 數, 參 閱 第 1.9.1 節 ;kgf/cm 2 f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f ct = 輕 質 混 凝 土 之 平 均 開 裂 抗 拉 強 度 ;kgf/cm 2 f r = 混 凝 土 之 開 裂 模 數 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 F = 流 體 力, 因 密 度 及 高 度 明 確 之 液 體 其 重 量 及 壓 力 所 造 成 之 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm H = 土 壤 力, 因 土 壤 土 壤 中 之 水 或 其 他 物 質 之 重 量 及 壓 力 所 造 成 之 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 I cr = 構 材 開 裂 斷 面 轉 換 成 混 凝 土 斷 面 之 慣 性 矩 ;cm 4 I e = 用 以 計 算 撓 度 之 有 效 慣 性 矩 ;cm 4 I g = 總 斷 面 對 其 中 心 軸 之 慣 性 矩 ;cm 4 l = 梁 或 單 向 版 之 跨 度, 參 閱 第 2.8 節 ;cm 或 = 懸 臂 梁 之 外 伸 長 度 ;cm l n = 淨 跨 度, 兩 支 承 面 間 之 距 離 ;cm L = 活 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 L r = 屋 頂 活 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 M a = 計 算 撓 度 時 所 用 之 最 大 彎 矩 ;kgf-cm M cr = 開 裂 彎 矩, 參 閱 第 2.11.2.3 節 ;kgf-cm M n = 斷 面 之 彎 矩 計 算 強 度 ;kgf-cm M u = 斷 面 之 設 計 彎 矩 ;kgf-cm P b = 在 平 衡 應 變 狀 態 時 之 軸 力 計 算 強 度, 參 閱 第 3.4.2 節 ;kgf P n = 斷 面 之 軸 力 計 算 強 度 ;kgf P u = 設 計 軸 力 ; 壓 力 為 正, 拉 力 為 負 ;kgf R = 雨 水 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 S = 雪 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 2-1

T = 溫 度 潛 變 乾 縮 與 不 等 沉 陷 等 之 效 應, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 T n = 斷 面 之 扭 矩 計 算 強 度 ;kgf-cm T u = 斷 面 之 設 計 扭 矩 ;kgf-cm U = 設 計 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力, 參 閱 第 2.4 節 V n = 斷 面 之 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V u = 斷 面 之 設 計 剪 力 ;kgf w c = 混 凝 土 之 單 位 重 量 ;tf/m 3 w u = 梁 或 單 向 版 之 單 位 長 度 設 計 載 重 W = 風 力, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 y t = 總 斷 面 形 心 軸 至 拉 力 面 之 距 離 ;cm α f = 梁 與 版 之 撓 曲 勁 度 比, 其 中 版 之 寬 度 以 梁 兩 邊 之 版 中 心 線 為 界, 參 閱 第 6.4.6 節 α fm = 版 周 各 梁 α f 之 平 均 值 β = 雙 向 版 長 向 對 短 向 淨 跨 度 比 值, 參 閱 第 2.11.3.3 節 β 1 = a ; 壓 應 力 分 佈 等 值 矩 形 塊 高 度 與 最 外 受 壓 纖 維 至 中 性 軸 距 離 之 比 值, 參 閱 第 3.3.6 節 c ε t = 於 計 算 強 度 下, 最 外 層 受 拉 鋼 筋 之 淨 拉 應 變 ; 亦 即 定 義 為 在 計 算 強 度 下, 不 含 預 力 潛 變 乾 縮 及 溫 度 效 應 之 應 變, 參 閱 第 3.4.3 3.4.4 及 3.4.5 節 λ = 額 外 長 期 撓 度 與 瞬 時 撓 度 之 比 值, 參 閱 第 2.11 節 Δ ξ = 持 續 載 重 之 時 間 效 應 因 數, 參 閱 第 2.11 節 A ρ = s ; 非 預 力 受 拉 鋼 筋 比 bd A ρ = s ; 非 預 力 受 壓 鋼 筋 比 bd φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 2.2 強 度 設 計 法 使 結 構 混 凝 土 構 造 物 構 材 之 設 計 強 度 足 以 承 受 結 構 分 析 所 得 之 設 計 載 重, 稱 為 強 度 設 計 法 以 強 度 設 計 法 設 計 鋼 筋 混 凝 土 結 構 時, 應 受 本 規 範 各 項 規 定 之 約 束 強 度 設 計 法 (strength design method) 之 基 本 要 求 為 : 設 計 強 度 設 計 載 重, 或 ( 強 度 折 減 因 數 )( 計 算 強 度 ) ( 載 重 因 數 )( 使 用 載 重 ), 亦 即 φ P n P u φ M n M u φ V n V u φ T n T u 以 上 各 種 計 算 強 度 M n P n V n 及 T n 為 按 本 規 範 規 定 計 算 結 構 混 凝 土 構 材 斷 面 及 構 材 聯 結 處 所 能 承 受 之 彎 矩 軸 力 剪 力 或 扭 力 各 種 設 計 力 M u P u V u 及 T u, 均 為 結 構 物 在 各 種 使 用 載 重 狀 況 下 與 載 重 因 數 配 合, 依 第 2.5 2-2

第 二 章 分 析 與 設 計 節 分 析 方 法 計 算 所 得 之 因 數 載 重, 亦 即 設 計 載 重 2.3 設 計 強 度 2.3.1 結 構 混 凝 土 構 材 斷 面 及 構 材 聯 結 處 之 設 計 強 度, 為 計 算 強 度 乘 以 強 度 折 減 因 數 計 算 強 度 為 依 本 規 範 規 定 計 算 所 能 提 供 之 軸 力 彎 矩 剪 力 及 扭 力 2.3.2 強 度 折 減 因 數 φ 應 為 下 列 規 定 值 : (1) 拉 力 控 制 斷 面 : 符 合 第 3.4.4 節 規 定 者...0.90 (2) 壓 力 控 制 斷 面 : 符 合 第 3.4.3 節 規 定 者 (a) 使 用 螺 箍 筋 : 符 合 第 3.10.3 節 規 定 者...0.70 (b) 其 他 情 形...0.65 (3) 過 渡 斷 面 : 介 於 (1) 及 (2) 間 者 (a) φ 值 由 (2)(a) 或 (b) 之 φ 值 依 最 外 受 拉 鋼 筋 淨 拉 應 變 值 ε t 由 壓 力 控 制 斷 面 應 變 界 限 到 0.005 間 之 變 化, 遞 增 至 (1) 之 φ 值 (b) 若 依 附 篇 B 規 定 設 計 時, 則 f y 4,200 kgf/cm 2,(d d s ) / h 0.70 之 對 稱 配 筋 構 材, 若 0 φ P n 0.10 f c A g, 則 φ 值 可 依 φ Pn 之 遞 減, 按 直 線 比 例 增 至 0.9 其 他 構 材 之 軸 力 小 於 0. 10 f c A g 或 φ Pb 之 軸 力 小 者, 則 φ 值 可 依 φ Pn 之 遞 減 按 直 線 比 例 遞 增 至 0.9 (4) 剪 力 與 扭 力... 0.75 (5) 除 (6) 及 (7) 規 定 外 之 混 凝 土 承 壓 面... 0.65 (6) 預 力 混 凝 土 之 後 拉 錨 定 區... 0.85 (7) 符 合 附 篇 A 規 定 之 壓 桿 拉 桿 節 點 區 及 承 壓 面... 0.75 (8) 符 合 第 5.10.1.1 節 規 定 之 先 拉 構 材 中 無 軸 力 之 撓 曲 斷 面... 0.75 (9) 符 合 第 十 六 章 結 構 純 混 凝 土 之 撓 曲 壓 力 剪 力 及 承 壓... 0.55 2.3.3 符 合 第 五 章 規 定 之 鋼 筋 伸 展 長 度 不 須 考 慮 強 度 折 減 因 數 2.3.4 耐 震 構 造 之 強 度 折 減 因 數 可 按 第 2.3.2 節 及 2.3.3 節 規 定, 但 下 列 除 外 : (a) 任 何 抵 抗 地 震 力 構 材 之 計 算 剪 力 強 度 低 於 該 構 材 於 設 計 載 重 併 合 地 震 效 應 之 計 算 撓 曲 強 度 所 對 應 之 剪 力 者, 其 剪 力 折 減 因 數 為 0.60 (b) 橫 隔 版 之 剪 力 折 減 因 數 不 得 超 過 主 要 抵 抗 側 向 力 系 統 中 垂 直 構 材 之 剪 力 折 減 因 數 (c) 韌 性 構 架 之 接 頭 符 合 第 15.6 節 規 定 者 及 連 接 梁 符 合 第 15.8.7 節 之 規 定 者, 其 剪 力 折 減 因 數 為 0.85 混 凝 土 構 材 斷 面 及 構 材 聯 結 處 之 設 計 強 度 (design strength) 為 其 計 算 強 度 (nominal strength) 乘 以 比 1. 0 小 之 強 度 折 減 因 數 (strength reduction factor) 所 得 之 值, 即 為 φ P n φ V n 及 φ Tn 計 算 強 度 為 按 本 規 範 規 定 計 算 在 結 構 混 凝 土 構 材 斷 面 及 構 材 聯 結 處 所 能 承 受 之 彎 矩 M n 軸 力 P n 剪 力 V n 及 扭 力 T n 強 度 折 減 因 數 φ 之 目 的 為 反 應 : (1) 材 料 強 度, 構 材 斷 面 等 可 能 變 異 所 造 成 之 強 度 不 足 ; (2) 設 計 方 程 式 之 不 準 確 性 ; 2-3

(3) 構 材 受 載 重 後 之 韌 性 (ductility) 及 可 靠 度 (reliability); (4) 構 材 在 結 構 物 中 之 重 要 程 度 例 如 : 柱 之 φ 值 較 小 是 因 為 柱 之 韌 性 較 梁 為 低, 而 受 混 凝 土 強 度 之 變 動 的 影 響 較 大, 且 柱 之 負 荷 面 積 亦 較 梁 為 大 ; 符 合 第 3.10.3 節 之 螺 箍 柱 較 具 韌 性, 故 其 φ 值 較 橫 箍 柱 為 高 本 規 範 之 上 述 各 種 強 度 折 減 因 數 之 訂 定 以 前 版 規 範 附 篇 C 中 第 C.3 節 規 定 為 基 礎, 根 據 ACI 318-05 第 9.3 節 規 定 而 成 其 中 以 (1),(2) 及 (3) 之 文 字 敘 述 變 動 較 大 以 前 版 規 範 之 (1) 撓 曲, 或 撓 曲 與 軸 拉 力 共 同 作 用 (2) 軸 拉 力 及 (3) 中 較 輕 軸 力 時, 則 φ 值 可 依 φ 之 遞 降, 按 直 線 比 例 增 至 0.9, 集 成 一 類 作 為 本 規 範 Pn 第 2.3.2 節 (1) 拉 力 控 制 斷 面 ; 前 版 規 範 之 (2) 軸 壓 力 或 撓 曲 與 軸 壓 力 共 同 作 用 之 螺 旋 箍 筋 及 其 他 情 形, 作 為 本 規 範 第 2.3.2 節 (2) 壓 力 控 制 斷 面 本 規 範 第 2.3.2 節 (3) 為 介 於 上 述 (1) 拉 力 控 制 斷 面 及 (2) 壓 力 控 制 斷 面 間 之 規 定, 亦 即 前 版 規 範 之 (2) 中 較 低 軸 力 時,φ 值 可 按 規 定 增 加 之 情 形 其 中 拉 力 控 制 斷 面 之 φ 值 保 持 0.9, 與 前 版 規 範 第 C.3 節 (1) 之 φ 值 0.8 有 所 不 同, 主 要 因 為 ACI 318-05 之 審 議 委 員 會 及 過 去 及 目 前 之 材 料 可 靠 度 分 析 統 計 研 究 均 認 可 原 有 規 定 φ = 0. 9 本 規 範 第 2.3.2 節 (3) 之 規 定 可 用 圖 R2.3.2(a) 作 簡 明 之 圖 示 鋼 筋 規 定 強 度 f = 4, 200 kgf / cm 時, 斷 面 上 最 外 受 拉 鋼 筋 之 拉 應 變 ε t 分 別 為 壓 力 控 制 斷 面 ε t = 0. 002 增 至 拉 力 控 制 斷 面 ε t = 0. 005 介 於 兩 者 之 間 為 漸 變 區 φ ε t 之 關 係 亦 可 代 以 φ c / dt 之 關 係 當 ε t = 0. 002 時 c / dt = 0. 600, ε t = 0. 005 時 c / dt = 0. 375 本 規 範 第 2.3.2 節 (4) 至 (9), 及 第 2.3.3 至 2.3.4 節 之 φ 值 規 定, 除 配 合 本 規 範 第 2.4 節 設 計 載 重 因 數 之 修 訂 外, 亦 反 應 本 解 說 第 三 段 列 舉 之 各 種 因 素, 不 加 贅 述 y 2 0.90 φ ( 0. 002)( 200 3) φ = 0. 7 + ε t / 0.70 0.65 螺 箍 筋 其 他 箍 筋 ( 0. 002)( 250 3) φ = 0. 65 + ε t / 壓 力 控 制 過 渡 斷 面 拉 力 控 制 ε = 0. 002 t c d t = 0. 600 ε = 0. 005 t c d t = 0. 375 c d t 與 φ 之 線 性 變 化 : 螺 箍 筋 φ = 0. 70 + 0. 2[ 1 ( c d t ) ( 5 3) ] 其 他 箍 筋 φ = 0. 65 + 0. 25[ 1 ( c d t ) ( 5 3) ] 圖 R2.3.2(a) 對 於 f y =4200 kgf/cm 2 之 預 力 與 非 預 力 鋼 筋 之 最 外 受 拉 鋼 筋 應 變 ε t 與 φ 關 係 圖 預 力 構 材 之 受 撓 斷 面 內 受 拉 鋼 筋 依 本 規 範 5.10.1 節 規 定 如 圖 R.2.3.2(b) 所 示 構 材 之 壓 力 控 制 區 φ 值 為 0.75, 過 渡 區 自 0.75 增 至 0.9, 拉 力 控 制 區 為 0.9 2-4

第 二 章 分 析 與 設 計 φ 傳 遞 長 度 末 端 鋼 腱 自 由 端 伸 展 長 度 末 端 f 3 se 0. 014 d b l d 構 材 末 端 與 鋼 腱 自 由 端 至 鋼 腱 自 由 端 之 距 離 圖 R2.3.2(b) 完 全 黏 裹 鋼 腱 預 力 構 材 中 至 鋼 腱 自 由 端 之 距 離 與 φ 之 關 係 圖 若 受 拉 鋼 筋 未 延 伸 至 構 材 端 止 於 構 材 內 如 圖 R2.3.2(c) 所 示, 受 拉 鋼 筋 之 φ 值 在 壓 力 控 制 區 為 0.75, 過 渡 區 自 0.75 增 至 0.9, 拉 力 控 制 區 為 0.9 φ 傳 遞 長 度 末 端 2.4 設 計 載 重 構 材 末 端 無 黏 裹 長 度 鋼 腱 自 由 端 f 3 se 2 0. 014 * l d d b 伸 展 長 度 末 端 * 2l d 由 式 (5-4) 計 算 至 鋼 腱 自 由 端 之 距 離 圖 R2.3.2(c) 第 5.10.3 節 無 黏 裹 鋼 腱 預 力 構 材 中 至 鋼 腱 自 由 端 之 距 離 與 φ 之 關 係 圖 2.4.1 結 構 混 凝 土 構 材 斷 面 及 構 材 聯 結 處 之 設 計 載 重, 為 按 本 規 範 規 定 依 載 重 因 數 及 使 用 載 重 算 得 之 值 載 重 因 數 (load factor) 與 使 用 載 重 (service load) 組 合 計 算 所 得 之 載 重 為 因 數 載 重 (factored load), 亦 可 直 接 稱 之 為 設 計 載 重 (required strength) 設 計 載 重 涵 蓋 由 載 重 因 數 與 使 用 載 重 組 合 計 算 所 得 之 載 重, 及 由 此 載 重 在 構 材 或 斷 面 上 產 生 之 各 相 關 彎 矩 M u 軸 力 P u 剪 力 V u 及 扭 力 T u 使 用 載 重 係 依 建 築 技 術 規 則 規 定 的 各 種 載 重, 如 靜 載 重 活 載 重 風 力 地 震 力 流 體 力 土 壤 力, 以 及 因 溫 度 潛 變 乾 縮 乾 縮 補 償 混 凝 土 之 膨 脹 及 沉 陷... 等 變 化 引 起 之 效 應 2-5

載 重 因 數 之 設 定 受 在 結 構 物 上 長 期 承 受 各 種 使 用 載 重 是 否 能 準 確 估 算 及 其 變 動 可 能 性 的 影 響 例 如 靜 載 重 即 較 活 載 重 易 為 精 確 估 算, 故 靜 載 重 之 載 重 因 數 低 於 活 載 重 之 載 重 因 數 本 規 範 之 各 種 載 重 因 數 設 定 組 合 係 考 慮 在 一 般 情 況 下 是 否 可 能 同 時 發 生 之 機 率 分 析 時 要 注 意 載 重 組 合 U 中 之 符 號, 某 一 荷 重 可 能 產 生 與 另 一 荷 重 相 反 之 影 響 例 如 含 有 0. 9D 之 組 合 就 因 較 高 之 靜 重 會 減 低 其 他 載 重 之 影 響 此 種 組 合 在 拉 力 控 制 的 柱 斷 面 就 很 重 要, 此 時 若 軸 力 減 低 及 彎 矩 增 加 而 使 斷 面 成 為 臨 界 斷 面 2.4.2 設 計 載 重 之 組 合 如 下 : (1) U=1.4(D+F) (2) U=1.2(D+F+T)+1.6(L+H)+0.5(L r 或 S 或 R) (3) U=1.2D+1.6(L r 或 S 或 R)+ (1.0L 或 0.8W) (4) U=1.2D+1.6W+1.0L+0.5(L r 或 S 或 R) (5) U=1.2D+1.0E+1.0L+0.2S (6) U=0.9D+1.6W+1.6H (7) U=0.9D+1.0E+1.6H 各 符 號 之 說 明 詳 見 本 規 範 第 2.1 節 及 其 他 有 關 規 定 以 上 各 種 組 合 遇 下 列 情 況, 可 作 調 整 : (a) 除 供 公 眾 使 用 之 場 所 停 車 場 或 活 載 重 L 超 過 500 kgf/m 2 之 區 域 外, 上 述 (3) (4) 及 (5) 式 中 :1.0L 可 減 至 0.5L (b) 風 力 不 受 方 向 因 數 折 減 時, 上 述 (4) 及 (6) 中 :1.6W 可 減 為 1.3W 土 壤 力 H 引 起 之 構 材 內 力 若 有 抵 消 風 力 或 地 震 力 引 致 之 構 材 內 力 時, 上 述 (6) 及 (7) 中 H 項 應 予 不 計 因 其 他 力 作 用 下 對 土 壤 產 生 反 力, 該 反 力 不 得 計 入 H, 但 構 材 設 計 時 該 項 反 力 須 予 計 入 風 力 W 或 地 震 力 E 引 起 之 土 壤 力 H, 如 其 方 向 與 W 或 E 相 反 時, 上 述 (6) 及 (7) 中 H 項 應 予 不 計 因 其 他 力 所 引 起 之 土 壤 抵 抗 力 不 得 計 入 H, 但 於 構 材 設 計 時 應 考 慮 土 壤 抵 抗 力 2.4.3 設 計 載 重 之 組 合 受 環 境 因 素 之 影 響, 應 考 慮 下 列 情 況 : (a) 活 載 重 有 衝 擊 效 應 時, 此 效 應 須 計 入 活 載 重 中 (b) 洪 泛 區 內 及 冰 凍 區 內 之 結 構 物, 應 考 慮 洪 水 及 冰 凍 侵 蝕 程 度 (c) 後 拉 法 施 預 力 時, 錨 定 區 受 千 斤 頂 施 力 之 載 重 因 數 以 1.2 計 算 本 規 範 之 第 2.4.2 節 之 各 種 設 計 載 重 組 合 方 式 係 直 接 採 用 美 國 混 凝 土 協 會 出 版 之 ACI 318-05 中 第 9.2 節 式 (9.1) 至 式 (9.7) 之 規 定 ; 此 等 設 計 載 重 組 合 方 式 原 係 ACI 318-95 附 篇 C 之 解 說 部 份, 移 置 修 正 而 成 前 版 規 範 附 篇 C 第 C.4 節 之 訂 定 亦 係 根 據 ACI 318-95 附 篇 C 之 解 說 部 份, 加 以 整 理 修 正 而 成, 較 符 合 附 篇 C 之 精 神, 本 規 範 第 2.4 節 條 文 亦 依 此 修 定 根 據 現 行 建 築 物 耐 震 設 計 規 範 及 解 說, 設 計 地 震 下 之 最 小 設 計 水 平 總 橫 力 V 依 下 式 計 算 : I S ad V = W 1 4 y F. α ud m 式 中,S ad 為 工 址 水 平 加 速 度 反 應 譜 係 數 ;I 為 用 途 係 數 ; F ud 為 結 構 系 統 地 震 力 折 減 係 數 ;W 為 建 築 物 全 部 靜 載 重 ; α 為 起 始 降 伏 地 震 力 放 大 倍 數, 與 含 地 震 力 之 載 重 組 合 有 關 本 版 含 地 震 力 之 載 重 組 y 2-6

第 二 章 分 析 與 設 計 合 採 用 1. 2D + 1. 0E + 1. 0L + 0. 2S, 且 大 部 分 情 形 下 1. 0L 可 減 至 0. 5L 由 於 地 震 力 的 載 重 因 數 取 1.0, 因 此 計 算 水 平 總 橫 力 V 時, α 值 應 取 1.0 y 2.5 分 析 方 法 2.5.1 構 材 任 一 斷 面 所 受 之 彎 矩 軸 力 剪 力 與 扭 力, 除 按 第 2.6 節 規 定 外, 皆 須 按 彈 性 理 論 在 產 生 最 大 效 應 之 載 重 情 形 下 分 析 計 算 之 第 2.7 至 2.10 節 之 簡 化 假 設, 亦 可 適 用 2.5.2 普 通 結 構 物 可 按 通 常 認 為 可 得 相 當 精 確 程 度 之 近 似 方 法 分 析 ; 預 力 混 凝 土 與 較 為 重 要 之 結 構 則 須 用 較 為 精 確 之 分 析 方 法 計 算 之 普 通 鋼 筋 混 凝 土 結 構 可 用 相 當 精 確 程 度 之 近 似 方 法 分 析 之 連 續 梁 或 單 向 版 之 近 似 彎 矩 與 剪 力 可 按 第 2.5.3 節 之 規 定 預 力 混 凝 土 結 構 則 須 用 較 精 確 之 分 析 方 法 計 算 第 2.7 至 2.10 節 之 簡 化 假 設 適 用 於 彈 性 理 論 分 析 2.5.3 連 續 梁 或 單 向 版 之 近 似 彎 矩 與 剪 力 可 按 下 列 各 值 計 算 之 ; 但 須 : (1) 兩 跨 以 上 (2) 相 鄰 兩 跨 度 中 較 大 者 不 超 過 較 小 者 之 1. 2 倍 (3) 承 受 均 佈 載 重 (4) 活 載 重 不 超 過 靜 載 重 之 3 倍 (5) 均 勻 斷 面 桿 件 正 彎 矩 端 跨 2 不 連 續 端 不 受 束 縛 者... wu l n / 11 2 不 連 續 端 與 支 承 造 成 一 體 者... wu l n / 14 2 內 跨... w l 16 u n / 負 彎 矩 第 一 個 內 支 承 之 外 面 處 : 2 二 跨... wu l n / 9 2 二 跨 以 上... wu l n / 10 2 其 他 內 支 承 面 處... wu l n / 11 外 支 承 之 內 面 處 : 2 構 材 與 支 承 梁 造 成 一 體 者... wu l n / 24 2 構 材 與 支 承 柱 造 成 一 體 者... wu l n / 16 所 有 支 承 面 處 : 版 之 跨 度 不 超 過 3m 者 ; 及 2 連 續 梁 梁 端 處 柱 之 勁 度 和 與 梁 勁 度 之 比 大 於 8 者... w l 12 u n / 剪 力 端 跨 第 一 個 內 支 承 面 處... 1. 15wu l n / 2 其 他 支 承 面 處... w u l n / 2 2.5.4 結 構 混 凝 土 構 材 得 依 本 規 範 附 篇 A 設 計 之 2-7

2.6 連 續 受 撓 構 材 負 彎 矩 之 調 整 2.6.1 除 彎 矩 利 用 近 似 值 求 得 者 外, 連 續 構 材 在 假 定 載 重 分 佈 情 形 下, 依 據 彈 性 理 論 求 得 支 承 處 之 負 彎 矩 可 作 增 減, 但 不 得 超 過 1000ε t %, 並 以 20% 為 最 大 值 2.6.2 跨 度 內 其 他 斷 面 之 彎 矩 亦 應 作 配 合 之 修 正 2.6.3 此 項 負 彎 矩 調 整 僅 限 於 彎 矩 減 少 斷 面 之 ε t 等 於 或 大 於 0.0075 者 負 彎 矩 之 調 整 時 相 對 地 引 起 鄰 近 有 關 之 正 彎 矩 亦 應 作 配 合 之 調 整, 以 符 合 該 載 重 產 生 之 彎 矩 變 化 情 況 本 節 之 應 用 受 到 若 干 限 制 如 下 : (1) 不 得 用 於 工 作 應 力 法 之 構 材 設 計 亦 不 得 用 於 直 接 設 計 法 ( 本 規 範 第 6.7 節 ) 之 雙 向 版 設 計 (2) 調 整 前 之 彎 矩 必 須 由 較 精 確 分 析 方 法, 如 彎 矩 分 配 法 傾 斜 變 位 法... 等 計 算 而 得 第 2.5.3 節 之 近 似 彎 矩, 不 得 應 用 本 節 建 議 作 負 彎 矩 調 整 彎 矩 再 分 配 幅 度 視 塑 鉸 區 之 韌 性 而 定 塑 鉸 產 生 在 最 大 彎 矩 處 而 使 彎 矩 圖 變 動, 通 常 會 使 塑 鉸 區 之 負 彎 矩 減 少 而 依 彈 性 理 論 計 得 之 正 彎 矩 增 加 因 負 彎 矩 由 某 一 載 重 配 置 分 析 而 得, 但 正 彎 矩 則 由 另 一 載 重 配 置 分 析 而 得 故 任 何 單 一 之 載 重 配 置 下 每 一 斷 面 均 有 保 存 未 完 全 利 用 的 強 度 塑 鉸 則 可 使 較 多 的 斷 面 在 極 限 荷 重 時 充 分 利 用 其 強 度 假 設 較 保 守 之 混 凝 土 極 限 應 變 及 塑 鉸 長 度 ( 甚 多 實 驗 結 果 所 定 ), 旋 轉 能 力 較 小 之 撓 曲 構 材 依 分 析 所 得 其 彎 矩 分 配 可 上 達 20%, 視 其 鋼 筋 比 而 定 以 上 所 言 乃 較 保 守 ( 見 圖 R2.6) Cohn [2.2] 及 Mattock [2.3] 之 研 究 除 支 持 上 述 結 果, 更 進 一 步 指 出 在 使 用 荷 重 下 有 再 分 配 及 未 再 分 配 之 梁 裂 紋 及 撓 度 相 差 不 多 同 時, 若 依 規 範 設 計 之 構 材, 再 分 配 構 材 有 相 當 之 旋 轉 能 力 25 20 l/d=23 b/d=1/5 f y =4,200 kgf/cm 2 f y=5,600 kgf/cm 2 有 計 算 依 據 者 f y =4,200 kgf/cm 2 彎 矩 調 整 百 分 比 15 10 ACI 318-99 允 許 值 建 議 值 ( 適 用 各 值 之 f y 和 f pu ) f y =5,600 kgf/cm 2 5.0075 0 0.005.010.015.020.025 淨 拉 力 應 變 ε t 圖 R2.6 最 小 旋 轉 能 力 之 彎 矩 再 分 配 允 許 範 圍 2.7 勁 度 2.7.1 計 算 柱 牆 樓 版 及 屋 頂 系 統 之 相 對 撓 曲 勁 度 及 扭 曲 勁 度 時, 可 採 用 任 何 合 理 之 假 設, 但 此 項 假 設 在 整 個 分 析 中 應 一 致 2.7.2 梁 在 支 承 處 有 托 肩 者, 其 撓 曲 彎 矩 之 計 算 與 構 材 設 計 均 須 考 慮 托 肩 之 影 響 2-8

第 二 章 分 析 與 設 計 構 材 勁 度 EI 及 GJ 是 反 應 構 材 在 降 伏 (yielding) 前 可 能 發 生 之 非 彈 性 行 為 及 開 裂 (cracking) 程 度 惟 若 每 一 構 材 勁 度 均 作 此 種 考 慮, 將 增 其 複 雜 性, 在 設 計 上 甚 不 實 際 ; 因 而 必 須 簡 化, 以 定 其 EI 及 GJ 就 無 側 移 構 架 而 言, 相 對 勁 度 較 為 重 要 其 EI 及 GJ 之 計 算 可 自 下 列 兩 種 假 設, 擇 一 而 行 :(1) 各 種 構 材 之 EI 及 GJ 均 用 總 斷 面 (2) 各 梁 之 EI 及 GJ 以 總 斷 面 之 一 半, 柱 之 EI 及 GJ 以 總 斷 面 計 算 對 有 側 移 構 架 之 EI 或 GJ 之 估 算 宜 較 逼 真, 可 用 本 規 範 第 3.12.1 節 之 建 議 2.8 跨 度 2.8.1 構 材 與 支 承 非 構 成 一 體 者, 構 材 跨 度 為 支 承 間 淨 距 加 構 材 深 度, 但 無 需 超 過 支 承 中 心 間 之 距 離 2.8.2 計 算 構 架 或 連 續 構 造 物 之 構 材 彎 矩 時, 其 跨 度 應 為 支 承 中 心 間 之 距 離 2.8.3 梁 與 支 承 構 成 一 體 者, 支 承 面 之 彎 矩 可 用 於 設 計 2.8.4 跨 度 小 於 3m 之 連 續 版 與 支 承 造 成 一 體 者, 可 以 支 承 間 之 淨 距 為 設 計 跨 度 而 不 考 慮 支 承 之 寬 度 2.9 柱 2.9.1 柱 之 設 計 須 能 抵 抗 由 各 層 樓 版 或 屋 頂 載 重 所 產 生 之 軸 向 力 及 與 鄰 接 之 樓 版 或 屋 頂 某 一 跨 間 載 重 所 產 生 之 最 大 彎 矩 產 生 彎 矩 與 軸 向 力 最 大 比 之 載 重 條 件, 亦 應 考 慮 2.9.2 構 架 或 連 續 構 造 物 之 外 柱 與 內 柱 受 偏 心 或 不 平 衡 載 重 所 發 生 之 影 響, 應 加 考 慮 2.9.3 計 算 重 力 載 重 發 生 之 彎 矩 時, 柱 之 他 端 如 與 結 構 物 構 成 一 體 者 可 假 設 為 固 定 2.9.4 柱 在 各 樓 層 或 屋 頂 處 所 抵 抗 之 彎 矩, 應 按 該 處 上 下 柱 之 相 對 勁 度, 及 束 制 條 件 分 配 之 2.10 活 載 重 之 分 佈 2.10.1 設 計 多 層 構 架 時, 每 層 僅 須 考 慮 作 用 在 該 層 上 之 活 載 重 ; 柱 之 他 端 如 與 結 構 物 構 成 一 體 者, 可 假 設 為 固 定 2.10.2 活 載 重 之 分 佈 可 僅 考 慮 下 列 載 重 組 合 : (1) 設 計 靜 載 重 佈 滿 各 跨 間, 及 設 計 活 載 重 佈 滿 於 相 鄰 兩 跨 間 (2) 設 計 靜 載 重 佈 滿 各 跨 間, 及 設 計 活 載 重 佈 滿 於 每 隔 一 跨 間 2.11 撓 度 之 控 制 2.11.1 鋼 筋 混 凝 土 之 受 撓 構 材, 應 有 足 夠 之 勁 度 以 防 止 在 使 用 載 重 下 產 生 足 以 影 響 結 構 強 度, 或 使 用 性 能 之 撓 度 或 變 形 本 節 對 在 使 用 載 重 下, 可 能 發 生 之 撓 度 或 變 形 提 供 控 制 規 定 長 期 撓 度 為 在 靜 載 重 及 部 份 須 考 慮 之 持 續 性 活 載 重 下 發 生 者 撓 度 控 制 可 用 簡 化 之 最 小 厚 度 約 束 之 : (1) 表 2.11.1 提 供 非 預 力 梁 單 向 版 或 合 成 構 材 之 最 小 厚 度 (2) 非 預 力 雙 向 版 之 最 小 厚 度 如 第 2.11.3 節 規 定 非 預 力 構 材 如 不 能 滿 足 最 小 厚 度 之 要 求 或 非 預 力 構 材 支 承 ( 或 連 繫 於 ) 隔 間 牆 或 其 他 易 因 較 大 撓 2-9

曲 而 遭 破 壞 之 構 造 或 所 有 預 力 混 凝 土 構 造 等 其 撓 度 須 加 以 計 算, 其 值 不 得 超 過 表 2.11.2 之 規 定 非 預 力 雙 向 構 造, 預 力 構 材 及 合 成 構 材 可 分 別 按 本 規 範 第 2.11.3,2.11.4 及 2.11.5 節 規 定 考 慮 其 撓 曲 之 控 制 2.11.2 非 預 力 單 向 構 造 2.11.2.1 表 2.11.1 適 用 於 單 向 構 造 不 支 承 或 不 連 繫 於 因 其 較 大 撓 度 而 易 遭 破 壞 之 隔 間, 或 其 他 構 造 物 者 但 由 撓 度 計 算 證 明 用 更 小 厚 度 無 不 良 影 響 時, 則 不 在 此 限 表 2.11.1 受 撓 構 材 之 最 小 厚 度 或 深 度 最 小 厚 度 或 深 度 構 材 類 別 簡 支 一 端 連 續 兩 端 連 續 懸 臂 單 向 版 l / 20 l / 24 l / 28 l / 10 梁 或 單 向 肋 版 l / 16 l /18. 5 l / 21 l / 8 註 : (1) 本 表 適 用 於 常 重 混 凝 土 ( w = 2. 3 tf / m ) 及 f = 4, 200 kgf / cm 之 非 預 力 構 材 c (2) 輕 質 混 凝 土 之 單 位 重 量 w c 在 1.4~1.9 tf/m 3 之 間 者, 表 值 須 乘 以 (1.650-0.315w c ), 但 不 得 小 於 1.09 (3) 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 f y 不 等 於 4,200 kgf/cm 2 時, 表 值 須 乘 以 (0.4 + f y / 7,000) 2.11.2.2 因 載 重 作 用 而 產 生 之 即 時 撓 度, 應 以 彈 性 力 學 之 方 法 與 公 式 計 算 之, 並 應 考 慮 裂 紋 及 鋼 筋 對 勁 度 之 影 響 2.11.2.3 若 勁 度 無 較 正 確 之 分 析, 計 算 即 時 撓 度 之 混 凝 土 彈 性 模 數 E c 應 按 第 1.9.1 節 之 規 定, 有 效 慣 性 矩 I e 應 按 式 (2-1) 計 算, 但 不 得 大 於 I g cr 3 cr 3 e ( ) I g + 1 ( Icr M a M a 3 y M M I = ) (2-1) 式 中 I g M cr = fr yt (2-2) 對 常 重 混 凝 土 而 言 f r = 2. 0 f c (2-3) 如 使 用 符 合 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 規 定 之 輕 質 混 凝 土, 可 應 用 下 列 方 法 之 一 修 正 之 : (1) 當 f ct 已 予 規 定 時,f r 之 公 式 須 以 f ct / 1. 8 替 代 f c 修 正 之, 但 所 用 之 f ct / 1. 8 值 不 得 超 過 f c (2) 當 f ct 未 予 規 定 時,f r 公 式 中 之 f c, 對 粗 細 骨 材 皆 為 輕 質 骨 材 之 全 輕 質 混 凝 土 須 乘 以 0.75; 對 常 重 砂 輕 質 混 凝 土 須 乘 以 0.85 介 於 以 上 兩 者 間 之 含 有 部 份 輕 質 細 骨 材 之 混 凝 土 可 以 內 插 法 定 之 2 2.11.2.4 連 續 跨 度 構 材 之 有 效 慣 性 矩, 先 依 式 (2-1) 計 算 正 負 臨 界 彎 矩 斷 面 處 之 有 效 慣 性 矩 I e 後 取 其 平 均 值 若 為 均 勻 斷 面 桿 件, 連 續 或 簡 支 時 可 取 跨 度 中 央 之 I e 為 其 有 效 慣 性 2-10

第 二 章 分 析 與 設 計 矩, 懸 臂 時 則 取 支 承 處 之 I e 為 其 有 效 慣 性 矩 2.11.2.5 若 無 合 理 之 分 析 方 法 計 算 長 期 撓 度 時, 由 潛 變 及 乾 縮 所 引 起 長 期 撓 度 之 增 值, 可 由 持 續 載 重 計 得 之 即 時 撓 度 乘 以 下 列 因 數 λ Δ 得 之 ξ λδ = (2-4) 1 + 50ρ 上 式 中 之 ρ 於 簡 支 或 連 續 時 取 跨 度 中 央 之 值, 懸 臂 時 取 支 承 處 之 值 時 間 效 應 因 數 ξ 之 值 如 下 : 5 年 或 以 上...2.0 12 個 月...1.4 6 個 月...1.2 3 個 月...1.0 2.11.2.6 按 第 2.11.2.2 至 2.11.2.5 節 計 算 之 撓 度, 不 得 大 於 表 2.11.2 所 列 之 值 表 2.11.2 容 許 計 算 撓 度 構 材 形 式 考 慮 之 撓 度 撓 度 值 限 制 平 屋 頂, 不 支 承 或 不 連 繫 於 因 其 較 大 撓 度 因 活 載 重 所 產 生 之 即 時 撓 度 而 易 遭 破 壞 之 非 結 構 體 者 l / 180 樓 版, 不 支 承 或 不 連 繫 於 因 其 較 大 撓 度 而 因 活 載 重 所 產 生 之 即 時 撓 度 易 遭 破 壞 之 非 結 構 體 者 l / 360 屋 頂 或 樓 版, 支 承 或 連 繫 於 因 其 較 大 撓 度 與 因 其 較 大 撓 度 而 易 遭 破 壞 之 非 ++ 而 易 遭 破 壞 之 非 結 構 體 者 結 構 體 連 繫 後 所 增 之 撓 度 ( 持 續 載 l / 480 屋 頂 或 樓 版, 支 承 或 連 繫 於 不 因 其 較 大 撓 重 之 長 時 撓 度 與 任 何 增 加 活 載 重 度 而 易 遭 破 壞 之 非 結 構 體 者 之 即 時 撓 度 之 和 + & ) l / 240 註 : * 本 限 制 並 未 計 及 屋 頂 積 水, 積 水 之 情 況 必 須 經 過 適 宜 之 撓 度 計 算, 同 時 必 須 考 慮 持 續 載 重 拱 度 施 工 誤 差, 以 及 排 水 設 施 之 可 靠 性 所 產 生 之 長 期 影 響 + 長 時 撓 度 可 依 第 2.11.2.5 及 2.11.4.3 節 之 規 定 計 算, 但 連 繫 於 非 結 構 體 前 之 撓 度 可 予 扣 減, 扣 減 值 可 按 類 似 構 材 之 時 間 - 撓 度 特 性 曲 線 估 算 之 ++ & 支 承 或 連 繫 之 構 體, 若 已 有 適 宜 之 措 施 預 防 破 壞 時, 可 超 過 本 值 本 值 不 得 大 於 非 結 構 體 之 容 許 限 度, 如 設 有 拱 度 時, 可 超 過 本 值 但 總 撓 度 扣 除 拱 度 後 不 得 超 過 本 值 2-11

2.11.3 非 預 力 雙 向 構 造 2.11.3.1 按 第 六 章 規 定 設 計 之 雙 向 構 造, 其 最 小 版 厚 應 符 合 第 2.11.3 節 之 規 定 版 若 無 內 梁 橫 跨 其 支 承 者 其 厚 度 應 符 合 第 2.11.3.2 或 2.11.3.4 節 規 定 之 一 版 若 有 梁 橫 跨 其 所 有 支 承 者 其 厚 度 應 符 合 第 2.11.3.3 或 2.11.3.4 節 之 規 定 2.11.3.2 版 若 無 梁 橫 跨 其 支 承 者, 其 最 小 厚 度 得 按 表 2.11.3 之 規 定, 但 不 得 小 於 下 列 之 值 : (1) 無 柱 頭 版 者... 12.5cm (2) 柱 頭 版 者... 10cm f y ( kgf / cm 註 : * ** + 2 ) 表 2.11.3 無 內 梁 雙 向 版 之 最 小 厚 度 ** 無 柱 頭 版 ** 有 柱 頭 版 外 格 間 內 格 間 外 格 間 內 格 間 無 邊 梁 有 邊 梁 + 無 邊 梁 有 邊 梁 + 2, 800 l 33 l 36 l 36 l 36 l 40 l 40 n / n / n / 4, 200 l 30 l 33 l 33 l 33 l 36 l 36 n / n / n / 5, 250 l 28 l 31 l 31 l 31 l 34 l 34 n / n / 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 f y 若 介 於 表 中 之 值 者 得 以 線 性 內 插 法 求 版 厚 柱 頭 版 須 按 第 六 章 之 規 定 沿 外 緣 支 承 柱 上 有 梁 者, 其 邊 梁 之 α 值 不 得 小 於 0. 8 n / n / n / n / n / n / n / n / n / n / 2.11.3.3 版 之 四 周 有 梁 支 承 者, 其 版 厚 依 下 列 規 定 : (1) 版 之 α fm 0. 2 者, 依 第 2.11.3.2 節 之 規 定 (2) 版 之 0. 2 < α fm 2. 0 者, 其 厚 度 不 得 小 於 式 (2-5) 之 規 定, l( n 800 + 0. 0712 f y) h = 36, 000 + 5, 000β( α 0. 2) 且 不 得 小 於 12. 5cm (3) 版 之 α > 2 0 者, 其 厚 度 不 得 小 於 式 (2-6) 之 規 定, fm. l( n 800 + 0.0712 f y) h = 36,000 + 9,000β fm (2-5) (2-6) 且 不 得 小 於 9 cm (4) 不 連 續 之 版 邊, 應 置 邊 梁 且 使 其 勁 度 比 值 至 少 為 0. 8 ; 或 不 連 續 邊 格 間 之 版 厚 按 式 (2-5) 或 式 (2-6) 計 算 所 得 之 最 小 版 厚 再 增 加 10 % 以 上 2.11.3.4 雙 向 版 厚 小 於 第 2.11.3.1 2.11.3.2 及 2.11.3.3 節 之 規 定 亦 可 採 用, 但 須 驗 算 其 撓 度 不 得 超 過 表 2.11.2 之 容 許 值 計 算 撓 度 時 應 考 慮 版 之 尺 寸 型 式 支 承 情 形 及 版 邊 束 制 情 形 即 時 撓 度 及 長 時 撓 度 應 按 第 2.11.2.2 至 2.11.2.5 節 之 規 定 計 算 2-12

第 二 章 分 析 與 設 計 2.11.4 預 力 構 材 2.11.4.1 按 本 規 範 第 十 一 章 設 計 之 預 力 混 凝 土 受 撓 構 材, 其 即 時 撓 度 須 加 驗 算 按 通 用 之 公 式 與 方 法 計 算 即 時 撓 度 時, 依 本 規 範 第 11.4.2 節 規 定 之 U 類 型 受 撓 構 材 可 用 總 斷 面 計 算 其 慣 性 矩 2.11.4.2 本 規 範 第 11.4.2 節 之 C 類 型 及 T 類 型 受 撓 構 材 之 撓 度 應 依 開 裂 轉 換 斷 面 計 算, 亦 可 用 雙 線 性 彎 矩 與 撓 度 關 係 計 算, 或 以 式 (2-1) 計 算 相 關 之 有 效 慣 性 矩 2.11.4.3 預 力 混 凝 土 構 材 應 考 慮 長 時 撓 度 之 增 加, 其 增 值 之 計 算 應 在 持 續 載 重 作 用 下, 混 凝 土 與 預 力 鋼 筋 之 應 力 及 混 凝 土 潛 變 乾 縮 暨 預 力 鋼 筋 鬆 弛 之 影 響 2.11.4.4 第 2.11.4.1 2.11.4.2 及 2.11.4.3 節 計 算 所 得 之 撓 度 不 得 超 過 表 2.11.2 之 容 許 值 2.11.5 合 成 構 材 2.11.5.1 有 支 架 施 工 合 成 構 材 建 造 時 使 用 臨 時 支 架, 如 拆 除 臨 時 支 架 後 之 靜 載 重 由 全 部 合 成 斷 面 承 受 者, 則 計 算 撓 度 時 可 將 合 成 構 材 視 同 整 體 澆 築 構 材 非 預 力 合 成 構 材 若 按 表 2.11.1 之 規 定 時, 須 視 其 受 壓 部 份 使 用 常 重 混 凝 土 或 輕 質 混 凝 土 計 算 撓 度 時, 須 考 慮 預 鑄 部 份 與 就 地 澆 置 部 份 因 差 異 乾 縮 所 引 起 的 曲 度, 及 預 力 混 凝 土 構 材 之 軸 向 潛 變 效 應 2.11.5.2 無 支 架 施 工 非 預 力 預 鑄 受 撓 構 材 之 深 度 符 合 表 2.11.1 之 規 定 者, 可 不 必 計 算 撓 度 非 預 力 合 成 構 材 之 深 度 符 合 表 2.11.1 之 規 定 者, 構 材 合 成 後 之 撓 度 可 不 必 計 算, 惟 在 達 成 合 成 作 用 之 前 預 鑄 部 份 之 長 時 撓 度 應 按 其 承 受 載 重 之 大 小 與 時 間 計 算 之 2.11.5.3 容 許 撓 度 2.12 T 型 梁 構 造 依 第 2.11.5.1 及 2.11.5.2 節 計 算 所 得 之 撓 度 不 得 超 過 表 2.11.2 之 容 許 值 2.12.1 T 型 梁 為 梁 腹 與 版 造 成 一 體 或 結 合 成 一 體 者 2.12.2 T 型 梁 翼 版 之 有 效 版 寬 不 得 超 過 該 梁 跨 度 之 4 1/ ; 梁 腹 每 側 懸 出 之 有 效 翼 版 寬 度 不 得 超 過 : (1) 翼 版 厚 ( 版 厚 ) 之 8 倍 (2) 該 梁 與 鄰 梁 間 淨 距 之 1/2 2.12.3 梁 僅 一 側 有 翼 版 者, 其 有 效 懸 出 翼 版 寬 度 不 得 超 過 : (1) 該 梁 跨 度 之 1/12 (2) 翼 版 厚 ( 版 厚 ) 之 6 倍 (3) 該 梁 與 鄰 梁 間 淨 距 之 1/2 2.12.4 單 獨 T 型 梁, 其 翼 版 用 以 增 加 梁 之 抗 壓 面 積 者, 則 翼 版 厚 度 不 得 小 於 梁 腹 寬 之 1/2, 且 有 效 翼 版 總 寬 不 得 大 於 梁 腹 寬 之 4 倍 2.12.5 除 柵 版 外, 版 作 為 T 型 梁 之 翼 版 者, 其 受 撓 主 鋼 筋 與 梁 之 方 向 平 行 時, 版 頂 須 按 下 述 規 定 加 置 橫 向 鋼 筋 : (1) 橫 向 鋼 筋 應 能 承 受 T 型 梁 翼 版 懸 出 部 份 上 之 載 重 此 翼 版 可 假 定 為 懸 臂 梁 設 計 之 單 獨 T 型 梁 應 考 慮 懸 出 翼 版 之 全 寬 ; 其 他 T 型 梁 則 僅 考 慮 有 效 懸 出 翼 版 寬 (2) 橫 向 鋼 筋 之 中 心 距 不 得 大 於 版 厚 之 5 倍 或 45cm, 以 值 小 者 為 準 2-13

2.13 柵 版 構 造 2.13.1 柵 版 構 造 為 薄 混 凝 土 頂 版 與 肋 梁 一 體 澆 置 者 肋 梁 可 為 一 組 平 行 之 梁, 或 二 組 相 互 垂 直 之 梁 2.13.2 肋 梁 之 寬 度 不 得 小 於 10cm, 深 度 不 得 大 於 其 最 小 寬 度 之 3.5 倍 2.13.3 肋 梁 間 淨 距 不 得 大 於 75cm 2.13.4 不 合 第 2.13.1 至 2.13.3 節 規 定 之 柵 版, 應 依 版 及 梁 設 計 之 2.13.5 肋 梁 間 永 久 填 置 之 燒 土 磚 或 混 凝 土 磚 之 抗 壓 強 度, 如 不 小 於 柵 混 凝 土 之 規 定 強 度, 則 (1) 與 肋 梁 緊 接 之 垂 直 磚 壁 於 計 算 剪 力 及 負 彎 矩 強 度 時, 可 計 入 磚 之 其 他 部 份 在 強 度 計 算 時, 概 不 予 考 慮 (2) 永 久 填 置 之 磚 上 頂 版 厚 度, 不 得 小 於 肋 梁 間 淨 距 之 1/12, 亦 不 得 小 於 4cm (3) 單 向 柵 版 內 在 垂 直 於 肋 梁 之 方 向, 須 按 第 13.11 節 之 規 定 設 置 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 2.13.6 肋 梁 間 填 磚 不 符 合 第 2.13.5 節, 或 使 用 移 動 模 板 之 柵 版, 則 (1) 版 厚 不 得 小 於 肋 梁 間 淨 距 之 1/12, 亦 不 得 小 於 5cm (2) 版 內 在 垂 直 於 肋 梁 之 方 向, 須 設 置 撓 曲 鋼 筋, 其 量 不 得 小 於 第 13.11 節 之 規 定, 如 有 集 中 載 重 則 須 予 考 慮 2.13.7 版 內 若 按 第 13.13 節 埋 設 管 道 時, 其 厚 度 不 得 小 於 管 道 之 全 深 加 2.5cm, 管 道 須 埋 設 於 不 影 響 構 造 物 強 度 之 位 置 2.13.8 肋 梁 之 混 凝 土 剪 力 計 算 強 度, 可 按 第 四 章 所 規 定 者 增 加 10%, 抗 剪 能 力 不 足 時 可 加 設 腹 筋 或 加 寬 肋 梁 端 部 參 考 文 獻 [2.1] ACI Committee 318, Building Code Requirements for Structural Concrete, (ACI 318-05) & Commentary (ACI 318R-05), 2005. [2.2] Cohn, M. A., Rotational Compatibility in the Limit Design of Reinforced Concrete Continuous Beams, Flexural Mechanics of Reinforced Concrete, ACI SP-12, American Concrete Institute/American Society of Civil Engineers, Farmington Hills, MI, 1965, pp. 359-382. [2.3] Mattock, A. H., Redistribution of Design Bending Moments in Reinforced Concrete Continuous Beams, Proceedings, Institution of Civil Engineers, London, V. 13, 1959, pp. 35-46. 2-14

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 3 第 三 章 撓 曲 與 軸 力 3.1 符 號 a = β 1 c; 第 3.3.6 節 定 義 之 壓 應 力 分 佈 等 值 矩 形 之 深 度 ;cm A ch = 螺 箍 筋 或 橫 向 鋼 筋 外 緣 以 內 之 構 材 斷 面 積 ;cm 2 A g = 鋼 筋 混 凝 土 總 斷 面 積 空 心 斷 面 時,A g 不 含 空 心 部 份 面 積 ;cm 2 A s = 非 預 力 縱 向 受 拉 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A s,min = 最 小 受 撓 鋼 筋 面 積, 參 閱 第 3.6 節 ;cm 2 A st = 非 預 力 縱 向 鋼 筋 ( 含 型 鋼 等 ) 之 總 斷 面 積 ;cm 2 A sx = 合 成 斷 面 內 結 構 型 鋼 或 鋼 管 之 斷 面 積 ;cm 2 A 1 = 承 載 面 積 ;cm 2 A 2 = 最 大 正 截 頭 角 錐 體 或 圓 錐 體 之 下 底 面 積, 該 錐 體 須 能 容 於 支 承 內, 其 上 底 為 承 載 面, 錐 面 之 斜 度 為 垂 直 1 水 平 2, 參 閱 第 3.17 節 ;cm 2 b = 構 材 受 壓 面 之 寬 度 ;cm b w = 梁 腹 寬 度 或 圓 形 斷 面 之 直 徑 ;cm c = 中 性 軸 至 最 外 受 壓 纖 維 之 距 離 ;cm c c = 鋼 筋 淨 保 護 層 厚, 參 閱 第 3.7.2 或 3.7.5 節 ;cm C m = 實 際 彎 矩 圖 與 相 當 均 勻 彎 矩 圖 之 相 關 因 數, 參 閱 式 (3-16) d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm d t = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 最 外 層 縱 向 受 拉 鋼 筋 重 心 之 距 離 ;cm E c = 混 凝 土 之 彈 性 模 數, 參 閱 第 1.9.1 節 ;kgf/cm 2 EI = 受 壓 構 材 之 撓 曲 勁 度, 參 閱 式 (3-14) 及 式 (3-15);kgf-cm 2 E s = 鋼 之 彈 性 模 數, 參 閱 第 1.9.2 節 ;kgf/cm 2 f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f s = 使 用 載 重 下 計 得 之 鋼 筋 拉 應 力 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 f yt = 橫 向 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 f y, 參 閱 第 3.10.3 節 ;kgf/cm 2 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm I g = 總 斷 面 對 其 中 心 軸 之 慣 性 矩 ;cm 4 I se = 鋼 筋 斷 面 對 構 材 總 斷 面 形 心 軸 之 慣 性 矩 ;cm 4 I sx = 斷 面 內 結 構 型 鋼 或 鋼 管 斷 面 對 合 成 構 材 斷 面 形 心 軸 之 慣 性 矩 ;cm 4 k = 受 壓 構 材 之 有 效 長 度 因 數 l c = 受 壓 構 材 之 總 長 度, 為 構 架 中 兩 節 點 之 中 心 距 離 ;cm l n = 淨 跨 度, 兩 支 承 面 間 之 距 離 ;cm l u = 受 壓 構 材 之 無 支 長 度 ;cm M c = 用 以 設 計 受 壓 構 材 之 設 計 彎 矩, 該 設 計 彎 矩 業 經 考 慮 構 材 彎 曲 效 應 放 大 之, 參 閱 第 3.13.3 及 3.14.5 節 ;kgf-cm M s = M 1s 與 M 2s 之 通 稱, 參 閱 第 3.14.4 節 ;kgf-cm 3-1

M u = 斷 面 之 設 計 彎 矩 ; 受 壓 構 材 應 依 第 3.11 節 放 大 之, 參 閱 第 3.4.7 節 ;kgf-cm M 1 = 受 壓 構 材 兩 端 M u 之 較 小 者 若 構 材 彎 成 單 曲 度, 該 值 為 正 ; 若 彎 成 雙 曲 度, 該 值 為 負 ; 若 為 有 側 移 受 壓 構 材 需 經 式 (3-18) 放 大 參 閱 第 3.13.2 3.13.3 及 3.14.3 節 ;kgf-cm M 1ns = 有 側 移 受 壓 構 材 在 不 會 造 成 顯 著 側 向 位 移 載 重 作 用 下, 以 一 階 彈 性 構 架 分 析 算 得 M 1 處 之 設 計 彎 矩, 參 閱 第 3.14.3 節 ;kgf-cm M 1s = 有 側 移 受 壓 構 材 在 會 造 成 顯 著 側 向 位 移 載 重 作 用 下, 以 一 階 彈 性 構 架 分 析 算 得 M 1 處 之 設 計 彎 矩, 參 閱 第 3.14.3 節 ;kgf-cm M 2 = 受 壓 構 材 兩 端 M u 之 較 大 者, 恆 為 正 若 為 有 側 移 受 壓 構 材 需 經 式 (3-19) 放 大, 參 閱 第 3.13.2 3.13.3 及 3.14.3 節 ;kgf-cm M 2,min = M 2 之 最 小 值, 參 閱 第 3.13.3.2 節 ;kgf-cm M 2ns = 有 側 移 受 壓 構 材 在 不 會 造 成 顯 著 側 向 位 移 載 重 作 用 下, 以 一 階 彈 性 構 架 分 析 算 得 M 2 處 之 設 計 彎 矩, 參 閱 第 3.14.3 節 ;kgf-cm M 2s = 有 側 移 受 壓 構 材 在 會 造 成 顯 著 側 向 位 移 載 重 作 用 下, 以 一 階 彈 性 構 架 分 析 算 得 M 2 處 之 設 計 彎 矩, 參 閱 第 3.14.3 節 ;kgf-cm P b = 在 平 衡 應 變 狀 態 時 之 軸 力 計 算 強 度, 參 閱 第 3.4.2 節 ;kgf P c = 臨 界 屈 曲 載 重, 參 閱 式 (3-13);kgf P n = 斷 面 之 軸 力 計 算 強 度 ;kgf P n,max = 斷 面 軸 力 計 算 強 度 之 最 大 允 許 值 ;kgf P o = 在 無 偏 心 載 重 下 之 軸 力 計 算 強 度 ;kgf P u = 設 計 軸 力 ; 壓 力 為 正, 拉 力 為 負 ;kgf Q = 樓 層 之 穩 定 指 數, 參 閱 第 3.12.4 節 r = 受 壓 構 材 斷 面 之 迴 轉 半 徑 ;cm s = 縱 向 鋼 筋 橫 向 鋼 筋 預 力 鋼 腱 鋼 線 或 錨 栓 之 中 心 距 ;cm V us = 樓 層 之 總 設 計 剪 力, 參 閱 第 3.12.4 節 ;kgf β d = 因 數 ; 計 算 柱 承 受 持 續 載 重 對 彎 矩 放 大 之 影 響 : (1) 無 側 移 構 架 : 為 最 大 設 計 軸 向 靜 載 重 與 設 計 軸 向 全 載 重 之 比 值, 參 閱 第 3.13.3 節 (2) 非 (3) 項 之 有 側 移 構 架 : 為 該 層 最 大 設 計 側 向 持 續 剪 力 與 設 計 側 向 全 剪 力 之 比 值 (3) 依 第 3.14.6 節 規 定 進 行 穩 定 校 核 時 之 有 側 移 構 架 : 為 最 大 設 計 軸 向 持 續 載 重 與 設 計 軸 向 全 載 重 之 比 值 β 1 = a ; 壓 應 力 分 佈 等 值 矩 形 塊 高 度 與 最 外 受 壓 纖 維 至 中 性 軸 距 離 之 比 值, 參 閱 第 3.3.6 節 c δ ns = 無 側 移 構 架 之 彎 矩 放 大 因 數, 以 反 應 受 壓 構 材 兩 端 間 曲 率 之 影 響, 參 閱 第 3.13.3 節 δ s = 有 側 移 構 架 之 側 移 彎 矩 放 大 因 數, 以 反 應 側 向 及 垂 直 載 重 所 造 成 偏 移 之 影 響, 參 閱 第 3.14 節 Δ o = 以 一 階 彈 性 構 架 分 析 及 第 3.12.4.2 節 規 定 勁 度 算 得 之 某 一 樓 層 承 受 V us 時, 該 樓 層 頂 與 底 之 相 對 側 向 變 位 ε s = 於 計 算 強 度 下 鋼 筋 之 應 變 ; 亦 即 定 義 為 在 計 算 強 度 下, 不 含 預 力 潛 變 乾 縮 及 溫 度 效 應 之 應 變, 參 閱 第 3.3.3 節 ε t = 於 計 算 強 度 下, 最 外 層 受 拉 鋼 筋 之 淨 拉 應 變 ; 亦 即 定 義 為 在 計 算 強 度 下, 不 含 預 力 潛 3-2

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 變 乾 縮 及 溫 度 效 應 之 應 變, 參 閱 第 3.4.3 3.4.4 及 3.4.5 節 ε y = 鋼 筋 開 始 降 伏 之 應 變 A ρ = s ; 非 預 力 受 拉 鋼 筋 比 bd ρ b = 產 生 平 衡 應 變 狀 態 之 鋼 筋 比, 參 閱 第 3.4.2 節 解 說 及 附 篇 B.3 節 ρ s = 螺 箍 柱 中 螺 箍 筋 之 體 積 與 柱 心 體 積 之 比 ( 柱 心 體 積 係 依 螺 箍 外 緣 至 外 緣 為 直 徑 計 算 ), 參 閱 第 3.10.3 節 φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 φ k = 勁 度 折 減 因 數, 參 閱 第 3.11.1 3.13.3 及 3.14.4 節 3.2 範 圍 第 三 章 適 用 於 受 撓 曲 或 受 軸 力 或 受 兩 者 共 同 作 用 之 構 材 設 計 3.3 設 計 基 本 假 設 受 撓 曲 與 軸 力 之 構 材 其 強 度 設 計 應 基 於 以 下 之 假 設, 並 符 合 平 衡 條 件 與 應 變 一 致 性 本 規 範 以 強 度 設 計 法 計 算 構 材 強 度 時 應 滿 足 兩 基 本 條 件 : (1) 靜 力 平 衡 : 在 計 算 強 度 時, 彎 矩 所 引 致 之 斷 面 上 壓 力 與 拉 力 須 保 持 平 衡 (2) 應 變 一 致 性 : 在 計 算 強 度 時, 鋼 筋 及 混 凝 土 的 應 力 與 應 變 之 一 致 性 須 符 合 本 節 之 假 設 3.3.1 鋼 筋 及 混 凝 土 之 應 變 與 其 至 中 性 軸 之 距 離 成 正 比 ; 但 第 3.8.1 節 定 義 之 深 梁, 需 考 慮 應 變 之 非 線 性 分 佈 分 析, 或 使 用 第 3.8 4.9 節 或 附 篇 A 之 壓 拉 桿 模 型 設 計 由 許 多 試 驗 證 實, 即 使 在 接 近 極 限 強 度 時, 鋼 筋 及 混 凝 土 之 應 變 仍 保 持 線 性 分 佈 鋼 筋 及 混 凝 土 之 應 變 均 假 設 與 中 性 軸 之 距 離 成 正 比, 此 假 設 對 決 定 鋼 筋 之 應 變 與 應 力 非 常 重 要 3.3.2 混 凝 土 最 外 受 壓 纖 維 之 極 限 應 變 規 定 為 0.003 雖 然 不 同 試 驗 顯 示, 混 凝 土 之 最 大 破 碎 壓 應 變 可 自 0.003 至 0.008( 在 特 殊 狀 況 下, 甚 至 超 過 0.008), 但 一 般 配 比 與 材 料 之 混 凝 土 在 極 限 彎 矩 時 之 應 變 約 在 0.003 至 0.004 間 3.3.3 鋼 筋 應 力 應 按 E s 乘 鋼 筋 之 應 變 計 算, 但 不 得 大 於 規 定 降 伏 強 度 f y 當 應 變 大 於 降 伏 之 應 變 時, 鋼 筋 中 之 應 力 為 f y 與 應 變 無 關 當 鋼 筋 應 力 不 大 於 規 定 降 伏 強 度 f y 時, 鋼 筋 應 力 與 應 變 成 正 比 是 相 當 精 確 之 假 設 但 於 計 算 構 材 強 度 時, 因 應 變 硬 化 (strain hardening) 效 應 增 加 之 強 度 省 略 不 計 鋼 筋 之 拉 力 或 壓 力 與 應 變 之 關 係 如 下 : 當 ε s < ε y 時, 則 A s f s = A s E s ε s 當 ε s ε y 時, 則 A s f s = A s f y 3.3.4 撓 曲 與 軸 力 計 算 時 混 凝 土 之 抗 拉 強 度 不 計 但 預 力 混 凝 土 應 按 本 規 範 第 11.4 節 之 規 定 3-3

混 凝 土 之 撓 曲 抗 拉 強 度 較 抗 壓 強 度 變 化 為 大, 約 為 抗 壓 強 度 之 10 至 15% 強 度 設 計 時 混 凝 土 之 撓 曲 抗 拉 強 度 省 略 不 計, 於 正 常 鋼 筋 比 之 構 材, 則 本 節 之 假 設 與 試 驗 結 果 相 符, 於 鋼 筋 比 甚 小 時 此 假 設 於 極 限 強 度 時 通 常 正 確 惟 在 使 用 載 重 下, 混 凝 土 之 抗 拉 強 度, 於 考 慮 裂 紋 及 撓 度 時 則 很 重 要 3.3.5 混 凝 土 壓 應 力 之 分 佈 除 按 第 3.3.6 節 假 設 為 矩 形 外, 亦 可 假 設 為 梯 形 拋 物 線 形 或 其 他 形 狀, 但 必 須 與 試 驗 結 果 相 接 近 此 假 設 承 認 高 應 力 時, 混 凝 土 應 力 呈 非 線 性 分 佈 於 到 達 最 大 應 力 時, 混 凝 土 之 應 力 應 變 將 不 再 成 線 性 關 係, 而 為 一 曲 線 一 般 而 言 此 曲 線 形 狀 與 混 凝 土 強 度 有 關, 此 曲 線 自 壓 應 力 為 零 ( 中 性 軸 處, 壓 應 變 為 零 ) 起, 至 壓 應 力 昇 至 最 高 值 ( 壓 應 變 為 0.0015 至 0.0020 間 ) 後, 壓 應 力 再 漸 漸 下 降 ( 至 極 限 壓 應 變 0.003 止 ) 實 際 上 混 凝 土 之 壓 應 力 分 佈 複 雜 不 明, 規 範 允 許 使 用 第 3.3.6 節 假 設 之 矩 形, 或 經 過 試 驗 証 明 結 果 接 近 者, 如 常 用 之 梯 形 或 拋 物 線 形 3.3.6 混 凝 土 壓 應 力 之 分 佈 可 假 設 為 矩 形, 以 0.85 f c 均 佈 於 壓 力 區 內 ; 此 壓 力 區 以 一 與 中 性 軸 平 行 並 距 最 大 壓 縮 應 變 纖 維 a=β 1 c 之 直 線 為 界 c 為 最 外 受 壓 纖 維 至 中 性 軸 之 距 離 若 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 f c 不 超 過 280 kgf/cm 2,β 1 =0.85; 若 f c 超 過 280 kgf/cm 2 時, 每 增 加 70 kgf/cm 2,β 1 值 減 少 0.05, 但 β 1 不 小 於 0.65 實 際 設 計 時, 規 範 規 定 可 以 矩 形 之 混 凝 土 壓 應 力 分 佈 取 代 較 精 確 者, 此 矩 形 壓 應 力 分 佈 雖 不 能 代 表 極 限 狀 態 下 之 實 際 壓 應 力 分 佈, 但 與 試 驗 所 得 結 果 整 體 相 似 對 f c > 560 kgf/cm 2 之 高 強 度 混 凝 土 試 驗 結 果 顯 示, 若 β 1 小 於 0.65 則 與 實 際 不 符 [3.1~3.3] 3.4 設 計 通 則 3.4.1 受 撓 曲 或 受 軸 力 或 受 兩 者 共 同 作 用 之 構 材 斷 面 之 設 計 應 基 於 第 3.3 節 之 假 設, 並 符 合 平 衡 條 件 及 應 力 與 應 變 之 一 致 性 於 參 考 文 獻 [3.3] 中 已 推 導 矩 形 及 非 矩 形 斷 面 承 受 撓 曲 及 軸 力 撓 曲 同 時 作 用 時 之 計 算 強 度 公 式 3.4.2 構 材 斷 面 之 平 衡 應 變 狀 態 為 混 凝 土 之 最 外 受 壓 纖 維 達 到 假 設 極 限 應 變 0.003 之 同 時, 最 外 受 拉 鋼 筋 之 應 變 恰 達 到 降 伏 應 變 值 ε y 平 衡 應 變 狀 態 為 混 凝 土 之 最 外 受 壓 纖 維 達 到 假 設 極 限 應 變 0.003 之 同 時, 受 拉 鋼 筋 恰 達 到 降 伏 應 變 值 ε y =f y / E s 達 到 撓 曲 平 衡 應 變 狀 態 時 之 鋼 筋 比 ρ b 與 斷 面 形 狀 及 鋼 筋 位 置 有 關, 常 用 斷 面 之 ρ b 公 式 見 附 篇 B 第 B.3.4.3 節 解 說 3.4.3 壓 力 控 制 斷 面 為 受 壓 混 凝 土 達 到 規 定 極 限 應 變 0.003 時, 最 外 受 拉 鋼 筋 之 淨 拉 應 變 ε t 小 於 3-4

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 或 等 於 壓 力 控 制 應 變 界 限 壓 力 控 制 應 變 界 限 為 平 衡 應 變 狀 態 之 淨 拉 應 變 若 使 用 規 定 降 伏 強 度 f y 等 於 4,200 kgf/cm 2 之 鋼 筋 或 所 有 預 力 鋼 筋, 壓 力 控 制 應 變 界 限 可 設 為 0.002 當 混 凝 土 最 外 受 壓 纖 維 達 到 規 定 極 限 應 變 0.003 時, 則 構 材 達 到 其 極 限 ( 計 算 ) 受 撓 強 度 在 計 算 強 度 下, 淨 拉 應 變 ε t 定 義 為 不 含 預 力 施 拉 完 成 後 之 拉 應 變 潛 變 乾 縮 及 溫 度 效 應 最 外 受 拉 鋼 筋 之 拉 應 變 淨 拉 應 變 ε t 係 以 應 變 線 性 分 佈 計 算, 如 下 圖 : 0.003 圖 R3.4.3.1 應 變 分 佈 與 淨 拉 應 變 壓 力 控 制 斷 面 為 構 材 斷 面 在 計 算 強 度 下, 其 最 外 受 拉 鋼 筋 之 淨 拉 應 變 小 於 或 等 於 壓 力 控 制 應 變 界 限, 此 時 該 斷 面 可 能 產 生 欠 缺 預 警 之 瞬 間 脆 性 破 壞 ; 拉 力 控 制 斷 面 為 最 外 受 拉 鋼 筋 之 淨 拉 應 變 大 於 或 等 於 下 節 規 定 之 0.005, 此 時 該 斷 面 破 壞 前 可 能 產 生 大 變 形 量 或 裂 縫, 將 有 充 分 之 預 警 通 常, 受 撓 構 材 為 拉 力 控 制, 受 壓 構 材 為 壓 力 控 制 ; 但 有 些 時 候 ( 如 較 小 軸 力 與 較 大 彎 矩 ) 之 淨 拉 應 變 在 上 述 兩 界 限 之 間 時, 為 拉 力 - 壓 力 控 制 過 渡 斷 面 ; 同 一 構 材 斷 面 因 計 算 強 度 之 軸 力 與 彎 矩 組 合 比 率 不 同, 將 可 能 歸 屬 於 壓 力 控 制 斷 面 拉 力 - 壓 力 控 制 過 渡 斷 面 或 拉 力 控 制 斷 面, 其 強 度 折 減 因 數 φ 應 分 別 依 第 2.3.2 節 之 規 定 本 規 範 明 確 以 平 衡 應 變 狀 態 定 義 壓 力 控 制 斷 面 之 界 限, 取 代 前 版 規 範 於 強 度 折 減 因 數 φ 中 隱 含 之 規 定, 同 時 刪 除 0.10f c A g 之 限 制 此 定 義 之 變 更, 對 鋼 筋 比 ρ 較 低 之 單 筋 受 撓 構 材 ( 無 受 壓 鋼 筋 梁 ) 及 對 稱 兼 受 壓 構 材 ( 受 拉 與 受 壓 鋼 筋 等 量 之 柱 ) 而 言, 定 義 之 壓 力 控 制 斷 面 範 圍 向 上 縮 減 ( 部 分 早 期 規 範 歸 屬 為 壓 力 控 制 斷 面 現 改 為 拉 力 - 壓 力 控 制 過 渡 斷 面 ) 有 關 早 期 與 本 規 範 對 計 算 強 度 與 設 計 強 度 關 係 之 比 較, 及 本 規 範 對 於 壓 力 控 制 斷 面 拉 力 控 制 斷 面 過 渡 斷 面 壓 力 控 制 應 變 界 限 與 拉 力 控 制 應 變 界 限 之 規 定, 說 明 如 下 圖 : 3-5

P P P 計 算 強 度 (P n,m n ) 計 算 強 度 (P n,m n ) 計 算 強 度 (P n,m n ) 兩 規 範 相 同 0 0.80φ P0 或 0.85φ P 0 0.1 f c A g 或 φ P b 設 計 強 度 (P u =φ P n, M u =φ M n ) φ = 0.90 φ = 0.70( 橫 箍 ) φ = 0.75( 螺 箍 ) φ 直 線 漸 變 M 0 0.80φ P 0 或 0.85φ P 0 壓 力 控 制 應 變 界 限 (ε t = f y / E s ) 拉 力 控 制 應 變 界 限 (ε t = 0.005) 設 計 強 度 (P u =φ P n,m u =φ M n ) 壓 力 控 制 斷 面 φ = 0.65( 橫 箍 ) φ = 0.70( 螺 箍 ) 過 渡 斷 面 φ 漸 變 拉 力 控 制 斷 面 φ = 0.90 M 0 設 計 強 度 ( 本 規 範 ) 設 計 強 度 ( 前 版 規 範 ) φ 值 下 降 之 影 響 M 壓 拉 力 控 制 應 變 界 限 重 新 定 義 之 影 響 P 前 版 規 範 本 規 範 兩 規 範 比 較 (a) 以 受 拉 與 受 壓 鋼 筋 等 量 柱 為 例 之 比 較 P P 計 算 強 度 (P n,m n ) 計 算 強 度 (P n,m n ) 計 算 強 度 (P n,m n ) 兩 規 範 相 同 設 計 強 度 (P u =φ P n,m u =φ M n ) φ = 0.70( 橫 箍 ) φ = 0.75( 螺 箍 ) 設 計 強 度 (P u =φ P n,m u =φ M n ) 壓 力 控 制 斷 面 φ = 0.65( 橫 箍 ) φ = 0.70( 螺 箍 ) 設 計 強 度 ( 本 規 範 ) 設 計 強 度 ( 前 版 規 範 ) φ 值 下 降 之 影 響 0 0.1 f c A g 或 φ P b 壓 力 控 制 應 變 界 限 (ε φ 直 線 漸 變 t = f y / E s ) 過 渡 斷 面 φ 漸 變 M 0 拉 力 控 制 應 變 界 限 拉 力 φ = 0.90 (ε t = 0.005 ) 控 制 斷 面 φ = 0.90 M 0 前 版 規 範 本 規 範 兩 規 範 比 較 (b) 以 受 拉 與 受 壓 鋼 筋 不 等 量 柱 為 例 之 比 較 圖 R3.4.3.2 前 版 與 本 規 範 計 算 強 度 與 設 計 強 度 關 係 之 比 較 M 3.4.4 拉 力 控 制 斷 面 為 受 壓 混 凝 土 達 到 規 定 極 限 應 變 0.003 時, 最 外 受 拉 鋼 筋 之 淨 拉 應 變 ε t 大 於 或 等 於 0.005 壓 力 - 拉 力 控 制 過 渡 斷 面 為 最 外 受 拉 鋼 筋 之 淨 拉 應 變 介 於 壓 力 控 制 應 變 界 限 與 拉 力 控 制 應 變 界 限 0.005 間 之 斷 面 前 版 規 範 並 無 拉 力 控 制 斷 面 之 定 義, 卻 隱 含 無 軸 壓 力 之 撓 曲 狀 態 定 義 為 拉 力 控 制 斷 面 前 版 規 範 亦 無 壓 力 - 拉 力 控 制 過 渡 斷 面 之 明 確 定 義, 卻 隱 含 於 φ 值 可 依 φ P n 之 遞 減, 按 直 線 比 例 增 至 0.90 本 規 範 明 確 以 淨 拉 應 變 ε t 大 於 或 等 於 0.005 定 義 拉 力 控 制 斷 面, 且 該 定 義 為 對 所 有 ( 預 力 與 非 預 力 等 ) 鋼 筋 之 單 一 限 制 值 ; 對 有 壓 力 鋼 筋 或 T 型 梁, 其 壓 力 鋼 筋 或 梁 翼 效 應, 已 自 動 於 淨 拉 應 變 ε t 計 算 時 計 入 此 變 更 對 鋼 筋 比 ρ 較 低 之 單 筋 受 撓 構 材 ( 無 受 壓 鋼 筋 梁 ) 及 對 稱 兼 受 壓 構 材 ( 受 拉 與 受 壓 鋼 筋 等 量 之 柱 ) 而 言, 定 義 拉 力 控 制 斷 面 範 圍 向 上 擴 充 ( 部 分 有 較 小 軸 壓 力 者 改 歸 屬 為 拉 力 控 制 斷 面, 可 使 用 較 大 之 強 度 折 減 因 數 φ ) 界 限 值 0.005 已 可 提 供 大 部 分 設 計 足 夠 之 韌 性 ; 但 需 大 量 韌 性 者, 如 第 2.6 節 允 許 之 連 續 受 撓 構 材 負 彎 矩 之 調 整, 需 具 足 夠 韌 性 之 塑 鉸 區, 因 之 斷 面 淨 拉 應 變 之 界 限 值 提 高 為 0.0075; 另 耐 震 設 計, 則 需 另 依 第 15.4.2.1 節 ρ 上 限 之 規 定 3-6

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 3.4.5 對 非 預 力 受 撓 構 材 或 設 計 軸 壓 力 小 於 0.1 f c A g 之 受 壓 構 材, 於 計 算 強 度 下 最 外 受 拉 鋼 筋 之 淨 拉 應 變 ε t 不 得 小 於 0.004 3.4.5.1 受 壓 鋼 筋 與 對 應 配 合 之 受 拉 鋼 筋 應 可 用 以 增 加 受 撓 構 材 之 強 度 本 規 範 直 接 以 限 制 淨 拉 應 變 ε t 下 限 0.004, 達 到 對 軸 壓 力 較 小 受 撓 構 材 韌 性 之 規 定, 前 版 規 範 則 以 最 大 鋼 筋 比 ρ 為 折 減 後 之 平 衡 應 變 狀 態 鋼 筋 比 ρ b 規 定, 隱 含 達 到 限 制 淨 拉 應 變 之 目 的 前 版 規 範 鋼 筋 比 0.75ρ b 限 制, 對 使 用 f y =4,200 kgf/cm 2 鋼 筋 相 當 於 限 制 淨 拉 應 變 不 得 小 於 0.00375, 對 於 f y =2,800 kgf/cm 2 鋼 筋 相 當 於 0.00283, 本 規 範 0.004 淨 拉 應 變 限 制 均 較 保 守, 但 不 適 用 於 預 力 構 材 3.4.6 受 壓 構 材 之 軸 力 設 計 強 度 φ P n 不 得 超 過 下 列 φ P n,max 規 定 值 : 3.4.6.1 非 預 力 構 材 使 用 符 合 第 13.9.4 節 規 定 之 螺 箍 筋 或 符 合 第 3.16 節 規 定 之 合 成 受 壓 構 材 者 : φ P n,max = φ 085. 085. f ( A A ) + f A 3.4.6.2 非 預 力 構 材 使 用 符 合 第 13.9.5 節 規 定 之 橫 箍 筋 者 : φ P n,max = φ 080. 085. f ( A A ) + f A c g st y st (3-1) c g st y st (3-2) 3.4.6.3 預 力 構 材 之 軸 力 設 計 強 度 φ P n 不 得 超 過 φ P o 之 0.85( 使 用 螺 箍 筋 ) 或 0.80( 使 用 橫 箍 筋 ) 倍 3.4.7 受 壓 構 材 應 按 其 承 受 之 軸 壓 力 與 同 時 作 用 之 最 大 彎 矩 設 計 之 設 計 軸 力 P u 不 得 超 過 第 3.4.6 節 規 定 之 φ P n 值 最 大 設 計 彎 矩 M u 應 按 第 3.11 節 考 慮 長 細 效 應 放 大 之 受 壓 構 材 除 於 第 3.13.3.2 節 考 慮 長 細 效 應 之 最 小 偏 心 距 外, 過 去 之 最 小 偏 心 距 規 定 已 刪 除 當 初 規 定 最 小 偏 心 距 之 原 意 係 減 少 純 軸 力 作 用 下 受 壓 構 材 之 軸 向 載 重 設 計 強 度, 以 防 分 析 時 未 考 慮 難 以 避 免 偶 然 之 偏 心 及 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 於 承 受 持 續 高 載 重 下 可 能 小 於 f c 現 在 則 直 接 於 第 3.4.6 節 中 以 純 軸 力 作 用 下 之 設 計 強 度 為 計 算 值 之 80% 至 85% 以 達 到 限 制 目 的, 此 折 減 下 之 軸 向 載 重 設 計 強 度 與 早 期 規 範 之 螺 箍 筋 柱 最 小 偏 心 距 e/h 為 0.05 橫 箍 筋 柱 為 0.10 相 似 因 此 依 早 期 規 範 最 小 偏 心 距 之 規 定 建 立 之 設 計 圖 表 或 程 式 仍 可 應 用 對 場 鑄 或 預 鑄 受 壓 構 材, 前 述 最 大 軸 力 設 計 強 度 限 制 則 相 同 依 本 章 規 定 之 極 限 強 度 設 計 法 設 計 時, 計 得 之 預 力 構 材 承 受 純 壓 力 下 之 設 計 強 度, 應 包 括 預 力 之 效 應, 第 3.4.6.3 節 中 之 P o 為 在 無 偏 心 載 重 下 之 軸 力 計 算 強 度 設 計 受 撓 構 材 時, 須 考 慮 與 其 毗 鄰 受 壓 構 材 之 端 彎 矩 如 下 : 若 為 無 側 移 構 架, 其 毗 鄰 受 壓 構 材 端 彎 矩 之 放 大 效 應 不 須 考 慮 若 為 有 側 移 構 架, 其 毗 鄰 受 壓 構 材 端 彎 矩 之 放 大 效 應 ( 第 3.14.7 節 ) 必 須 考 慮 角 柱 或 其 他 柱 構 材, 同 時 承 受 兩 方 向 彎 矩 者, 必 須 以 雙 軸 彎 矩 加 軸 力 設 計 之 於 參 考 文 獻 [3.42 3.4~3.7] 中 有 詳 細 說 明 研 究 結 果 顯 示 [3.8,3.9,3.43], 依 第 3.3.6 節 之 矩 形 壓 應 力 塊 分 佈 假 設, 可 計 得 令 人 滿 意 之 對 稱 斷 面 之 雙 軸 彎 矩 強 度 下 式 為 一 簡 單 而 通 常 保 守 之 估 算 計 算 強 度 P ni 關 係 式, 當 P nx P ny 分 別 大 於 其 平 衡 軸 力 之 P b 時, 此 式 相 當 正 確 : 1 1 1 1 = + Pni Pnx Pny Po 式 中 : P ni = 以 雙 軸 向 偏 心 計 得 之 軸 力 計 算 強 度 3-7

P o = 以 無 偏 心 載 重 計 得 之 軸 力 計 算 強 度 P nx = 僅 計 X 軸 向 偏 心 計 得 之 軸 力 計 算 強 度 P ny = 僅 計 Y 軸 向 偏 心 計 得 之 軸 力 計 算 強 度 3.5 受 撓 構 材 之 橫 支 撐 間 距 3.5.1 梁 之 橫 支 撐 間 距 不 得 超 過 受 壓 面 最 小 寬 度 b 之 50 倍 3.5.2 決 定 橫 支 撐 間 距 時, 應 考 慮 載 重 橫 向 偏 心 之 影 響 試 驗 顯 示, 具 合 理 尺 寸 ( 甚 至 為 非 常 深 而 窄 ) 無 橫 向 支 撐 承 受 無 橫 向 偏 心 載 重 ( 不 致 產 生 扭 矩 ) 之 鋼 筋 混 凝 土 梁, 將 不 會 產 生 過 早 之 橫 向 屈 曲 破 壞 [3.10,3.11] 但 無 橫 向 支 撐 梁 通 常 會 承 受 橫 向 偏 心 或 微 傾 斜 載 重, 此 載 重 產 生 之 應 力 及 變 位 將 對 深 而 窄 之 梁 不 利, 尤 以 無 支 撐 長 度 增 加 時 為 甚 在 實 際 載 重 狀 況 下, 橫 向 支 撐 間 距 約 需 在 50b 左 右 3.6 受 撓 構 材 之 最 少 鋼 筋 量 3.6.1 受 撓 構 材 除 第 3.6.2 至 3.6.4 節 之 規 定 者 外, 其 任 何 斷 面 經 計 算 須 設 置 受 拉 鋼 筋 時, 其 鋼 筋 量 A s 不 得 小 於 : 0 8 f c As min =., bwd (3-3) f 亦 不 得 小 於 : y 14 As, min = bwd (3-4) f y 凡 因 建 築 表 現 或 其 他 原 因 使 斷 面 尺 寸 遠 大 於 強 度 需 要 時, 規 範 規 定 受 撓 構 材 之 最 少 鋼 筋 用 量 於 拉 力 鋼 筋 量 極 少 時, 鋼 筋 混 凝 土 開 裂 斷 面 之 彎 矩 計 算 強 度 變 得 比 同 斷 面 之 無 筋 混 凝 土 按 開 裂 模 數 f r 計 算 所 得 者 為 低, 此 時 將 會 有 突 發 性 破 壞 之 可 能 為 防 止 此 類 破 壞, 不 論 正 負 彎 矩 處 之 斷 面 均 須 符 合 第 3.6.1 節 最 少 受 拉 鋼 筋 量 之 規 定 當 混 凝 土 之 規 定 抗 壓 強 度 高 於 350 kgf/cm 2 時,14 / f y 之 規 定 可 能 不 足, 因 之 應 引 用 式 (3-3), 該 式 於 f c 等 於 300 kgf/cm 2 時 與 式 (3-4) 規 定 相 同 3.6.2 有 翼 版 靜 定 梁, 其 翼 版 受 拉 時 之 最 少 鋼 筋 量 A s,min, 應 按 下 列 規 定 之 較 小 者 : 1 6 f c (1) As min =. 28, bwd ; 亦 不 得 小 於 As, min = bwd (3-5) f y f y (2) 按 第 3.6.1 節 之 規 定 計 算, 但 式 中 b w 改 取 為 總 有 效 翼 版 寬 度 當 有 翼 版 靜 定 梁 其 翼 版 受 拉 時, 如 懸 臂 或 其 他 靜 定 構 材 彎 矩 無 法 重 分 配 者, 本 節 規 定 特 別 需 要 式 (3-5) 係 以 2b w 代 入 第 3.6.1 節 之 相 關 公 式 求 得 3.6.3 若 構 材 中 所 有 斷 面 之 受 拉 鋼 筋 已 超 過 分 析 所 需 1/3 時, 可 不 按 第 3.6.1 及 3.6.2 節 之 規 定 若 各 斷 面 之 受 拉 鋼 筋 均 已 較 分 析 所 需 增 加 1/3 時, 可 不 按 前 兩 節 最 少 鋼 筋 量 之 規 定 此 例 外 規 定 係 針 對 大 型 構 材, 以 足 夠 之 額 外 增 加 鋼 筋, 代 替 依 式 (3-3) 式 (3-4) 及 式 (3-5) 計 得 之 超 量 鋼 筋 量 3-8

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 3.6.4 等 厚 結 構 用 版 與 基 腳 最 少 主 鋼 筋 量, 應 符 合 第 13.11 節 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 之 規 定, 但 最 大 鋼 筋 間 距 不 得 大 於 版 厚 三 倍 或 45 cm 之 小 者 由 土 壤 直 接 支 撐 之 版, 如 不 用 以 傳 遞 結 構 其 他 部 份 垂 直 載 重, 則 可 不 視 為 結 構 用 途 之 版, 其 鋼 筋 量 僅 需 依 應 力 設 計 需 要 但 如 筏 式 基 礎 或 其 他 協 助 傳 遞 結 構 物 垂 直 載 重 之 版, 則 必 須 依 本 節 之 規 定 ( 按 : 本 節 所 稱 之 版, 係 指 結 構 用 途 之 版 ) 版 之 最 少 鋼 筋 量 應 與 第 13.11 節 規 定 之 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 量 相 等, 但 經 全 面 檢 討 第 3.6 節, 對 結 構 版 與 基 腳 之 主 鋼 筋 最 大 間 距 已 自 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 五 倍 版 厚 之 規 定 減 為 三 倍 版 厚 ; 此 外, 第 6.4.2 節 另 有 雙 向 版 臨 界 斷 面 處 兩 倍 版 厚 之 規 定 3.7 梁 與 單 向 版 內 受 撓 鋼 筋 分 佈 3.7.1 為 控 制 受 撓 裂 紋, 梁 與 單 向 版 內 受 拉 鋼 筋 應 按 第 3.7.2 節 之 規 定 妥 予 分 佈 於 構 材 斷 面 最 大 受 撓 拉 力 區, 但 雙 向 版 應 按 第 6.4 節 之 規 定 為 達 到 限 制 受 撓 裂 紋 之 目 的, 許 多 結 構 以 工 作 應 力 法 及 低 鋼 筋 應 力 設 計 當 使 用 高 強 度 鋼 筋 承 受 高 使 用 載 重 時, 可 預 期 將 發 生 可 見 之 裂 紋, 為 耐 久 性 及 美 觀 之 理 由, 需 於 鋼 筋 細 節 (detail) 設 計 步 驟 中 控 制 受 撓 裂 紋, 使 其 產 生 許 多 細 小 之 髮 狀 裂 紋 將 比 少 數 幾 條 較 寬 裂 紋 更 好 對 使 用 規 定 降 伏 強 度 f y 超 過 2,800 kgf/cm 2 鋼 筋 之 構 材, 控 制 受 撓 裂 紋 特 別 重 要 若 使 用 規 定 降 伏 強 度 f y 達 4,200 kgf/cm 2 之 鋼 筋, 有 良 好 之 鋼 筋 細 節 設 計, 可 適 當 的 控 制 受 撓 裂 紋 經 國 外 廣 泛 試 驗 證 實 [3.12~3.14], 使 用 載 重 下 受 撓 裂 紋 之 寬 度 與 鋼 筋 ( 含 新 型 竹 節 鋼 筋 ) 之 應 力 成 正 比 於 鋼 筋 細 節 設 計 時, 最 重 要 影 響 裂 紋 之 變 數 為 鋼 筋 之 保 護 層 厚 度 及 鋼 筋 間 距 即 使 在 良 好 之 試 驗 環 境 下, 受 撓 裂 紋 之 寬 度 亦 受 乾 縮 及 其 他 時 間 因 素 影 響 而 出 現 很 大 之 變 化 但 當 鋼 筋 妥 善 分 佈 於 混 凝 土 之 最 大 拉 力 區 時, 可 使 受 撓 裂 紋 控 制 獲 得 改 善 以 適 當 間 距 配 置 之 多 支 鋼 筋 較 同 面 積 之 一 兩 支 大 號 鋼 筋, 對 受 撓 裂 紋 之 控 制 為 佳 3.7.2 最 接 近 構 材 受 拉 面 之 鋼 筋 中 心 距 s, 應 按 下 列 規 定 : 2, 800 2, 800 s 38 2. 5cc f ; 亦 不 得 大 於 30 s f s 式 中 :f s 為 在 使 用 載 重 下 算 得 之 鋼 筋 應 力, 但 亦 可 用 (2/3)f y 替 代 之 ; c c 為 撓 曲 受 拉 鋼 筋 或 預 力 鋼 筋 至 最 近 受 拉 面 之 淨 保 護 層 厚 度 s 若 接 近 最 外 受 拉 面 僅 有 單 支 鋼 筋 或 鋼 線 時,s 為 最 外 受 拉 面 寬 度 (3-6) 本 節 以 直 接 限 制 最 大 鋼 筋 間 距, 取 代 前 版 規 範 z 值 之 規 定 ; 並 為 符 合 載 重 組 合 係 數 之 降 低, 提 高 使 用 載 重 下 之 鋼 筋 應 力 f s 及 公 式 內 之 係 數 ; 對 於 使 用 f y =4,200 kgf/cm 2 主 鋼 筋, 保 護 層 厚 5cm 梁, 用 ( 2 3) f y 替 代 f s 時, 最 大 鋼 筋 間 距 為 25cm [3.15~3.17] 結 構 物 之 裂 紋 寬 度 具 高 度 變 異 性, 前 版 規 範 規 定 鋼 筋 分 佈, 依 經 驗 公 式 限 制 最 大 裂 紋 寬 度 在 0.040 cm 以 內 對 間 距 之 規 定, 可 限 制 裂 紋 寬 度 在 一 般 實 用 上 可 接 受 之 程 度, 但 對 於 一 些 特 定 結 構 可 能 過 寬 裂 紋 與 鋼 筋 腐 蝕 之 關 係 尚 有 爭 論, 研 究 顯 示 [3.18,3.19] : 通 常 承 受 使 用 載 重 下 應 力 之 鋼 筋, 其 腐 蝕 與 裂 紋 寬 度 並 無 明 顯 關 聯 因 此, 早 期 對 內 露 與 外 露 構 材 不 同 之 規 定 予 以 剔 除 3-9

3.7.3 暴 露 於 嚴 重 侵 蝕 性 環 境 或 要 求 水 密 性 之 結 構 物, 第 3.7.2 節 之 規 定 或 有 不 足, 須 予 特 別 考 慮 雖 經 許 多 研 究, 卻 無 明 顯 試 驗 證 據 可 證 明, 受 撓 裂 紋 寬 度 與 腐 蝕 危 險 之 關 係 ; 且 暴 露 試 驗 顯 示 : 混 凝 土 品 質 適 當 搗 實 及 足 夠 保 護 層 厚 度 對 防 止 腐 蝕 之 重 要 性 大 於 混 凝 土 表 面 之 裂 紋 寬 度 3.7.4 當 T 型 梁 翼 版 受 拉 時, 須 將 部 分 受 拉 主 筋 分 佈 於 有 效 翼 版 寬 度 ( 參 閱 第 2.12 節 ) 或 梁 跨 度 之 1/10 寬 度 內, 以 值 小 者 為 準 若 有 效 翼 版 寬 度 超 過 梁 跨 度 之 1/10 時, 須 酌 加 適 量 縱 向 鋼 筋 配 置 於 翼 版 外 側 部 分 T 型 梁 翼 版 受 拉 而 佈 置 負 彎 矩 鋼 筋 時, 為 控 制 裂 紋 必 需 考 慮 :(1) 鋼 筋 以 較 寬 之 間 距 佈 置 於 全 部 有 效 翼 版 內, 將 於 樓 版 接 近 梁 腹 處 產 生 一 些 較 寬 之 裂 紋 (2) 鋼 筋 以 較 密 之 間 距 佈 置 於 梁 腹 附 近, 翼 版 外 緣 將 欠 缺 保 護 規 範 中 梁 跨 度 1/10 之 規 定 即 為 預 防 鋼 筋 間 距 太 寬, 酌 加 適 量 縱 向 鋼 筋 之 規 定 則 為 保 護 翼 版 之 外 緣 3.7.5 如 梁 與 柵 版 之 總 深 度 h 超 過 90 cm 時, 在 距 最 外 受 拉 面 h/2 範 圍 內 之 梁 腹 兩 側 應 加 置 縱 向 表 層 鋼 筋, 梁 腹 每 側 表 層 鋼 筋 之 間 距 s 不 得 大 於 式 (3-6) 之 規 定, 其 c c 為 表 層 鋼 筋 或 預 力 鋼 筋 至 最 近 側 面 之 淨 保 護 層 厚 度 此 等 鋼 筋 應 可 併 入 強 度 計 算, 惟 鋼 筋 之 應 力 須 按 應 變 一 致 性 之 分 析 求 得 對 深 度 較 大 之 受 撓 構 材, 一 些 鋼 筋 應 置 於 梁 腹 兩 側 之 垂 直 面 拉 力 區 內 [3.16] ( 圖 R3.7.5) 以 控 制 梁 腹 之 裂 紋 如 無 前 述 之 輔 助 鋼 筋, 則 梁 腹 內 之 裂 紋 寬 度 可 能 超 過 受 拉 鋼 筋 處 之 裂 紋 本 規 範 修 正 本 節 表 層 鋼 筋 間 距 s 之 規 定 與 受 撓 鋼 筋 之 規 定 一 致 表 層 鋼 筋 尺 寸 並 未 限 制, 國 外 研 究 顯 示, 鋼 筋 間 距 之 重 要 性 遠 大 於 鋼 筋 之 尺 寸 ; 典 型 地 表 層 鋼 筋 可 使 用 D10 至 D16 鋼 筋 或 相 當 面 積 之 鋼 線 網 此 規 定 使 深 梁 牆 或 預 鑄 柵 版 之 梁 腹 需 要 較 大 鋼 筋 量, 但 仍 需 遵 守 此 間 距 之 規 定 s 正 彎 矩 受 拉 鋼 筋 表 層 鋼 筋 s s h/2 s s h s s s s s h h/2 負 彎 矩 受 拉 鋼 筋 圖 R3.7.5 總 深 度 超 過 90 cm 梁 與 柵 版 之 表 層 鋼 筋 3.8 深 梁 3.8.1 深 梁 為 載 重 與 支 撐 分 別 位 於 構 材 之 頂 面 與 底 面, 使 壓 桿 形 成 於 載 重 及 支 點 之 間, 且 符 合 : (1) 淨 跨 l n 不 大 於 4 倍 梁 總 深 ; 或 (2) 集 中 載 重 作 用 區 與 支 承 面 之 距 離 小 於 2 倍 梁 總 深 深 梁 應 依 非 線 性 應 變 分 佈 設 計, 或 依 附 篇 A 設 計 ( 見 第 4.9.1 5.11.6 節 ); 橫 向 屈 曲 必 須 考 慮 3.8.2 深 梁 之 剪 力 強 度 須 符 合 第 4.9 節 之 規 定 3.8.3 深 梁 之 受 撓 受 拉 鋼 筋 最 少 用 量 須 符 合 第 3.6 節 之 規 定 3.8.4 深 梁 側 面 之 水 平 及 垂 直 最 低 鋼 筋 量 須 符 合 附 篇 A 之 規 定, 或 第 4.9.3 及 4.9.4 節 之 規 定 3-10

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 前 版 規 範 以 跨 度 與 梁 深 比 定 義 深 梁, 且 第 3.8.1 節 與 第 4.9.1 節 對 深 梁 之 定 義 亦 不 相 同 本 規 範 重 新 依 附 篇 A 之 D- 區 域 行 為 定 義 深 梁, 並 將 第 3.8.1 節 與 第 4.9.1 節 之 定 義 統 一 本 規 範 對 深 梁 撓 曲 設 計, 除 非 線 性 應 變 及 橫 向 屈 曲 必 須 考 慮 外, 未 規 定 其 他 細 節 設 計 需 求 建 議 於 深 梁 撓 曲 設 計 時 參 考 文 獻 [3.20~3.22] 3.9 受 壓 構 材 之 設 計 尺 寸 3.9.1 獨 立 之 螺 箍 受 壓 構 材 受 壓 構 材 使 用 二 組 或 二 組 以 上 連 鎖 螺 箍 者, 構 材 有 效 斷 面 為 螺 箍 外 緣 加 第 13.6 節 規 定 之 最 小 保 護 層 厚 度 以 內 之 範 圍 最 小 受 壓 構 材 尺 寸 之 規 定, 早 已 刪 除, 以 允 許 小 尺 寸 輕 載 重 之 受 壓 構 材 使 用 鋼 筋 混 凝 土 製 造 但 工 程 師 必 需 瞭 解 : 施 工 技 術 需 求 及 乾 縮 應 力 影 響 增 加 之 重 要 性 3.9.2 連 牆 之 受 壓 構 材 螺 箍 或 橫 箍 受 壓 構 材 與 牆 構 成 一 體 者, 箍 筋 外 4 cm 之 圓 形 正 方 形 或 矩 形 為 構 材 有 效 斷 面 之 界 限 3.9.3 等 效 圓 形 受 壓 構 材 正 方 形 八 邊 形 或 其 他 形 狀 之 受 壓 構 材, 亦 應 可 按 圓 形 受 壓 構 材 設 計, 其 直 徑 採 用 實 際 形 狀 之 最 小 尺 寸 構 材 之 設 計 強 度 總 斷 面 積 及 鋼 筋 比 均 須 按 該 圓 形 斷 面 計 算 3.9.4 受 壓 構 材 斷 面 之 限 制 受 壓 構 材 之 斷 面 較 承 受 設 計 載 重 所 需 者 為 大 時, 其 設 計 強 度 及 最 少 縱 向 鋼 筋 量 應 可 按 折 減 後 之 有 效 總 斷 面 積 A g 計 算, 但 此 A g 不 得 小 於 原 總 斷 面 積 之 半 本 節 規 定 對 須 考 慮 耐 震 設 計 之 受 壓 構 材, 除 第 15.11 節 規 定 者 外, 均 不 適 用 規 範 分 別 以 總 斷 面 積 及 螺 箍 柱 柱 心 斷 面 積 [3.23], 作 為 規 定 柱 縱 向 及 螺 箍 鋼 筋 量 計 算 之 用 ; 但 對 於 柱 之 設 計 強 度 則 僅 使 用 總 斷 面 積 對 於 柱 之 總 斷 面 積 超 過 承 受 設 計 載 重 所 需 狀 況, 第 3.9.2 至 3.9.4 節 規 定 可 滿 足 設 計 一 因 建 築 或 其 他 需 要 加 大 之 過 大 斷 面 之 柱, 以 承 受 設 計 載 重 時, 為 符 合 第 3.10.1 節 最 少 鋼 筋 斷 面 積 之 規 定, 僅 需 增 加 混 凝 土 斷 面 而 不 需 增 加 鋼 筋 用 量 之 要 求 此 增 加 之 混 凝 土 不 得 考 慮 其 承 受 載 重 之 功 能, 但 於 結 構 分 析 時 其 增 加 之 構 材 勁 度 必 須 考 慮, 且 對 結 構 其 他 部 分 之 互 制 作 用 亦 必 須 考 慮 3.10 受 壓 構 材 之 鋼 筋 限 制 3.10.1 非 合 成 受 壓 構 材 之 縱 向 鋼 筋 斷 面 積 A st 應 符 合 下 式 之 規 定 : 0.01A g A st 0.08A g (3-7) 本 節 規 定 非 合 成 受 壓 構 材 之 縱 向 鋼 筋 量 ( 不 含 型 鋼 等 ) 之 限 制, 如 使 用 過 高 之 鋼 筋 比, 則 將 造 成 實 際 澆 置 混 凝 土 時 之 施 工 困 難, 需 考 慮 改 用 較 大 柱 斷 面 以 降 低 鋼 筋 比 或 使 用 較 高 強 度 之 混 凝 土 或 鋼 筋 使 用 搭 接 方 式 續 接 之 柱, 其 使 用 鋼 筋 量 一 般 以 不 超 過 0.04A g 為 原 則 最 少 鋼 筋 量 : 自 建 立 柱 之 載 重 分 別 由 鋼 筋 與 混 凝 土 承 受 設 計 方 法 以 來, 就 有 最 少 鋼 筋 量 之 規 定, 以 確 保 柱 符 合 鋼 筋 混 凝 土 之 基 本 行 為 鋼 筋 可 用 以 抵 抗 不 論 計 算 上 是 否 存 在 之 彎 矩, 且 在 混 凝 土 持 續 3-11

受 壓 時 可 減 少 乾 縮 與 潛 變 之 效 應, 試 驗 顯 示 乾 縮 與 潛 變 會 將 若 干 載 重 自 混 凝 土 轉 移 至 鋼 筋, 此 增 加 之 鋼 筋 應 力, 將 因 鋼 筋 比 之 減 少 而 大 幅 增 加 ; 除 非 鋼 筋 比 有 一 最 低 限 制, 否 則 在 持 續 使 用 載 重 下 就 可 能 使 鋼 筋 之 應 力 增 至 降 伏, 於 ACI-105 委 員 會 報 告 [3.20] 中 曾 強 調 此 現 象, 並 建 議 螺 箍 及 橫 箍 柱 分 別 以 0.01A g 及 0.005A g 為 最 少 鋼 筋 量, 但 本 規 範 一 直 以 0.01A g 為 各 式 柱 之 最 少 鋼 筋 量 最 大 鋼 筋 量 :ACI-105 委 員 會 曾 建 議 [3.24], 螺 箍 柱 與 橫 箍 柱 分 別 以 0.08A g 及 0.03A g 為 最 大 鋼 筋 量, 但 ACI 規 範 及 本 規 範 早 就 以 0.08A g 為 各 式 柱 之 最 大 鋼 筋 量, 此 限 制 可 考 慮 為 經 濟 與 澆 置 需 求 之 實 用 上 限 ( 耐 震 設 計 另 有 更 嚴 規 定 ) 3.10.2 受 壓 構 材 之 縱 向 鋼 筋 最 少 根 數 規 定 如 下 : 箍 筋 種 類 縱 向 鋼 筋 最 少 根 數 矩 形 或 圓 形 橫 箍 筋 4 三 角 形 橫 箍 筋 3 符 合 第 3.10.3 節 規 定 之 螺 箍 筋 6 矩 形 或 圓 形 橫 箍 筋 受 壓 構 材 最 少 需 四 根 縱 向 鋼 筋 ; 符 合 第 3.10.3 節 規 定 之 螺 箍 筋 受 壓 構 材 最 少 需 六 根 縱 向 鋼 筋 ; 符 合 第 3.10.3.1 節 規 定 之 多 螺 箍 筋 受 壓 構 材 最 少 需 八 根 縱 向 鋼 筋, 以 四 邊 均 勻 配 置 或 四 角 落 均 勻 配 置 為 原 則 ( 如 圖 R3.10.2), 並 配 置 適 當 之 輔 助 縱 向 鋼 筋, 以 滿 足 相 鄰 縱 向 鋼 筋 之 中 心 距 不 超 過 35cm, 且 該 輔 助 縱 向 鋼 筋 直 徑 不 得 小 於 D19; 其 他 形 狀 之 受 壓 構 材 每 一 頂 點 或 角 落 最 少 需 一 根 縱 向 鋼 筋, 並 需 配 以 適 當 之 橫 向 鋼 筋, 如 三 角 形 柱 需 配 置 至 少 三 根 縱 向 鋼 筋, 每 一 縱 向 鋼 筋 置 於 三 角 橫 箍 之 一 個 頂 點 當 縱 向 鋼 筋 排 列 成 圓 形, 其 根 數 若 少 於 八 根, 於 設 計 時 必 需 確 定 鋼 筋 之 方 向 位 置, 並 考 慮 其 承 受 偏 心 載 重 時 之 彎 矩 強 度 (a) 四 邊 均 勻 配 置 縱 向 鋼 筋 輔 助 縱 向 鋼 筋 (b) 四 角 落 均 勻 配 置 圖 R 3.10.2 多 螺 箍 筋 柱 主 筋 配 置 示 意 圖 3.10.3 螺 箍 筋 之 體 積 比 ρ s 不 得 小 於 下 式 之 值 : Ag fc ρ s = 0. 45( 1) (3-8) A f ch 式 中 f yt 為 設 計 採 用 之 值 不 得 大 於 7,000 kgf/cm 2, 且 螺 箍 筋 採 用 之 f yt 值 若 超 過 4,200 kgf/cm 2 時, 不 得 使 用 第 13.9.4.5(1) 節 之 方 式 續 接 螺 箍 筋 受 壓 構 材 增 加 載 重 時, 將 等 到 載 重 及 變 形 逐 漸 增 加 至 螺 箍 外 圍 混 凝 土 剝 落 後, 其 柱 心 混 凝 土 yt 3-12

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 之 承 受 載 重 強 度 才 增 加 式 (3-8) 規 定 之 螺 箍 筋 使 用 量 [3.24], 乃 期 望 因 此 規 定 增 加 柱 之 承 受 集 中 載 重 強 度, 可 抵 消 或 略 超 過 螺 箍 外 圍 混 凝 土 剝 落 所 損 失 者 試 驗 及 經 驗 顯 示, 受 壓 構 材 如 依 本 節 配 置 螺 箍 筋 使 用 量 時, 可 展 現 顯 著 之 韌 性 研 究 顯 示, 規 定 降 伏 強 度 7,000 kgf/cm 2 之 鋼 筋 可 用 於 圍 束 柱 心 混 凝 土, 本 規 範 對 設 計 採 用 之 螺 箍 筋 規 定 降 伏 強 度 之 限 制 已 自 4,200 kgf/cm 2 提 高 至 7,000 kgf/cm 2 3.10.4 採 用 多 螺 箍 筋 計 算 式 (3-8) 螺 箍 筋 之 體 積 比 ρ s 時, 其 中 A ch 應 取 多 螺 箍 所 構 成 重 疊 閉 合 箍 筋 最 外 緣 以 內 之 構 材 斷 面 積 個 別 螺 箍 筋 所 配 置 之 體 積 比 皆 不 得 小 於 上 述 算 得 之 螺 箍 筋 體 積 比 ρ s 受 壓 構 材 可 使 用 兩 組 或 兩 組 以 上 連 鎖 螺 箍 做 為 橫 向 鋼 筋, 此 橫 向 鋼 筋 之 組 合 一 般 也 稱 為 多 螺 箍 筋, 參 考 圖 R 3.10.4 在 所 有 螺 箍 之 ρ 相 同 的 條 件 下, 多 螺 箍 筋 所 圍 束 的 核 心 混 凝 土 A ch 之 行 為 與 單 螺 箍 相 當 s [3.45], 可 以 式 (3-8) 設 計, 設 計 時 需 要 求 個 別 螺 箍 的 用 量 皆 大 於 ρ s, 以 確 認 為 保 守 設 計 (a) 五 螺 箍 A ch 的 範 圍 (b) 二 組 連 鎖 螺 箍 A ch 的 範 圍 圖 R 3.10.4 多 螺 箍 筋 之 示 意 圖 3.11 受 壓 構 材 之 長 細 效 應 前 版 規 範 已 修 訂 受 壓 構 材 長 細 效 應 之 相 關 規 定, 除 更 認 同 使 用 二 階 分 析 法 外, 並 重 新 安 排 無 側 移 與 有 側 移 構 架 之 條 款 [3.25] 第 3.11.1 節 允 許 使 用 精 緻 二 階 非 線 性 分 析 法, 第 3.12 至 3.14 節 引 介 以 傳 統 彎 矩 放 大 法 為 基 礎 之 近 似 設 計 方 式 對 於 有 側 移 構 架 之 放 大 側 移 彎 矩 δ s M s 可 用 二 階 彈 性 分 析 二 階 彈 性 分 析 略 算 法 或 傳 統 側 移 彎 矩 放 大 因 數 法 計 得 建 議 設 計 流 程 詳 圖 R3.11 3-13

柱 之 長 細 效 應 設 計 ( 第 3.11 至 3.14 節 ) 彎 矩 放 大 法 ( 第 3.11.2 及 3.12 至 3.14 節 ) 一 階 彈 性 分 析 求 柱 端 各 設 計 載 重 組 合 之 P u M 1 M 1ns M 1s M 2 M 2ns M 2s V u 等 ( 第 3.12.1 節 ) 求 各 受 壓 構 材 之 l u r ( 第 3.12.2 及 3.12.3 節 ) 檢 查 柱 或 樓 層 為 : 無 側 移 或 有 側 移, 可 選 用 下 列 兩 方 法 :( 第 3.12.4 節 ) 二 階 PΔ效 應 柱 端 彎 矩 : 0.05 樓 層 之 穩 定 指 數 :Q 0.05, 一 階 分 析 Q = P u Δ o /V u l c ( 第 3.12.4.2 節 ) ( 第 3.12.4.1 節 ) 0.05 ( 無 側 移 ) > 0.05 ( 有 側 移 ) 無 側 移 柱 或 樓 層 ( 第 3.12 及 3.13 節 ) 有 側 移 柱 或 樓 層 ( 第 3.12 及 3.14 節 ) 檢 查 : 柱 之 kl u /r 100 ( 第 3.12.5 及 3.13.1 節 ) 是 檢 查 : 柱 之 kl u /r 34-12(M 1 /M 2 ) ( 第 3.13.2 節 ) 是 檢 查 最 小 偏 心 距 M 2,min =P u (1.5+0.03h) ( 第 3.13.3.2 節 ) 否 否 改 用 二 階 非 線 性 分 析 法 考 慮 PΔ 效 應 ( 第 3.12.5 節 ) 柱 之 長 細 效 應 可 不 考 慮 ( 第 3.13.2 及 3.14.2 節 ) 否 否 檢 查 : 柱 之 kl u /r 100 ( 第 3.12.5 及 3.14.1 節 ) 檢 查 : 柱 之 kl u /r 22 ( 第 3.14.2 節 ) 近 似 法 計 算 柱 之 放 大 彎 矩 M 2 或 M c, 先 計 算 柱 端 放 大 有 側 移 彎 矩 δ s M 1s δ s M 2s, 可 選 用 下 列 三 方 法 : 二 階 彈 性 分 析 直 接 求 δ s M s ( 第 3.14.4.1 節 ) 是 是 δ s M s = M s /(1-Q) ( 第 3.14.4.2 節 ) δ s M s =M s / (1- P u / φ k P c ) ( 第 3.14.4.3 節 ) 二 階 非 線 性 分 析 法 ( 第 3.11.1 節 ) 近 似 法 計 算 柱 之 放 大 彎 矩 M c 放 大 彎 矩 M c = δ ns M 2 ( 第 3.13.3 節 ) Δ二 階 檢 查 : 2.5 Δ一 階 ( 第 3.14.6(1) 節 ) 是 檢 查 :Q 0.6 ( 第 3.14.6(2) 節 ) 是 計 算 M 1 = M 1ns +δ s M 1s ( 第 3.14.3 節 ) M 2 = M 2ns +δ s M 2s 檢 查 :δ s 2.5 ( 第 3.14.6(3) 節 ) 是 否 ( 第 3.14.6 節 ) 放 大 斷 面 重 算 柱 以 其 P u M c 設 計, 梁 以 其 M u 設 計 ( 第 3.4 節 等 ) 柱 以 其 P u M u 設 計, 梁 以 其 M u 設 計 ( 第 3.4 節 等 ) 放 大 彎 矩 M c = δ ns M 2 ( 第 3.13.3 節 ) 柱 以 其 P u M c 設 計, 梁 以 節 點 放 大 彎 矩 設 計 ( 第 3.14.7 3.4 節 等 ) 否 l u 檢 查 : 柱 之 r 35 Pu / fc A ( 第 3.14.5 節 ) 是 柱 以 其 P u M 2 設 計, 梁 以 節 點 放 大 彎 矩 設 計 ( 第 3.14.7 3.4 節 等 ) g 柱 以 其 P u M u 設 計, 梁 以 其 M u 設 計 ( 第 3.4 節 等 ) 圖 R3.11 柱 長 細 效 應 之 建 議 設 計 流 程 3-14

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 3.11.1 除 第 3.11.2 節 允 許 者 外, 受 壓 構 材 束 制 梁 及 其 他 支 撐 構 材, 應 按 二 階 分 析 計 得 之 設 計 彎 矩 與 設 計 力 設 計 之, 分 析 時 並 考 慮 材 料 之 非 線 性 與 開 裂 構 材 之 彎 曲 與 側 傾 效 應 載 重 之 持 續 時 間 乾 縮 與 潛 變 及 與 基 礎 之 互 制 作 用 設 計 圖 上 構 材 斷 面 尺 寸 與 分 析 時 之 差 異 應 在 10% 以 內, 否 則 應 重 新 分 析 分 析 之 程 序 需 經 驗 證, 對 超 靜 定 鋼 筋 混 凝 土 柱 之 強 度 預 估 應 與 試 驗 結 果 相 吻 合 使 用 精 緻 二 階 分 析 法 有 兩 項 限 制 : 一 結 構 分 析 之 構 材 需 與 定 案 結 構 相 似, 若 斷 面 尺 寸 之 差 異 超 過 10% 時, 則 應 重 算 構 材 性 質, 並 重 作 分 析 二 精 緻 二 階 分 析 程 序 預 估 之 極 限 載 重, 與 超 靜 定 鋼 筋 混 凝 土 結 構 試 驗 結 果 之 誤 差 需 在 15% 以 內, 並 至 少 應 作 不 同 勁 度 柱 平 面 構 架 之 無 側 移 與 有 側 移 試 驗 比 較 為 考 量 實 際 構 材 性 質 之 變 異, 分 析 採 用 之 構 材 性 質 應 乘 以 小 於 1.0 之 勁 度 折 減 因 數 φ k, 為 與 第 3.14.4.1 節 二 階 分 析 法 一 致, 可 令 勁 度 折 減 因 數 φ k 為 0.80; 有 關 勁 度 折 減 因 數 φ k 之 概 念 [3.35], 另 討 論 於 解 說 第 3.13.3 及 3.14.4.1 節 中 束 制 梁 係 指 與 柱 端 連 接 之 梁, 用 於 束 制 柱 端 之 變 形, 詳 第 3.14.7 節 解 說 3.11.2 承 受 軸 力 與 彎 矩 之 受 壓 構 材 束 制 梁 及 其 他 支 撐 構 材, 若 不 按 第 3.11.1 節 設 計, 應 可 用 第 3.12 節 替 代 之 以 彈 性 分 析 與 彎 矩 放 大 為 基 礎 之 近 似 設 計, 可 做 為 第 3.11.1 節 精 緻 二 階 分 析 法 之 替 代 方 案 [3.26,3.27] 對 有 側 移 構 架 之 放 大 側 移 彎 矩, 可 用 接 近 真 實 之 勁 度 值, 採 二 階 彈 性 分 析 計 得, 詳 見 第 3.14.4.1 節 3.12 彎 矩 放 大 法 - 通 則 本 節 敘 述 以 彎 矩 放 大 因 數 觀 念 計 算 長 細 效 應 近 似 設 計 法 之 通 則 ; 對 無 側 移 與 有 側 移 構 架 之 規 定 分 述 於 第 3.13 與 3.14 節 此 近 似 設 計 法 為 將 傳 統 一 階 構 架 分 析 得 到 之 彎 矩 乘 以 彎 矩 放 大 因 數, 該 因 數 為 柱 之 設 計 載 重 P u 與 屈 曲 臨 界 載 重 P c 之 函 數 一 階 構 架 分 析 係 指 不 考 慮 變 位 對 構 材 內 力 影 響 之 彈 性 分 析 3.12.1 應 可 採 用 一 階 彈 性 構 架 分 析 法, 計 算 設 計 軸 力 P u 設 計 柱 端 彎 矩 M 1 與 M 2 及 樓 層 相 對 變 位 Δ o 分 析 時 使 用 之 構 材 斷 面 性 質 應 考 慮 軸 向 載 重 構 材 之 開 裂 範 圍 載 重 持 續 時 間 等 之 影 響 ; 構 材 斷 面 性 質 可 使 用 下 列 各 值 : (1) 彈 性 模 數 E... E c (2) 斷 面 積 A... 1.0 A g (3) 慣 性 矩 I: 梁... 0.35I g 柱... 0.70I g 牆, 未 開 裂... 0.70I g 3-15

牆, 已 開 裂... 0.35I g 平 版... 0.25I g 慣 性 矩 遇 下 列 狀 況 時 應 除 以 (1+β d ): (a) 承 受 持 續 側 向 載 重 (b) 依 第 3.14.6 節 之 規 定 進 行 穩 定 校 核 時 彈 性 分 析 用 於 強 度 設 計 時, 其 所 使 用 之 勁 度 EI 值 需 能 代 表 構 材 破 壞 前 一 剎 那 之 勁 度, 此 點 對 二 階 分 析 預 估 極 限 載 重 時 之 側 移 量 特 別 重 要 每 一 構 材 內 各 斷 面 之 EI 值 不 須 均 按 最 大 應 力 斷 面 上 之 彎 矩 曲 率 關 係 計 得, 但 應 與 該 構 材 之 端 彎 矩 轉 角 關 係 一 致 本 節 規 定 E A 及 I 之 替 代 值, 係 經 由 構 架 試 驗 與 分 析 結 果, 並 預 留 側 移 量 之 計 算 偏 差 因 為 : 一 [3.28] 彈 性 模 數 依 混 凝 土 之 規 定 抗 壓 強 度 決 定, 實 際 平 均 混 凝 土 強 度 則 稍 高 ; 二 慣 性 矩 訂 為 參 考 文 獻 值 之 7/8; 兩 項 效 應, 將 造 成 二 階 分 析 側 移 量 高 估 20~25%, 但 可 以 與 穩 定 計 算 時 之 勁 度 折 減 因 數 0.80~0.85 相 符 有 關 勁 度 折 減 因 數 φ k 之 觀 念 則 於 第 3.13.3 節 解 說 中 討 論 T 型 梁 之 I g 應 按 第 2.12 節 規 定 之 有 效 翼 版 寬 計 算, 一 般 取 為 梁 腹 I g 之 兩 倍 2(b w h 3 /12) 已 足 夠 正 確 如 牆 以 慣 性 矩 為 0.70I g 進 行 構 架 分 析 後, 所 得 之 設 計 彎 矩 或 剪 力 已 超 過 開 裂 強 度, 將 產 生 受 撓 裂 紋 時, 則 該 牆 於 該 樓 層 內 之 慣 性 矩, 需 改 為 0.35I g, 並 重 做 構 架 分 析 本 節 提 供 之 慣 性 矩 替 代 值 適 用 於 非 預 力 構 材, 預 力 構 材 之 慣 性 矩 應 依 鋼 筋 與 預 力 鋼 腱 之 使 用 量 位 置 形 式 及 破 壞 前 一 刻 之 開 裂 程 度 決 定, 其 值 可 與 本 節 提 供 者 不 同, 但 需 預 留 側 移 量 之 計 算 偏 差 第 3.12 至 3.14 節 係 規 定 強 度 需 求, 並 假 設 在 設 計 載 重 下 之 進 行 構 架 分 析 [3.29,3.30] 但 為 決 定 結 構 物 適 用 性 風 洞 試 驗 之 風 力 評 估 或 地 震 基 面 剪 力 等, 需 在 不 同 之 ( 未 乘 載 重 因 數 放 大 ) 使 用 載 重 下 進 行 變 形 振 動 或 週 期 等 分 析, 為 使 二 階 分 析 法 亦 可 適 用 於 使 用 載 重 下 之 計 算, 不 同 使 用 載 重 所 用 之 慣 性 矩 應 能 反 應 當 時 之 開 裂 程 度, 因 此 除 對 當 時 開 裂 程 度 做 更 精 確 評 估 得 到 慣 性 矩 外, 亦 可 將 本 節 提 供 之 慣 性 矩 替 代 值 乘 以 1 / 0.7=1.43 後, 作 為 使 用 載 重 分 析 用 之 慣 性 矩 慣 性 矩 除 (1+β d ) 之 特 殊 規 定, 係 供 結 構 物 兩 側 有 不 平 衡 土 壓 產 生 之 永 久 性 側 向 載 重 等 狀 況 時 使 用 3.12.2 迴 轉 半 徑 受 壓 構 材 斷 面 迴 轉 半 徑 r 應 可 用 混 凝 土 總 斷 面 計 算 矩 形 斷 面 應 可 用 考 慮 穩 定 方 向 總 厚 度 之 0.30 倍 圓 形 斷 面 應 可 用 直 徑 之 0.25 倍 為 其 r 值 3.12.3 受 壓 構 材 之 無 支 長 度 3.12.3.1 受 壓 構 材 之 無 支 長 度 l u 應 為 樓 版 梁 或 其 他 在 考 慮 方 向 有 側 支 能 力 構 材 間 之 淨 距 3.12.3.2 受 壓 構 材 如 在 考 慮 方 向 有 柱 冠 或 托 肩, 應 依 其 最 低 處 計 算 無 支 長 度 3.12.4 結 構 物 中 之 柱 或 樓 層 須 先 經 判 定 為 無 側 移 或 有 側 移 後, 再 分 別 按 第 3.13 或 3.14 節 規 定 設 計 判 定 方 式 如 下 : 3.12.4.1 柱 若 考 慮 二 階 效 應 所 增 加 之 柱 端 彎 矩, 不 超 過 一 階 分 析 之 5%, 則 該 柱 應 可 判 定 為 無 側 移 3.12.4.2 樓 層 若 依 下 式 計 得 之 穩 定 指 數 Q 不 超 過 0.05, 則 該 樓 層 應 亦 可 判 定 為 無 側 移 : 式 中 : Pu Q = Δ V l u c o (3-9) 3-16

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 P u = 樓 層 之 設 計 總 垂 直 力 V u = 樓 層 之 設 計 總 剪 力 Δ o = 樓 層 承 受 V u 時 之 一 階 分 析 頂 與 底 相 對 變 位 l c = 受 壓 構 材 之 全 長, 為 樓 層 兩 節 點 之 中 心 距 設 計 者 使 用 彎 矩 放 大 法 前 需 先 判 定 柱 或 構 架 為 無 側 移 或 有 側 移 : 若 為 無 側 移 須 按 第 3.13 節 設 計, 若 為 有 側 移 須 按 第 3.14 節 設 計 通 常 可 查 驗 比 較 一 樓 層 柱 與 側 向 支 撐 ( 如 結 構 牆 剪 力 桁 架 或 其 他 束 制 側 移 構 材 ) 之 側 向 總 勁 度, 如 因 側 向 支 撐 勁 度 足 夠, 致 使 樓 層 側 移 量 不 足 對 柱 之 強 度 造 成 重 大 影 響 時, 則 受 壓 構 材 ( 柱 ) 可 假 設 為 無 側 移 若 無 現 成 查 驗 法 可 用, 規 範 提 供 兩 方 式 : 一 於 第 3.12.4.1 節 中 規 定, 側 向 設 計 載 重 作 用 下, 如 二 階 PΔ 效 應 所 增 加 之 柱 端 彎 矩, 不 超 過 一 階 分 析 之 柱 端 彎 矩 5% 時, 則 可 用 無 側 移 設 計 二 第 3.12.4.2 節 以 穩 定 指 數 Q 為 基 準 之 替 代 規 定, 計 算 所 用 之 ΣP u 應 為 與 側 力 相 配 之 最 大 值 值 得 注 意 的 是 : 同 一 構 架 中 可 能 某 些 樓 層 為 無 側 移, 而 其 餘 樓 層 為 有 側 移 此 外 樓 層 設 計 總 剪 力 V u 為 零 時 本 替 代 查 驗 法 不 適 用 必 要 時 穩 定 指 數 Q 亦 可 在 使 用 載 重 作 用 下 求 得, 但 使 用 載 重 下 之 慣 性 矩 需 依 第 3.12.1 節 解 說 規 定 使 用 載 重 作 用 下 求 得 之 ΣP u 應 乘 以 1.2 V u 應 乘 以 1.2 而 Δ o 則 應 乘 以 1.43 3.12.5 構 架 內 如 有 任 一 受 壓 構 材 之 kl u /r 大 於 100 時, 則 該 構 架 應 按 第 3.11.1 節 分 析 之 第 3.12 至 3.14 節 對 使 用 彎 矩 放 大 法 設 計 柱 時, 強 制 加 入 kl u /r 上 限 之 規 定, 但 第 3.11.1 節 則 無 類 似 限 制 此 kl u / r 不 得 大 於 100 之 限 制 係 依 實 際 長 細 試 驗 時, 構 架 內 受 壓 構 材 之 試 驗 範 圍 上 限 而 訂 3.12.6 受 壓 構 材 兩 主 軸 均 受 撓 曲 時, 對 兩 軸 之 設 計 彎 矩 應 分 別 按 各 該 軸 束 制 情 形 放 大 之 當 受 壓 構 材 承 受 雙 軸 彎 曲 時, 每 一 主 軸 算 得 之 彎 矩 均 需 放 大 計 算 每 一 主 軸 之 彎 矩 放 大 因 數 δ 時, 應 分 別 依 其 適 當 之 有 效 長 度 kl u 及 勁 度 EI, 先 計 算 兩 方 向 之 臨 界 載 重 P c 兩 方 向 柱 之 淨 高 柱 與 受 撓 構 材 勁 度 比 可 不 相 同, 因 此 不 同 方 向 之 臨 界 載 重 將 不 同, 而 其 對 應 之 彎 矩 放 大 因 數 亦 不 同 3.13 彎 矩 放 大 法 - 無 側 移 構 架 3.13.1 無 側 移 構 架 之 受 壓 構 材, 其 有 效 長 度 因 數 k, 除 經 分 析 證 實 可 用 較 低 值 外, 應 取 為 1.0 若 需 計 算 k, 其 E I 值 應 按 第 3.12.1 節 之 規 定 彎 矩 放 大 公 式 係 導 自 兩 端 為 鉸 接 之 柱, 故 須 依 實 際 端 點 束 制 狀 況 加 以 修 正, 這 就 是 使 用 有 效 長 度 kl u 計 算 臨 界 載 重 P c 之 原 因 主 要 估 算 有 效 長 度 因 數 k 值 之 圖 表 為 圖 R3.13.1, 該 圖 係 供 均 勻 斷 面 多 跨 度 構 架 查 k 值 之 用 [3.31,3.32] 3-17

ψ A 50.0 10.0 5.0 3.0 2.0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 無 側 移 構 架 k 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 ψ B 50.0 10.0 5.0 3.0 2.0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 ψ A 100.0 50.0 30.0 20.0 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 有 側 移 構 架 k 20.0 10.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.5 ψ B 100.0 50.0 30.0 20.0 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0 0.5 0 0 1.0 0 圖 R3.13.1 有 效 長 度 因 數 k 受 壓 構 材 有 效 長 度 kl u 為 其 兩 端 點 相 對 勁 度 ψ A ψ B 之 函 數, 柱 端 相 對 勁 度 ψ =[Σ(EI/l) 柱 ]/[Σ(EI/l) 梁 ] 研 究 顯 示 在 決 定 ψ 時, 必 需 考 慮 梁 柱 鋼 筋 量 變 化 及 梁 開 裂 之 影 響 本 節 規 定 梁 慣 性 矩 採 用 0.35I g 柱 慣 性 矩 採 用 0.70I g, 已 考 慮 鋼 筋 比 及 梁 開 裂 影 響 下 列 計 算 有 效 長 度 因 數 k 值 之 簡 化 公 式 亦 可 使 用 於 無 側 移 構 架 及 有 側 移 構 架, 其 中 式 (R3.13a,b,e) 得 自 1972 英 國 規 範 (British Standard Code of Practice) [3.33,3.34] 式 (R3.13c,d) 得 自 參 考 文 獻 [3.32]: (1) 無 側 移 受 壓 構 材 之 k 值 上 限, 為 下 兩 式 之 小 者 : k = 0.7 + 0.05 (ψ A +ψ B ) 1.0 (R3.13a) k = 0.85 + 0.05 (ψ min ) 1.0 (R3.13b) 式 中 ψ A 與 ψ B 為 柱 兩 端 之 ψ 值 ψ min 為 兩 值 之 小 者 (2) 有 側 移 受 壓 構 材 兩 端 束 制 者 之 k 值 可 取 為 : 於 ψ m < 2: 20 ψ m k = 1 + ψ m (R3.13c) 20 於 ψ m 2: k = 09. 1+ ψ (R3.13d) m 式 中 ψ m 為 柱 兩 端 ψ 之 平 均 值 (3) 有 側 移 受 壓 構 材 一 端 鉸 接 者 之 k 值 可 取 為 : k = 2.0 + 0.3ψ (R3.13e) 式 中 ψ 為 柱 束 制 端 之 ψ 值 使 用 圖 R3.13.1 或 本 節 各 公 式 所 得 之 有 效 長 度 因 數 k 若 小 於 1.0, 尚 可 認 為 符 合 本 規 範 規 定 3-18

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 3.13.2 無 側 移 構 架 之 受 壓 構 材, 若 合 於 下 列 條 件, 其 長 細 效 應 可 忽 略 不 計 : kl u M1 34 12 (3-10) r M2 M 1 式 中 [ 34 12 ] 值 不 得 大 於 40 若 構 材 彎 成 單 曲 度 M 1 /M 2 值 為 正 ; 構 材 彎 成 雙 曲 度 M 2 為 負 式 (3-10) 係 導 自 式 (3-12), 並 以 長 細 效 應 增 加 5% 彎 矩 導 出 [3.26] 推 導 彎 矩 放 大 因 數 公 式 時 未 計 入 φ k 首 次 試 算 可 使 用 k=1.0 為 初 估 值 3.13.3 受 壓 構 材 應 可 按 設 計 軸 力 P u 與 經 構 材 彎 曲 側 向 變 位 效 應 放 大 後 之 設 計 彎 矩 M c 設 計 之, 如 下 式 : M c = δ ns M 2 (3-11) 式 中 Cm δns = 10. (3-12) Pu 1 φ P 此 時 φ k 應 取 為 0.75;P c 應 取 為 : k c EI 值 應 取 為 : 或 P c π 2 EI = 2 ( kl ) 02. E I + E I EI = 1 + β u 04. EI = 1 + β c g s se EI c g d d (3-13) (3-14) (3-15) 式 (3-12) 及 式 (3-21) 中 之 勁 度 折 減 因 數 φ k 以 0.75 計 此 值 與 強 度 折 減 因 數 φ 有 所 不 同 [3.35] 在 勁 度 因 混 凝 土 開 裂 潛 變 及 非 線 性 之 應 力 - 應 變 關 係 曲 線 變 化 下, 如 何 選 用 合 理 之 勁 度 EI 近 似 值 為 決 定 臨 界 載 重 P c 之 主 要 難 題 式 (3-14) 係 以 較 小 之 偏 心 率 及 高 軸 向 載 重 導 出, 以 突 顯 長 細 效 應 之 影 響 由 於 持 續 載 重 引 起 潛 變 將 增 加 柱 之 側 向 變 位, 而 引 致 彎 矩 之 增 大, 近 似 設 計 為 將 構 材 勁 度 EI 除 以 (1+β d ) 予 以 降 低, 再 用 以 計 算 P c 與 δ ns 式 (3-14) 之 鋼 筋 與 混 凝 土 之 EI 均 除 以 (1+β d ), 以 反 映 由 於 持 續 載 重 引 起 之 過 早 鋼 筋 降 伏 式 (3-14) 或 式 (3-15) 均 可 用 以 計 算 EI 值, 式 (3-15) 為 式 (3-14) 之 簡 化 近 似 公 式 [3.36], 可 假 設 β d =0.6 予 以 再 簡 化 如 下 : EI = 0.25 E c I g (R3.13f) 無 側 移 與 有 側 移 構 架 使 用 之 β d 並 不 相 同, 見 第 3.1 節 β d 符 號 說 明 3-19

3.13.3.1 受 壓 構 材 若 支 點 間 無 橫 向 載 重 時,C m 值 應 按 下 式 計 算 : M Cm = 06+ 04 1.. 0.4 (3-16) M 2 式 中 M 1 /M 2 值 依 第 3.13.2 節 之 規 定 ; 若 支 點 間 有 橫 向 載 重 時 C m 值 取 為 1.0 C m 為 等 值 彎 矩 修 正 因 數, 推 導 彎 矩 放 大 因 數 時 係 假 設 最 大 彎 矩 發 生 於 接 近 柱 之 半 高 處, 如 最 大 彎 矩 發 生 於 柱 端, 設 計 時 必 需 以 C m 校 正 之 [3.26] 受 壓 構 材 若 兩 端 點 間 承 受 橫 向 載 重 時, 最 大 彎 矩 可 能 發 生 於 遠 離 柱 端 處, 如 此 必 需 以 該 最 大 彎 矩 為 式 (3-11) 之 M 2 值, 同 時 C m 值 必 需 取 為 1.0 3.13.3.2 於 式 (3-11) 中, 對 每 一 主 軸 之 M 2 值, 應 分 別 不 小 於 : M 2,min = P u (1.5 + 0.03h) (3-17) 式 中 1.5 及 h 之 單 位 為 cm; 另 於 M 2,min 大 於 M 2 時, 應 按 下 列 方 式 之 一 決 定 式 (3-16) 中 之 C m 值 : (1) 以 實 際 之 M 1 / M 2 比 值 計 算 C m ; 或 (2) C m 取 為 1.0 本 規 範 係 以 放 大 柱 端 彎 矩 計 得 長 細 效 應, 如 柱 之 設 計 彎 矩 非 常 小 或 為 零 時, 則 須 以 本 節 規 定 之 最 小 偏 心 距 為 基 準 設 計 長 細 柱, 但 不 須 考 慮 兩 主 軸 方 向 同 時 發 生 最 小 偏 心 距 當 柱 設 計 需 用 最 小 偏 心 距 時, 式 (3-16) 中 之 M 1 / M 2 比 值, 仍 應 使 用 結 構 分 析 算 得 之 設 計 柱 端 彎 矩 此 規 定 係 為 避 免 於 計 算 時, 在 偏 心 距 介 於 小 於 等 於 或 大 於 最 小 偏 心 距 處, 出 現 C m 值 不 連 續 之 狀 況 3.14 彎 矩 放 大 法 - 有 側 移 構 架 前 版 規 範 已 修 訂 有 側 移 構 架 之 長 細 設 計, 修 改 後 之 設 計 程 序 包 括 下 列 三 步 驟 : (1) 放 大 側 移 彎 矩 δ s M s 應 按 下 述 三 法 之 一 計 得 : 一 使 用 第 3.14.4.1 節 之 二 階 彈 性 構 架 分 析 法 二 使 用 第 3.14.4.2 節 之 二 階 彈 性 分 析 略 算 法 三 按 第 3.14.4.3 節 使 用 傳 統 之 側 移 彎 矩 放 大 因 數 δ s (2) 按 第 3.14.3 節, 將 各 柱 上 下 端 之 放 大 側 移 彎 矩 δ s M s 與 不 需 放 大 非 側 移 彎 矩 M ns 分 別 相 加 非 側 移 彎 矩 M ns 可 自 一 階 彈 性 分 析 計 得 (3) 若 柱 頗 細 長 且 軸 向 載 重 亦 大, 則 應 校 核 柱 間 彎 矩 是 否 超 過 柱 端 彎 矩 ; 該 項 檢 查, 可 假 設 k 1.0 算 得 P c 及 無 側 移 構 架 之 彎 矩 放 大 因 數 δ ns 後, 按 第 3.14.5 節 規 定 完 成 之 3.14.1 受 壓 構 材 如 有 側 移, 其 有 效 長 度 因 數 k, 應 按 第 3.12.1 節 規 定 之 E I 值 計 得, 且 不 得 小 於 1.0 參 見 第 3.13.1 節 解 說 3.14.2 受 壓 構 材 若 有 側 移 而 kl u /r 小 於 22, 其 長 細 效 應 可 不 計 3.14.3 受 壓 構 材 之 兩 端 設 計 彎 矩 M 1 與 M 2 應 計 算 如 下 : 3-20

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 M 1 = M 1ns + δ s M 1s (3-18) M 2 = M 2ns + δ s M 2s (3-19) 式 中 δ s M 1s 與 δ s M 2s 應 依 第 3.14.4 節 規 定 計 得 說 明 本 節 之 分 析 僅 及 於 平 面 構 架 承 受 載 重 後 在 平 面 上 產 生 變 位, 如 有 顯 著 扭 矩 變 位, 則 應 使 用 三 度 空 間 二 階 分 析 3.14.4 放 大 側 移 彎 矩 δ s M s 之 計 算 有 側 移 受 壓 構 材 之 放 大 側 移 彎 矩 δ s M s 應 以 下 述 三 方 式 之 一 計 算 : 3.14.4.1 放 大 側 移 彎 矩 δ s M s 應 以 第 3.12.1 節 之 規 定 構 材 勁 度, 使 用 二 階 彈 性 分 析 計 得 之 二 階 分 析 為 包 括 變 位 產 生 之 內 力 效 應 之 構 架 分 析, 當 使 用 二 階 彈 性 分 析 計 算 δ s M s 時, 必 須 採 用 構 材 破 壞 前 一 剎 那 極 限 載 重 下 之 側 移 量, 因 此 二 階 分 析 應 依 第 3.12.1 節 之 規 定 降 低 構 材 勁 度 EI 值 無 側 移 與 有 側 移 構 架 使 用 之 β d 並 不 相 同, 詳 見 第 3.1 節 β d 符 號 說 明 地 震 與 風 力 等 短 期 載 重 產 生 之 側 移 量, 係 為 重 力 載 重 持 續 一 段 期 間 後 之 短 期 勁 度 之 函 數, 此 時 β d =0.0; 但 若 有 斜 坡 上 之 建 物 有 不 平 衡 側 土 壓 等 異 常 持 續 側 向 載 重 時, 則 β d 將 不 為 0.0 所 有 非 抵 抗 側 力 但 與 穩 定 相 關 柱 之 軸 向 載 重, 均 應 包 括 於 二 階 分 析 中 用 第 3.12.1 節 規 定 之 E I 值 作 二 階 分 析 時, 約 高 估 側 移 量 20~25%, 相 當 於 計 算 PΔ 效 應 彎 矩 時, 使 用 勁 度 折 減 因 數 φ k =0.80~0.85, 因 此 穩 定 計 算 時 已 無 需 再 加 φ k, 但 以 設 計 彎 矩 軸 力 進 行 斷 面 設 計 時, 仍 應 計 入 強 度 折 減 因 數 φ 3.14.4.2 放 大 側 移 彎 矩 δ s M s 亦 應 可 使 用 下 式 計 得 : = M 1 Q M s δ s M s s ; 但 若 計 得 之 δ s >1.5 時,δ s M s 應 改 用 第 3.14.4.1 或 3.14.4.3 節 計 算 (3-20) 二 階 彎 矩 之 PΔ 疊 代 分 析 可 用 無 限 級 數 表 示, 式 (3-20) 為 此 級 數 之 解 [3.28], 由 參 考 文 獻 [3.37] 得 知, 於 δ s 不 超 過 1.5 時, 該 式 可 準 確 預 估 有 側 移 構 架 之 二 階 彎 矩 值 柱 各 點 變 位 量 Δ 為 一 曲 線, 因 之 PΔ 彎 矩 圖 亦 為 一 曲 線 ; 式 (3-20) 與 多 數 現 有 商 業 二 階 構 架 分 析 軟 體 均 假 設 PΔ 彎 矩 係 由 樓 層 上 下 一 對 PΔ/l c 水 平 力 造 成, 此 假 設 之 PΔ 彎 矩 圖 為 直 線 分 佈 ; 以 實 際 曲 線 PΔ 彎 矩 產 生 之 側 移 量, 大 於 假 設 直 線 分 佈 彎 矩 產 生 者 約 15%; 為 此 可 將 式 (3-20) 分 母 修 正 為 (1 1.15Q), 但 為 與 現 有 商 業 軟 體 一 致,1.15 並 未 放 入 式 (3-20) 中 如 樓 層 之 側 移 伴 隨 顯 著 扭 轉 變 形, 放 大 彎 矩 法 將 對 距 扭 轉 中 心 最 遠 處 柱 之 放 大 彎 矩 低 估, 因 此 須 改 用 三 度 空 間 二 階 分 析 若 變 位 量 係 於 使 用 載 重 下 計 得, 則 式 (3-20) 中 之 Q 值 應 按 解 說 第 3.12.4 節 之 規 定 求 得 穩 定 指 數 Q 分 析 係 以 第 3.12.1 節 規 定 之 E I 值 為 基 礎, 如 同 解 說 第 3.14.4.1 節 所 述 相 當 於 勁 度 折 減 因 數 φ k 己 置 入 其 中, 因 此 穩 定 計 算 時 已 無 需 再 加 φ k, 但 以 設 計 彎 矩 軸 力 進 行 斷 面 設 計 時, 仍 應 計 入 強 度 折 減 因 數 φ 3-21

3.14.4.3 放 大 側 移 彎 矩 δ s M s 亦 應 可 使 用 下 式 計 得 : δ M s s M s = Pu 1 φ P k c M s (3-21) 式 中 ΣP u 為 一 樓 層 內 之 總 設 計 垂 直 力 ; 勁 度 折 減 因 數 φ k 應 取 為 0.75;ΣP c 為 該 樓 層 內 所 有 束 制 側 移 柱 P c 之 總 和,P c 係 以 第 3.14.1 節 計 得 之 k 式 (3-14) 或 式 (3-15) 計 得 之 EI 使 用 式 (3-13) 求 得 之 如 一 樓 層 無 整 體 扭 轉 變 形, 整 個 樓 層 之 側 移 量 將 相 等, 則 用 該 樓 層 平 均 之 ΣP u /ΣP c 為 基 準 計 得 δ s, 以 校 核 樓 層 之 穩 定 效 果, 應 可 反 映 在 PΔ 效 應 下 該 樓 層 所 有 束 制 側 移 柱 之 互 制 作 用 此 時 該 側 移 樓 層 內, 可 能 有 某 些 特 別 長 細 柱 已 承 受 偏 高 之 變 位 量, 甚 至 需 被 該 樓 層 其 他 柱 所 支 撐, 於 第 3.14.5 節 以 式 (3-22) 校 核 時, 將 發 現 這 些 特 別 長 細 柱 之 l u / r 將 超 過 規 定 如 樓 層 之 側 移 伴 隨 顯 著 扭 轉 變 形, 放 大 彎 矩 法 將 對 距 扭 轉 中 心 最 遠 處 柱 之 放 大 彎 矩 低 估, 因 此 須 改 用 三 度 空 間 二 階 分 析 式 (3-21) 中 之 勁 度 折 減 因 數 φ k 為 0.75, 此 值 與 強 度 折 減 因 數 φ 有 所 不 同 [3.35] 有 側 移 構 架 通 常 因 短 期 載 重 產 生 側 移 時, 計 算 EI 值 所 需 之 β d 可 取 為 0.0, 詳 見 解 說 第 3.14.4.1 節 3.14.5 如 任 一 有 側 移 受 壓 構 材 其 : l u r > 35 Pu f A c g (3-22), 則 應 以 設 計 軸 力 P u 及 按 第 3.13.3 節 計 得 之 彎 矩 M c 設 計 之, 其 使 用 之 M 1 與 M 2 應 依 第 3.14.3 節 之 規 定,β d 應 依 載 重 組 合 決 定,k 已 定 義 於 第 3.13.1 節 中 將 柱 上 下 兩 端 之 放 大 側 移 彎 矩 δ s M s 與 不 需 放 大 非 側 移 彎 矩 M ns 分 別 相 加, 通 常 其 中 一 端 將 成 為 柱 之 最 大 彎 矩 ; 但 高 軸 力 較 長 細 柱 之 最 大 彎 矩 可 能 產 生 於 端 點 間, 亦 即 端 點 彎 矩 不 恆 為 最 大 彎 矩 ; 如 l u / r 不 超 過 式 (3-22) 之 規 定, 則 沿 柱 高 任 何 點 之 最 大 彎 矩 將 不 超 過 最 大 端 點 彎 矩 之 1.05 倍 ; 如 l u / r 大 於 式 (3-22) 之 規 定, 則 沿 柱 高 之 最 大 彎 矩 將 超 過 最 大 端 點 彎 矩 5% 以 上 ; 此 時, 最 大 彎 矩 應 以 式 (3-11) 放 大 端 點 彎 矩 計 得 之 其 計 算 式 為 : M C m( M 2ns + δs M 2s) c = M + δ M Pu 1 075. P c 2ns s 2s (R3.14a) 3-22

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 3.14.6 應 校 核 含 側 力 之 設 計 重 力 載 重 組 合 作 用 下 之 整 體 結 構 強 度 與 穩 定 問 題, 如 下 : (1) 當 依 第 3.14.4.1 節 計 算 δ s M s 時, 於 設 計 靜 載 重 設 計 活 載 重 及 設 計 側 力 載 重 共 同 作 用 下, 以 二 階 分 析 計 得 側 移 量 與 一 階 分 析 計 得 側 移 量 之 比 值 不 得 超 過 2.5 (2) 當 依 第 3.14.4.2 節 計 算 δ s M s 時, 以 設 計 靜 載 重 及 設 計 活 載 重 共 同 作 用 下, 以 ΣP u 計 得 之 Q 值 不 得 超 過 0.6 (3) 當 依 第 3.14.4.3 節 計 算 δ s M s 時, 以 設 計 靜 載 重 及 設 計 活 載 重 共 同 作 用 下, 以 ΣP u 與 ΣP c 計 得 之 δ s 值 必 須 為 正 且 不 得 超 過 2.5 以 上 分 析 時 所 用 之 β d 值, 應 取 為 最 大 設 計 持 續 軸 向 載 重 與 最 大 設 計 軸 向 載 重 之 比 由 重 力 載 重 單 獨 作 用 引 起 之 可 能 側 移 穩 定 須 予 校 核, 當 依 第 3.14.4.1 節 二 階 分 析 計 算 δ s M s 時, 構 架 應 於 設 計 重 力 載 重 加 上 一 些 側 力 載 重 後 作 兩 次 應 力 分 析, 其 中 一 次 為 一 階 分 析 另 一 次 為 二 階 分 析, 二 階 分 析 計 得 因 側 力 產 生 側 移 量 不 得 超 過 一 階 分 析 計 得 者 2.5 倍 ; 所 加 之 側 力 載 重 可 為 一 組 設 計 時 之 側 力 或 單 一 側 力 加 於 構 架 頂 端, 但 側 力 之 大 小 需 足 以 正 確 計 得 側 移 量 ; 對 因 重 力 載 重 產 生 側 移 之 非 對 稱 構 架, 側 力 應 施 加 於 增 加 側 移 之 方 向 某 一 樓 層 特 別 軟 弱 時, 該 樓 層 側 移 量 之 比 值 應 予 估 算 當 用 第 3.14.4.2 節 計 算 δ s M s 時, 於 設 計 重 力 載 重 作 用, 因 側 力 計 得 之 Q 值 應 不 超 過 0.6 之 規 定 相 當 於 δ s 不 超 過 2.5; 計 算 Q 值 之 V u 與 Δ o 可 用 同 一 組 任 意 選 定 之 實 際 或 虛 設 側 力 載 重 求 得 ; 如 於 第 3.12.4.2 節 計 得 之 Q 值 小 於 0.2, 則 第 3.14.6 節 穩 定 校 核 應 已 自 動 滿 足 當 使 用 第 3.14.4.3 節 式 (3-21) 計 算 δ s M s 時,2.5 為 δ s 值 之 上 限 ; 當 δ s 值 較 高 時 構 架 分 析 結 果 將 因 EI 值 之 變 化 基 礎 之 轉 動 或 類 似 之 原 因 而 變 得 非 常 不 可 靠, 若 δ s 值 超 過 2.5 則 構 架 之 勁 度 必 須 加 強 彎 矩 放 大 因 數 δ s 達 上 限 2.5 時 其 值 已 甚 高, 此 規 定 可 限 制 慣 用 偏 保 守 之 彎 矩 放 大 法 之 適 用 範 圍 在 計 算 ΣP u 時, 不 論 是 否 為 抵 抗 側 力 系 統, 所 有 柱 與 牆 之 軸 向 載 重 均 應 計 入 β d 值 應 為 計 算 每 一 樓 層 之 全 樓 層 最 大 設 計 持 續 軸 向 載 重 與 全 部 設 計 軸 向 載 重 之 比 值 本 節 設 計 載 重 組 合 已 依 照 第 2.4.2 節 之 新 規 定 同 步 修 改 3.14.7 有 側 移 構 架 之 受 撓 構 材 應 按 其 端 節 點 所 有 受 壓 構 材 之 放 大 設 計 彎 矩 設 計 之 有 側 移 構 架 之 強 度, 受 構 架 內 柱 之 穩 定 與 梁 端 點 束 制 程 度 之 控 制, 如 束 制 梁 上 產 生 塑 性 鉸 時, 則 結 構 物 變 成 近 似 於 機 制, 使 其 軸 向 載 重 承 載 力 巨 幅 減 少, 本 節 規 定 係 確 保 所 設 計 之 束 制 受 撓 構 材 具 抵 抗 柱 端 放 大 彎 矩 之 能 力 3.15 支 承 版 系 之 受 軸 力 構 材 3.15.1 所 有 支 承 第 6.2 節 所 述 版 系 之 受 軸 力 構 材, 除 應 按 第 三 章 之 規 定 外, 並 應 按 第 六 章 之 有 關 規 定 設 計 3.15.2 若 柱 之 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 大 於 版 系 之 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 之 1.4 倍 時, 載 重 之 傳 遞 須 用 下 列 方 法 之 一 : 本 節 之 規 定 係 以 參 考 文 獻 [3.38] 為 依 據, 當 柱 之 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 大 於 版 強 度 不 超 過 40% 時, 不 3-23

須 作 特 殊 處 理 對 於 柱 使 用 較 高 強 度 混 凝 土 時, 角 柱 或 邊 柱 應 遵 守 第 3.15.2.1 或 3.15.2.2 節 之 規 定 ; 對 於 內 柱 四 邊 具 適 當 束 制 時, 應 遵 守 第 3.15.2.1 3.15.2.2 或 3.15.2.3 節 之 規 定 3.15.2.1 柱 四 周 柱 面 外 60 cm 範 圍 內 之 版 系 須 用 與 柱 相 同 規 定 抗 壓 強 度 之 混 凝 土 澆 置, 後 澆 置 之 樓 版 混 凝 土 須 依 第 13.14 節 及 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 澆 置 規 定, 以 確 保 混 凝 土 間 之 整 體 性 本 節 敘 述 在 混 凝 土 澆 置 過 程 中, 版 系 使 用 兩 種 不 同 強 度 混 凝 土 混 合 澆 置 之 需 求 為 了 避 免 較 低 強 度 混 凝 土 之 殘 渣 意 外 灌 注 至 柱 區, 柱 旁 版 系 澆 置 時, 高 強 度 混 凝 土 必 須 較 低 強 度 混 凝 土 先 行 澆 置, 較 低 強 度 混 凝 土 必 須 於 較 高 強 度 混 凝 土 仍 呈 塑 性 時 澆 置, 並 予 以 適 當 振 動, 以 確 保 混 凝 土 間 之 整 體 性, 且 需 注 意 協 調 輸 送 過 程, 避 免 延 誤, 在 某 些 狀 況 下 更 須 加 強 檢 查 上 述 情 況 設 計 者 有 責 任 在 設 計 圖 上 註 明 澆 置 柱 混 凝 土 時, 距 柱 面 60 cm 內 之 版 系 亦 需 澆 置 與 柱 同 強 度 混 凝 土 之 規 定, 除 了 讓 現 場 施 工 者 直 接 明 白 澆 置 需 求 外, 此 規 定 亦 使 兩 種 混 凝 土 接 面 遠 離 高 剪 力 區 3.15.2.2 柱 以 支 承 版 系 較 低 強 度 混 凝 土 計 算 其 強 度 垂 直 插 接 筋 與 螺 箍 筋 3.15.2.3 柱 之 四 邊 由 約 略 等 深 之 梁 或 版 側 撐 者, 柱 強 度 計 算 之 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 應 可 按 柱 混 凝 土 強 度 ( 以 樓 版 混 凝 土 強 度 2.5 倍 為 上 限 ) 之 75% 加 上 樓 版 混 凝 土 強 度 之 35% 計 算 研 究 顯 示, 柱 混 凝 土 強 度 f c 超 過 樓 版 混 凝 土 強 度 2.5 倍 時, 重 載 重 樓 版 對 柱 之 圍 束 作 用 將 不 若 輕 載 重 樓 板, 保 守 起 見, 限 制 柱 混 凝 土 強 度 3.16 合 成 受 壓 構 材 3.16.1 合 成 受 壓 構 材 係 指 混 凝 土 受 壓 構 材 其 縱 向 以 結 構 型 鋼 或 鋼 管 ( 圓 形 或 其 他 形 狀 ) 增 加 其 強 度 者, 並 可 能 配 置 或 不 配 置 縱 向 鋼 筋 合 成 柱 定 義 為 組 合 合 成 或 鋼 管 充 填 混 凝 土 之 柱 因 為 混 凝 土 施 工 時 很 少 採 用 鋼 以 外 之 其 他 金 屬 來 加 強, 所 以 無 此 方 面 規 定 3.16.2 合 成 受 壓 構 材 之 強 度 計 算 應 可 按 一 般 鋼 筋 混 凝 土 之 限 制 條 件 計 算 鋼 筋 混 凝 土 斷 面 強 度 所 採 用 之 載 重 與 彎 矩 交 互 影 響 規 則 亦 可 應 用 於 合 成 斷 面 [3.32,3.40,3.44] 3.16.3 合 成 構 材 中 分 配 於 混 凝 土 之 軸 力 設 計 強 度 須 由 構 材 或 托 架 直 接 承 壓 傳 至 合 成 構 材 之 混 凝 土 3.16.4 其 他 未 分 配 於 混 凝 土 之 軸 力 設 計 強 度 須 以 直 接 連 接 方 式 傳 至 結 構 型 鋼 或 鋼 管 鋼 心 與 混 凝 土 間 可 利 用 直 接 承 壓 或 直 接 ( 經 由 Lugs Plates 或 銲 於 其 上 之 鋼 筋 ) 傳 遞 載 重 但 撓 曲 產 生 之 壓 應 力 可 不 必 考 慮 該 部 份 之 直 接 傳 遞 承 載 問 題 僅 用 以 包 裹 型 鋼 周 圍 之 混 凝 土 可 能 對 型 鋼 勁 度 有 加 強 作 用, 但 不 必 然 增 加 其 強 度 3-24

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 3.16.5 用 於 計 算 合 成 斷 面 長 細 效 應 之 迴 轉 半 徑 不 得 大 於 下 式 之 值 : r = 0. 2E 0. 2E c c I A g g + E + E 除 有 更 精 確 之 替 代 計 算 外, 式 (3-13) 中 之 EI 可 採 用 式 (3-15) 值 或 : 0. 2Ec I g EI = + E 1 + β d s s s I I A sx sx sx (3-23) (3-24) 第 3.12.2 節 所 規 定 之 迴 轉 半 徑 r 計 算 方 式, 對 鋼 裹 混 凝 土 而 言 太 過 保 守, 且 不 能 應 用 於 混 凝 土 包 裹 型 鋼 之 構 材, 因 此 採 用 式 (3-23) 鋼 筋 混 凝 土 柱 承 受 持 續 載 重, 混 凝 土 之 潛 變 將 引 致 部 份 混 凝 土 之 載 重 傳 至 鋼 筋, 而 增 加 鋼 筋 應 力 於 鋼 筋 量 少 之 鋼 筋 混 凝 土 柱, 此 傳 遞 可 能 引 起 鋼 筋 提 前 產 生 壓 力 降 伏, 因 而 減 少 EI 之 效 用 此 乃 式 (3-14) 以 潛 變 因 素 減 少 混 凝 土 與 鋼 筋 EI 值 之 原 因 於 鋼 筋 量 多 之 鋼 筋 混 凝 土 柱 或 合 成 柱, 由 於 鋼 之 斷 面 較 大, 潛 變 引 起 之 傳 遞 影 響 較 不 重 要, 式 (3-24) 僅 將 混 凝 土 之 EI 值 在 持 續 載 重 下 予 以 折 減 3.16.6 鋼 管 內 填 充 混 凝 土 合 成 構 材 3.16.6.1 合 成 受 壓 構 材 如 為 鋼 管 內 填 充 混 凝 土 者, 鋼 管 各 面 之 厚 度 不 得 小 於 b 或 h f y 3E f y s 8E s (b 為 非 圓 形 斷 面 各 面 之 寬 度 ) (h 為 圓 形 斷 面 之 直 徑 ) 3.16.6.2 混 凝 土 心 內 如 有 縱 向 鋼 筋 應 可 併 入 A sx 及 I sx 計 算 長 細 效 應 鋼 管 內 填 充 混 凝 土 合 成 構 材 斷 面 其 外 壁 必 須 具 足 夠 厚 度, 於 鋼 管 縱 向 達 到 降 伏 強 度 前, 外 壁 不 致 先 行 局 部 屈 曲 3.16.7 螺 箍 混 凝 土 鋼 心 合 成 構 材 3.16.7.1 合 成 受 壓 構 材 如 為 螺 箍 混 凝 土 裹 包 結 構 型 鋼 心 者,f c 不 得 小 於 第 1.7 節 之 規 定 3.16.7.2 結 構 型 鋼 心 之 設 計 降 伏 強 度 應 為 其 規 定 最 小 降 伏 強 度, 但 不 得 超 過 3,500 kgf/cm 2 3.16.7.3 螺 箍 筋 須 符 合 第 3.10.3 節 之 規 定 3.16.7.4 螺 箍 內 之 縱 向 鋼 筋 不 得 少 於 混 凝 土 淨 斷 面 積 之 0.01, 亦 不 得 大 於 混 凝 土 淨 斷 面 積 之 0.08 3.16.7.5 螺 箍 內 之 縱 向 鋼 筋 應 可 併 入 A sx 及 I sx 計 算 長 細 效 應 螺 箍 筋 用 量 之 需 求, 為 以 螺 箍 筋 圍 束 內 混 凝 土 承 載 強 度 之 增 加, 代 替 螺 箍 筋 外 之 混 凝 土 承 載 強 度, 此 原 因 與 非 合 成 螺 箍 柱 相 同, 而 螺 箍 筋 更 提 供 徑 向 壓 力 能 確 保 混 凝 土 與 鋼 筋 鋼 心 之 相 互 作 用, 使 構 材 更 堅 固 及 強 度 更 大 3.16.8 橫 箍 混 凝 土 鋼 心 合 成 構 材 3.16.8.1 合 成 受 壓 構 材 如 為 橫 箍 混 凝 土 裹 包 結 構 型 鋼 心 者,f c 不 得 小 於 第 1.7 節 之 規 定 3.16.8.2 結 構 型 鋼 心 之 設 計 降 伏 強 度 應 為 其 規 定 最 小 降 伏 強 度, 但 不 得 超 過 3,500 kgf/cm 2 3-25

3.16.8.3 橫 箍 筋 須 完 全 包 圍 鋼 心 3.16.8.4 橫 箍 筋 之 直 徑 不 得 小 於 合 成 構 材 最 大 邊 長 之 1/50, 亦 不 得 小 於 D10, 但 不 需 大 於 D16 等 面 積 之 熔 接 鋼 線 網 亦 應 可 使 用 3.16.8.5 橫 箍 筋 之 垂 直 間 距 不 得 超 過 斷 面 最 小 邊 寬 之 1/2, 或 48 倍 箍 筋 直 徑, 或 16 倍 縱 向 鋼 筋 直 徑 3.16.8.6 橫 箍 內 之 縱 向 鋼 筋 不 得 少 於 混 凝 土 淨 斷 面 積 之 0.01, 亦 不 得 大 於 混 凝 土 淨 斷 面 積 之 0.08 3.16.8.7 矩 形 斷 面 之 四 角 各 須 置 一 縱 向 鋼 筋, 與 其 他 縱 向 鋼 筋 間 之 間 距 不 得 大 於 合 成 構 材 斷 面 最 小 邊 寬 之 1/2 3.16.8.8 橫 箍 內 之 縱 向 鋼 筋, 應 可 併 入 A sx 計 算 強 度, 但 不 得 併 入 I sx 計 算 長 細 效 應 合 成 構 材 混 凝 土 用 橫 箍 筋 圍 束 時, 在 鋼 心 周 圍, 至 少 有 一 側 之 混 凝 土 變 得 很 薄, 而 不 能 考 慮 鋼 心 混 凝 土 與 縱 向 鋼 筋 已 完 全 相 互 作 用 因 混 凝 土 可 能 與 平 滑 之 鋼 心 表 面 分 離, 為 使 混 凝 土 能 牢 固 包 裹 鋼 心, 合 成 橫 箍 混 凝 土 柱 使 用 比 非 合 成 橫 箍 柱 較 多 之 橫 箍 是 合 理 的 ; 因 在 高 應 變 下 鋼 心 和 混 凝 土 間 可 能 分 離, 此 時 縱 向 鋼 筋 可 能 對 承 受 持 續 載 重 有 效, 但 對 增 加 斷 面 長 細 強 度 無 效 至 於 限 制 鋼 心 之 降 伏 強 度, 係 為 使 其 應 變 不 致 使 混 凝 土 產 生 剝 落, 假 設 當 應 變 小 於 0.0018 時 承 受 軸 向 壓 力 混 凝 土 不 會 剝 落, 則 鋼 心 之 降 伏 應 力 小 於 0.0018 2,040,000 或 約 為 3,500 kgf/cm 2, 為 鋼 心 之 最 大 應 力 上 限 3.17 承 壓 強 度 3.17.1 混 凝 土 之 設 計 承 壓 強 度 不 得 超 過 φ (0.85f c A 1 ) 若 支 承 構 材 各 邊 均 大 於 承 載 面 時, 承 載 面 之 設 計 承 壓 強 度 應 可 增 至 A2 / A1 倍, 但 不 得 超 過 2 倍 A 2 取 為 最 大 之 正 截 頭 角 錐 體 或 圓 錐 體 之 下 底 面 積 惟 該 錐 體 須 能 完 全 包 容 於 支 承 構 材 內, 其 上 底 為 承 載 面 A 1, 錐 面 之 斜 度 為 垂 直 1 水 平 2 本 節 討 論 混 凝 土 支 承 構 材 之 承 壓 強 度, 設 計 承 壓 應 力 為 φ 0.85f c [3.41], 當 支 承 構 材 之 各 邊 均 大 於 承 載 面 時, 因 支 承 構 材 周 圍 混 凝 土 之 圍 束 作 用, 使 得 承 壓 強 度 增 加, 本 節 無 支 承 構 材 最 小 深 度 之 限 制, 支 承 構 材 最 小 深 度 由 第 4.13 節 規 定 之 剪 力 需 求 控 制 當 支 承 構 材 頂 面 為 適 當 之 斜 坡 型 或 階 梯 型 時 ( 如 圖 R3.17), 則 如 上 述 支 承 構 材 面 積 大 於 載 重 面 積 仍 可 適 用 45 45 承 載 面 A 1 A 2 載 重 A 2 1 1 A 2 支 承 構 材 圖 R3.17 斜 坡 型 或 階 梯 型 之 A 2 3-26

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 3.17.2 第 3.17.1 節 不 適 用 於 後 拉 預 力 之 錨 定 部 份 後 拉 預 力 之 錨 定 區 多 有 橫 向 鋼 筋, 詳 見 第 11.14 節 參 考 文 獻 [3.1] Nedderman, H., Flexural Stress Distribution in Extra High Strength Concrete, MS thesis, University of Texas at Arlington, 1973. [3.2] Karr, P. H.; Hanson, N. W; and Capell, H. T., Stress-Strain Characteristics of High Strength Concrete, Douglas McHenry International Symposium on Concrete and Concrete Structures, SP-55, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1978, pp. 161-185. [3.3] Mattock, A. H.; Kriz, L. B.; and Hognestad, E., Rectangular Concrete Stress Distribution in Ultimate Strength Design, ACI JOURNAL, Proceedings V. 57, No. 8, Feb. 1961, pp. 875-928. [3.4] ACI Design Handbook, Vol. 2 Columns, SP-17A(90), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1990, pp. 161-163 and 207-221. [3.5] CRSI Handbook, 7th Edition, Concrete Reinforcing Steel Institute, Schaumberg, IL, 1992, 840 pp. [3.6] Bresler, B., Design Criteria for Reinforced Concrete Columns under Axial Load and Biaxial Bending, ACI JOURNAL, Proceedings V. 57, No. 5, Nov. 1960, pp. 481-490. [3.7] Parme, A. L.; Nieves, J. M.; and Gouwens, A., Capacity of Reinforced Rectangular Columns Subjected to Biaxial Bending, ACI JOURNAL, Proceedings V. 63, No. 9, Sept. 1966, pp. 911-923. [3.8] Heimdahl, P. D., and Bianchini, A. C., Ultimate Strength of Biaxially Eccentrically Loaded Concrete Columns Reinforced with High Strength Steel, Reinforced Concrete Columns, SP-50, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1975, pp. 100-101. [3.9] Furlong, R. W., Concrete Columns Under Biaxially Eccentric Thrust, ACI JOURNAL, Proceedings V. 76, No. 10, Oct. 1979, pp. 1093-1118. [3.10] Hansell, W., and Winter, G., Lateral Stability of Reinforced Concrete Beams, ACI JOURNAL, Proceedings V. 56, No. 3, Sept. 1959, pp. 193-214. [3.11] Sant, J. K., and Bletzacker, R. W., Experimental Study of Lateral Stability of Reinforced Concrete Beams, ACI JOURNAL, Proceedings V. 58, No. 6, Dec. 1961, pp. 713-736. [3.12] Gergely, P., and Lutz, L. A., Maximum Crack Width in Reinforced Concrete Flexural Members, Causes, Mechanism, and Control of Cracking in Concrete, SP-20, American Concrete Institute, Detroit, 1968, pp. 87-117. [3.13] Kaar, P. H., High Strength Bars as Concrete Reinforcement, Part 8: Similitude in Flexural Cracking of T-Beam Flanges, Journal, PCA Research and Development Laboratories, V. 8, No. 2, May 1966, pp. 2-12. [3.14] Base, G. D.; Reed, J. B.; Beeby, A. W.; and Taylor, H. P. J., An Investigation of the Crack Control Characteristics of Various Types of Bar in Reinforced Concrete Beams, Research Report No. 18, Cement and Concrete Association, London, Dec. 1966, 44 pp. [3.15] Beeby, A. W., The Prediction of Crack Widths in Hardened Concrete, The Structural Engineer, V. 57A, No. 1, Jan. 1979, pp. 9-17. [3.16] Frosch, R. J., Another Look at Cracking and Crack Control in Reinforced Concrete, ACI Structural Journal, V. 96, No. 3, May-June 1999, pp. 437-442. 3-27

[3.17] ACI Committee 318, Closure to Public Comments on ACI 318-99, Concrete International, May 1999, pp. 318-1 to 318-50. [3.18] Darwin, D., et al., Debate: Crack Width, Cover, and Corrosion, Concrete International, V. 7, No. 5, May 1985, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, pp. 20-35. [3.19] Oesterle, R. G., The Role of Concrete Cover in Crack Control Criteria and Corrosion Protection, RD Serial No. 2054, Portland Cement Association, Skokie, IL, 1997. [3.20] Chow, L.; Conway, H.; and Winter, G., Stresses in Deep Beams, Transactions, ASCE, V. 118, 1953, pp. 686-708. [3.21] Design of Deep Girders, IS079D, Portland Cement Association, Skokie, IL, 1946, 10 pp. [3.22] Park, R., and Paulay, T., Reinforced Concrete Structures, Wiley-Inter-Science, New York, 1975, 769 pp. [3.23] Furlong, R. W., Column Slenderness and Charts for Design, ACI JOURNAL, Proceedings V. 68, No. 1, Jan. 1971, pp. 9-18. [3.24] Reinforced Concrete Column Investigation Tentative Final Report of Committee 105, ACI JOURNAL, Proceedings V. 29, No. 5, Feb. 1933, pp. 275-282. [3.25] MacGregor, J. G., Design of Slender Concrete Columns Revisited, ACI Structural Journal, V. 90, No. 3, May-June 1993, pp. 302-309. [3.26] MacGregor, J. G.; Breen, J. E.; and Pfrang, E. O., Design of Slender Concrete Columns, ACI JOURNAL, Proceedings V. 67, No. 1, Jan. 1970, pp. 6-28. [3.27] Ford, J. S.; Chang, D. C.; and Breen, J. E., Design Indications from Tests of Unbraced Multipanel Concrete Frames, Concrete International: Design and Construction, V. 3, No. 3, Mar. 1981, pp. 37-47. [3.28] MacGregor, J. G., and Hage, S. E., Stability Analysis and Design Concrete, Proceedings, ASCE, V. 103, No. ST 10, Oct. 1977. [3.29] Grossman, J. S., Slender Concrete Structures The New Edge, ACI Structural Journal, V. 87, No. 1, Jan.-Feb. 1990, pp. 39-52. [3.30] Grossman, J. S., Reinforced Concrete Design, Building Structural Design Handbook, R. N. White and C. G. Salmon, eds., John Wiley and Sons, New York, 1987. [3.31] Guide to Design Criteria for Metal Compression Members, 2nd Edition, Column Research Council, Fritz Engineering Laboratory, Lehigh University, Bethlehem, Penn., 1966. [3.32] ACI Committee 340, Design Handbook in Accordance with the Strength Design Method of ACI 318-77, V. 2 Columns, SP-17A(78), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1978, 228 pp. [3.33] Code of Practice for the Structural Use of Concrete, Part 1. Design Materials and Workmanship, CP110: Part 1, British Standards Institution, London, Nov. 1972, 154 pp. [3.34] Cranston, W. B., Analysis and Design of Reinforced Concrete Columns, Research Report No. 20, Paper 41.020, Cement and Concrete Association, London, 1972, 54 pp. [3.35] Mirza, S. A.; Lee, P. M.; and Morgan, D. L, ACI Stability Resistance Factor for RC Columns, ASCE Structural Engineering, American Society of Civil Engineers, V. 113, No. 9, Sept. 1987, pp. 1963-1976. [3.36] Mirza, S. A., Flexural Stiffness of Rectangular Reinforced Concrete Columns, ACI Structural Journal, V. 87, No. 4, July-Aug. 1990, pp. 425-435. 3-28

第 三 章 撓 曲 與 軸 力 [3.37] Lai, S. M. A., and MacGregor, J. G., Geometric Nonlinearities in Unbraced Multistory Frames, ASCE Structural Engineering, American Society of Civil Engineers, V. 109, No. 11, Nov. 1983, pp. 2528-2545. [3.38] Bianchini, A. C.; Woods, Robert E.; and Kesler, C. E., Effect of Floor Concrete Strength on Column Strength, ACI JOURNAL, Proceedings V. 56, No. 11, May 1960, pp. 1149-1169. [3.39] Ospina, C. E., and Alexander, S. D. B., Transmission of Interior Concrete Column Loads through Floors, ASCE Journal of Structural Engineering, V. 124, No. 6., 1998. [3.40] Everard, N. J., and Cohen, E., Ultimate Strength Design of Reinforced Concrete Columns, SP-7, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1964, 182 pp. [3.41] Hawkins, N. M., Bearing Strength of Concrete Loaded through Rigid Plates, Magazine of Concrete Research (London), V. 20, No. 62, Mar. 1968, pp. 31-40. [3.42] 中 國 土 木 水 利 工 程 學 會 混 凝 土 工 程 研 究 會, 鋼 筋 混 凝 土 設 計 手 冊 柱 強 度 設 計 法 ( 土 木 404-72), 民 國 七 十 二 年 五 月 [3.43] 林 聰 悟, 鋼 筋 混 凝 土 柱 承 受 單 向 偏 心 軸 力 或 雙 向 偏 心 軸 力 之 極 限 強 度 設 計 法, 土 木 水 利, 第 3 卷, 第 2 期,1976,pp.61-70 [3.44] 林 聰 悟, 王 承 順, 秦 志 中, 鋼 骨 鋼 筋 混 凝 土 撓 曲 強 度 設 計 之 探 討, 結 構 工 程, 第 十 二 卷, 第 一 期,Mar. 1997,p13-18 [3.45] Yin, S. Y. L., J. C. Wang, and P. H. Wang, Development of Multi-Spiral Confinements in Rectangular Columns for Construction Automation, Paper accepted for publication in the Journal of the Chinese Institute of Engineers, 2010. 3-29

第 四 章 剪 力 與 扭 力 4 第 四 章 剪 力 與 扭 力 4.1 符 號 a v = 剪 力 跨 度, 為 集 中 載 重 中 心 至 (a) 連 續 構 材 或 懸 臂 構 材 支 承 面 之 距 離 ; 或 至 (b) 簡 支 構 材 支 承 中 心 之 距 離 ;cm A c = 混 凝 土 斷 面 承 受 剪 力 傳 遞 之 面 積 ;cm 2 A cp = 由 混 凝 土 斷 面 外 周 邊 所 包 圍 的 面 積, 參 閱 第 4.7.1 節 ;cm 2 A f = 托 架 中 抵 抗 設 計 彎 矩 之 鋼 筋 面 積, 參 閱 第 4.10 節 ;cm 2 A g = 鋼 筋 混 凝 土 總 斷 面 積 空 心 斷 面 時,A g 不 含 空 心 部 分 面 積 ;cm 2 A h = 托 架 中 平 行 於 主 要 拉 力 鋼 筋 之 剪 力 鋼 筋 面 積, 參 閱 第 4.10 節 ;cm 2 A l = 抵 抗 扭 力 之 縱 向 鋼 筋 面 積 ;cm 2 A l,min = 抵 抗 扭 力 之 最 少 縱 向 鋼 筋 面 積 ;cm 2 A n = 托 架 中 抵 抗 拉 力 N uc 之 鋼 筋 面 積 ;cm 2 A o = 由 剪 力 流 徑 所 包 圍 的 總 面 積 ;cm 2 A oh = 由 最 外 閉 合 橫 向 扭 力 鋼 筋 中 心 線 所 包 圍 的 面 積 ;cm 2 A ps = 受 撓 拉 力 區 內 預 力 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A sc = 托 架 中 之 主 拉 力 鋼 筋 斷 面 積, 參 閱 第 4.10.3.5 節 ;cm 2 A t = 抵 抗 扭 力 之 閉 合 肋 筋 於 間 距 s 內 之 單 肢 面 積 ;cm 2 A v = 剪 力 鋼 筋 於 s 距 離 內 之 面 積 ;cm 2 A vf = 剪 力 摩 擦 鋼 筋 斷 面 積 ;cm 2 A vh = 深 梁 中, 平 行 於 受 撓 拉 力 鋼 筋 之 剪 力 鋼 筋 於 s 2 距 離 內 之 斷 面 積 ;cm 2 A v,min = 於 s 距 離 內 之 最 少 剪 力 鋼 筋 面 積 ;cm 2 b = 構 材 受 壓 面 之 寬 度 ;cm b o = 版 及 基 腳 中 剪 力 臨 界 斷 面 之 周 長 ;cm b t = 斷 面 中 含 抵 抗 扭 矩 閉 合 箍 筋 所 在 部 分 之 斷 面 寬 度 ;cm b w = 梁 腹 寬 度 或 圓 形 斷 面 之 直 徑 ;cm c 1 = 矩 形 或 相 當 矩 形 柱 柱 頭 或 托 架 沿 彎 矩 計 算 方 向 之 尺 寸 ;cm c 2 = 矩 形 或 相 當 矩 形 柱 柱 頭 或 托 架 垂 直 於 彎 矩 計 算 方 向 之 尺 寸 ;cm d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm d p = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 預 力 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f ct = 輕 質 混 凝 土 之 平 均 劈 裂 抗 拉 強 度 ;kgf/cm 2 f d = 外 力 作 用 時, 最 外 受 拉 纖 維 處 因 靜 載 重 所 產 生 之 應 力 ;kgf/cm 2 f pc = 外 力 作 用 時, 於 預 力 損 失 全 部 發 生 後 斷 面 形 心 處 混 凝 土 之 壓 應 力 當 形 心 位 於 翼 部 內, 則 指 翼 部 與 梁 腹 交 接 處 之 壓 應 力 ;kgf/cm 2 或 = 合 成 構 材 中, 若 預 力 與 彎 矩 僅 由 預 鑄 構 材 承 擔 時,f pc 為 合 成 構 材 斷 面 形 心 處 混 凝 土 之 壓 應 力 ; 若 斷 面 形 心 在 翼 部 時, 則 為 斷 面 梁 腹 與 翼 部 交 接 處 之 壓 應 力 ;kgf/cm 2 f pe = 外 力 作 用 時, 最 外 受 拉 纖 維 處 由 有 效 預 力 產 生 之 壓 應 力 ;kgf/cm 2 4-1

f pu = 預 力 鋼 筋 之 規 定 抗 拉 強 度 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 f yt = 橫 向 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 f y, 參 閱 第 3.10.3 節 ;kgf/cm 2 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm h v = 剪 力 柱 頭 斷 面 總 深 ;cm h w = 全 牆 總 高 或 所 考 慮 牆 段 之 高 度 ;cm I = 對 於 形 心 軸 之 斷 面 慣 性 矩 ;cm 4 l n = 淨 跨 度, 兩 支 承 面 間 之 距 離 ;cm l v = 剪 力 柱 頭 由 載 重 中 心 或 反 力 中 心 量 起 之 臂 長 ;cm l w = 剪 力 方 向 全 牆 或 所 考 慮 牆 段 之 長 度, 參 閱 第 15.8.4 節 ;cm M cre = 因 外 力 產 生 撓 曲 裂 紋 之 彎 矩 ;kgf-cm M m = 因 軸 壓 力 影 響 而 修 正 之 設 計 彎 矩, 參 閱 第 4.4.2.2 節 ;kgf-cm M max = 外 力 作 用 時, 計 算 斷 面 之 最 大 設 計 彎 矩 ;kgf-cm M n = 斷 面 之 彎 矩 計 算 強 度 ;kgf-cm M p = 剪 力 柱 頭 抗 剪 臂 斷 面 所 需 之 全 塑 性 彎 矩 設 計 強 度 ;kgf-cm M u = 斷 面 之 設 計 彎 矩 ;kgf-cm M v = 剪 力 柱 頭 內 鋼 筋 ( 或 型 鋼 ) 所 能 承 受 之 彎 矩 ;kgf-cm n = 項 目 的 個 數, 如 強 度 試 驗 鋼 筋 鋼 線 單 根 式 錨 定 器 錨 栓 或 剪 力 柱 頭 抗 剪 臂 N u = 與 V u 或 T u 同 時 作 用 之 設 計 軸 力, 軸 壓 力 為 正 值, 軸 拉 力 為 負 值 ;kgf N uc = 與 V u 同 時 作 用 於 托 架 之 設 計 拉 力, 拉 力 為 正 值 ;kgf p cp = 混 凝 土 斷 面 之 外 周 長, 參 閱 第 4.7.1 節 ;cm p h = 最 外 閉 合 橫 向 扭 力 鋼 筋 中 心 線 周 長 ;cm s = 縱 向 鋼 筋 橫 向 鋼 筋 預 力 鋼 腱 鋼 線 或 錨 栓 之 中 心 距 ;cm s 2 = 縱 向 剪 力 鋼 筋 或 扭 力 鋼 筋 之 中 心 距 ;cm t = 中 空 斷 面 之 壁 厚 ;cm T n = 斷 面 之 扭 矩 計 算 強 度 ;kgf-cm T u = 斷 面 之 設 計 扭 矩 ;kgf-cm v n = 計 算 剪 應 力, 參 閱 第 4.13.6.2 節 ;kgf/cm 2 V c = 混 凝 土 之 剪 力 計 算 強 度, 參 閱 第 4.4 節 ;kgf V ci = 剪 力 與 彎 矩 併 合 作 用 而 產 生 斜 向 裂 紋 時, 混 凝 土 部 分 之 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V cw = 梁 腹 內 因 過 高 主 拉 應 力 而 產 生 斜 向 裂 紋 時, 混 凝 土 部 分 之 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V d = 靜 載 重 作 用 時 之 斷 面 剪 力 ;kgf V i = 斷 面 上 與 M max 同 時 作 用 於 計 算 斷 面 之 設 計 剪 力 ;kgf V n = 斷 面 之 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V p = 計 算 斷 面 上 之 有 效 預 力 之 垂 直 分 量 ;kgf V s = 由 剪 力 鋼 筋 提 供 之 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V u = 斷 面 之 設 計 剪 力 ;kgf y t = 總 斷 面 形 心 軸 至 拉 力 面 之 距 離 ;cm 4-2

第 四 章 剪 力 與 扭 力 α = 定 義 鋼 筋 方 向 的 角 度 α s = 計 算 版 及 基 腳 中 V c 之 常 數 α v = 剪 力 柱 頭 各 抗 剪 臂 撓 曲 勁 度 與 其 周 圍 合 成 版 斷 面 撓 曲 勁 度 之 比, 參 閱 第 4.13.4.5 節 β = 長 向 對 短 向 之 尺 寸 比 值 用 於 (1) 雙 向 版 為 淨 跨 度 比 值, 參 閱 第 2.11.3.3 節 第 16.6.4 節 (2) 柱 斷 面 集 中 載 重 或 反 力 作 用 面 為 邊 長 比 值, 參 閱 第 4.13.2.1 節 (3) 基 腳 為 邊 長 比 值, 參 閱 第 8.5.4.2 節 β p = 計 算 預 力 版 中 V c 之 常 數 γ f = 版 柱 接 頭 處 未 平 衡 彎 矩 由 撓 曲 所 傳 遞 之 因 數, 參 閱 第 6.6.3.2 節 式 (6-1) γ v = 1 γ f ; 版 柱 接 頭 處 未 平 衡 彎 矩 由 偏 心 剪 力 所 傳 遞 之 因 數, 參 閱 第 4.13.6.1 節 θ = 壓 桿 受 壓 斜 桿 或 壓 應 力 區 之 軸 向 與 構 材 中 受 拉 弦 材 之 夾 角 λ = 混 凝 土 單 位 重 之 修 正 因 數, 參 閱 第 4.8.4 節 μ = 摩 擦 係 數, 參 閱 第 4.8.4.3 節 A ρ = s ; 非 預 力 受 拉 鋼 筋 比 bd ρ l = 縱 向 鋼 筋 比 為 縱 向 鋼 筋 斷 面 積 與 垂 直 於 該 鋼 筋 之 混 凝 土 總 斷 面 積 之 比, 本 章 指 牆 垂 直 鋼 筋 比 ρ t = 橫 向 鋼 筋 比 為 橫 向 鋼 筋 斷 面 積 與 垂 直 於 該 鋼 筋 之 混 凝 土 總 斷 面 積 之 比, 本 章 指 牆 水 平 鋼 筋 比 ρ w = A s b d w φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 4.2 剪 力 強 度 4.2.1 除 構 材 依 附 篇 A 設 計 外, 斷 面 承 受 剪 力 之 設 計 應 依 據 : φ V n V u (4-1) 式 中 V u 為 在 所 考 慮 斷 面 上 之 設 計 剪 力 而 V n 則 為 依 下 式 計 算 之 剪 力 計 算 強 度 V n = V c +V s (4-2) 式 中 V c 應 依 第 4.4 4.5 或 4.13 節 之 規 定 計 算 V s 應 依 第 4.6.7 4.11.9 或 4.13 節 之 規 定 計 算 4.2.1.1 決 定 剪 力 計 算 強 度 V n 時, 構 材 內 任 何 開 孔 之 影 響 均 應 考 慮 4.2.1.2 決 定 混 凝 土 剪 力 計 算 強 度 V c 時, 受 束 制 構 材 因 乾 縮 及 潛 變 所 生 軸 向 拉 力 之 影 響 應 予 考 慮 應 用 於 不 等 深 構 材 時, 其 斜 向 撓 曲 壓 縮 之 影 響 應 可 計 入 剪 力 強 度 係 基 於 在 全 部 有 效 斷 面 b w d 上 之 平 均 剪 應 力 無 剪 力 鋼 筋 之 構 材 剪 力 假 設 由 混 凝 土 腹 版 承 受 有 剪 力 鋼 筋 之 構 材 部 分 剪 力 假 設 由 混 凝 土 承 受, 其 餘 則 由 剪 力 鋼 筋 承 受 梁 不 論 有 無 剪 力 鋼 筋, 其 混 凝 土 剪 力 計 算 強 度 V c 皆 假 設 一 樣, 且 取 為 造 成 明 顯 斜 向 開 裂 時 之 剪 力 此 假 設 在 ACI-ASCE 426 委 員 會 之 報 告 [4.1,4.3] 及 參 考 文 獻 [4.2] 中 有 論 述 構 材 腹 版 之 開 孔 將 減 低 其 剪 力 強 度 開 孔 之 影 響 於 參 考 文 獻 [4.1] 中 第 4.7 節 及 參 考 文 獻 [4.4] 與 [4.5] 中 有 論 述 4-3

構 材 不 等 深 時, 在 任 意 斷 面 之 內 剪 力 可 因 斜 向 撓 曲 應 力 之 垂 直 分 力 而 增 加 或 減 少 其 計 算 法 在 許 多 教 科 書 上 及 在 1940 聯 合 委 員 會 報 告 [4.6] 中 有 概 要 說 明 構 材 若 依 附 篇 A 設 計 時, 不 連 續 D- 區 域 可 採 壓 拉 桿 模 式 設 計 剪 力 ; 剪 力 跨 若 含 有 B- 區 域 時, 則 全 剪 力 跨 可 採 用 本 章 剪 力 設 計 ( 包 括 D- 區 域 ) 4.2.2 本 章 中 所 用 之 f c 值 不 得 超 過 26.5 kgf/cm 2, 但 符 合 第 4.2.2.1 節 之 規 定 者 不 在 此 限 4.2.2.1 鋼 筋 混 凝 土 或 預 力 混 凝 土 梁 及 柵 版 構 造 之 剪 力 鋼 筋 量, 若 符 合 第 4.6.6.3 4.6.6.4 或 4.7.5.2 節 規 定 之 最 少 剪 力 鋼 筋 量, 計 算 V c V ci 及 V cw 值 之 f c 可 大 於 26.5 kgf/cm 2 因 缺 乏 混 凝 土 抗 壓 強 度 f c 大 於 700 kgf/cm 2 之 實 驗 資 料 及 實 務 經 驗, 前 版 規 範 即 規 定 混 凝 土 梁 柵 版 構 造 及 版 於 計 算 剪 力 強 度 所 用 之 f c 不 得 超 過 26.5 kgf/cm 2, 但 另 規 定 若 梁 及 柵 版 構 造 之 剪 力 鋼 筋 量 能 滿 足 f c 增 加 後 之 最 少 剪 力 鋼 筋 量, 則 不 在 此 限 版 則 因 高 強 度 混 凝 土 之 雙 向 剪 力 強 度 試 驗 資 料 仍 然 有 限, 若 非 有 更 多 經 驗, 否 則 計 算 剪 力 時 限 制 f c 不 得 大 於 26.5 kgf/cm 2 是 審 慎 的 [4.7,4.8,4.9,4.10,4.11] 根 據 參 考 文 獻 之 試 驗 結 果, 採 用 高 強 度 混 凝 土 時 需 增 加 最 少 剪 力 鋼 筋 量 該 試 驗 指 出 梁 配 置 之 最 少 剪 力 鋼 筋 量 相 當 於 3.5 kgf/cm 2 之 剪 應 力 時, 其 保 有 之 剪 力 強 度 隨 f c 之 增 加 而 減 少 前 版 規 範 已 規 定 混 凝 土 強 度 在 700 kgf/cm 2 至 1,050 kgf/cm 2 間 之 最 少 剪 力 鋼 筋 量 需 增 加 但 依 其 規 定,f c 大 於 700 kgf/cm 2 時, 規 定 之 最 少 剪 力 鋼 筋 量 之 增 加 甚 為 突 然 該 規 定 現 已 由 本 規 範 式 (4-13) 規 定 最 少 量 A v 隨 f c 增 加 而 漸 增 之 公 式 所 取 代 4.2.3 滿 足 下 列 三 項 條 件 者, 支 承 處 最 大 設 計 剪 力 V u 得 採 用 第 4.2.3.1 及 4.2.3.2 節 規 定 (1) V u 方 向 平 行 之 支 承 反 力 使 構 材 端 部 受 壓 ; (2) 載 重 作 用 於 構 材 頂 面 或 近 頂 面 ; (3) 符 合 第 4.2.3.1 及 4.2.3.2 節 規 定 之 臨 界 斷 面 與 支 承 面 間 無 集 中 載 重 4.2.3.1 非 預 力 構 材 距 支 承 面 d 距 離 內 之 各 斷 面, 可 按 距 離 支 承 面 d 處 斷 面 之 V u 設 計 之 4.2.3.2 預 力 構 材 距 支 承 面 h/2 距 離 內 之 各 斷 面, 可 按 距 離 支 承 面 h/2 處 斷 面 之 V u 設 計 之 如 圖 R4.2.3.1(a) 所 示, 最 接 近 梁 支 承 之 斜 拉 開 裂 將 由 支 承 面 向 上 延 伸 直 至 壓 力 區 ( 約 距 支 承 面 d) 若 載 重 由 此 梁 上 面 加 載, 則 圖 R4.2.3.1(a) 自 由 體 之 載 重 將 由 橫 過 此 開 裂 面 之 肋 筋 所 承 載 作 用 於 柱 面 及 距 柱 面 d 間 之 梁 載 重 由 開 裂 上 面 腹 版 之 壓 力 直 接 傳 遞 至 支 承 因 此, 本 規 範 容 許 最 大 設 計 剪 力 V u 依 據 非 預 力 構 材 距 支 承 面 d, 預 力 構 材 距 支 承 面 h/2 來 設 計 有 兩 點 必 須 強 調 : 第 一 肋 筋 須 橫 過 距 支 承 面 d 之 剪 力 設 計 可 能 開 裂 處, 第 二 在 支 承 面 之 縱 向 鋼 筋 中 有 拉 力 存 在 當 載 重 作 用 於 近 梁 底 面 處, 如 圖 R4.2.3.1(b) 與 (c) 所 示, 則 臨 界 斷 面 應 取 支 承 面 處 載 重 作 用 於 近 支 承 面 處 時, 應 由 向 上 延 伸 之 斜 拉 開 裂 傳 遞, 故 作 用 於 臨 界 斷 面 之 剪 力 應 包 括 此 潛 在 斜 拉 開 裂 以 下 所 有 載 重 設 計 剪 力 可 取 距 支 承 面 d 處 計 算 之 典 型 支 承 情 況, 包 括 :(1) 構 材 由 構 材 底 面 之 墊 版 支 承 且 載 重 作 用 於 構 材 頂 面 者, 見 圖 R4.2.3.2(a); 及 (2) 構 材 與 其 他 構 材 澆 鑄 成 一 體 且 載 重 作 用 於 構 材 頂 面 者, 見 圖 R4.2.3.2(c) 本 款 規 定 不 適 用 之 支 承 條 件, 包 括 :(1) 載 重 作 用 於 近 梁 底 面 者, 見 圖 R4.2.3.2(b);(2) 構 材 連 結 於 受 拉 構 材 者, 見 圖 R4.2.3.2(d) 在 此 情 況, 剪 力 臨 界 斷 面 應 取 為 支 承 面, 在 接 頭 內 之 剪 力 也 應 檢 討, 並 須 4-4

第 四 章 剪 力 與 扭 力 配 置 特 別 角 筋 ;(3) 構 材 之 承 載 狀 況, 使 支 承 面 與 距 支 承 面 d 間 之 剪 力 極 端 的 不 同 此 常 發 生 於 托 架 及 集 中 載 重 逼 近 支 承 面 之 梁, 見 圖 R4.2.3.2(e);(4) 小 梁 在 支 承 附 近 混 凝 土 元 素 將 承 受 垂 直 向 之 拉 應 力, 如 小 梁 梁 底 與 大 梁 梁 底 水 平 面 接 近 時 之 小 梁 銜 接 處 承 載 狀 況, 見 圖 R4.2.3.2(f) 在 此 情 況, 剪 力 設 計 之 臨 界 斷 面 應 採 用 支 承 面 因 預 力 梁 之 d 值 常 有 變 化, 因 此 其 臨 界 斷 面 取 為 距 支 承 面 h/2 處 C C R T A v f V y T d d 圖 R4.2.3.1 (a) 載 重 作 用 於 梁 頂 面 處 之 臨 界 斷 面 自 由 體 圖 M 臨 界 斷 面 V u 圖 R4.2.3.1 (b) 載 重 作 用 近 梁 底 面 處 之 臨 界 斷 面 位 置 臨 界 斷 面 C T A v f y R 圖 R4.2.3.1 (c) 載 重 作 用 近 梁 底 面 處 之 臨 界 斷 面 自 由 體 圖 4-5

a 臨 界 斷 面 V u V u d b (a) (b) V u V u d d (c) V u V u V u d (d) (e) (f) 圖 R4.2.3.2 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 各 典 型 支 承 條 件 決 定 設 計 剪 力 V u 臨 界 斷 面 圖 4.2.4 深 梁 托 架 牆 版 及 基 腳 之 剪 力 設 計 應 符 合 第 4.9 至 4.13 節 之 規 定 4.3 輕 質 粒 料 混 凝 土 4.3.1 本 章 剪 力 及 扭 力 強 度 之 規 定 適 用 於 常 重 混 凝 土, 但 使 用 符 合 規 定 之 輕 質 粒 料 混 凝 土 時, 除 第 4.6.4.3 4.6.6.9 4.7.3.1 4.13.3.2 及 4.13.4.8 節 外, 應 以 下 列 方 法 之 一 修 正 之 : 4.3.1.1 當 f ct 已 予 規 定 時, 須 以 f ct /1.8 替 代 f c 修 正 之, 但 所 用 之 f ct /1.8 值 不 得 超 過 f c 4.3.1.2 當 f ct 未 予 規 定 時, 本 章 之 f c 值 對 粗 細 粒 料 皆 為 輕 質 粒 料 之 全 輕 質 粒 料 混 凝 土 須 乘 以 0.75; 對 常 重 砂 輕 質 混 凝 土 須 乘 以 0.85; 介 於 以 上 兩 者 間 之 含 有 部 分 輕 質 細 粒 料 之 輕 質 混 凝 土 可 以 內 插 法 決 定 之 當 採 用 輕 質 粒 料 混 凝 土 時, 有 兩 種 替 代 方 法 以 修 正 剪 力 及 扭 力 規 定 輕 質 粒 料 混 凝 土 之 修 正 僅 適 用 於 本 章 含 有 f c 項 者 (1) 第 一 替 代 方 案 係 根 據 所 用 輕 質 粒 料 混 凝 土 在 實 驗 室 試 驗 以 決 定 平 均 劈 裂 抗 拉 強 度 f ct 及 抗 壓 強 度 f c 之 關 係 常 重 混 凝 土 之 平 均 劈 裂 抗 拉 強 度 f ct 約 等 於 1.8 f c [4.12,4.13] (2) 修 正 亦 可 根 據 輕 質 粒 料 混 凝 土 之 抗 拉 強 度 為 常 重 混 凝 土 之 抗 拉 強 度 之 固 定 修 正 係 數 [4.13] 此 修 正 係 數 4-6

第 四 章 剪 力 與 扭 力 係 根 據 各 種 結 構 用 輕 質 粒 料 混 凝 土 之 試 驗 資 料 [4.13] 所 定 4.4 非 預 力 構 材 之 混 凝 土 剪 力 計 算 強 度 4.4.1 除 依 第 4.4.2 節 規 定 作 較 詳 細 計 算 外, 剪 力 計 算 強 度 V c 應 按 第 4.4.1.1 至 4.4.1.3 節 之 規 定 4.4.1.1 僅 受 剪 力 及 撓 曲 之 構 材 V 4.4.1.2 有 軸 壓 力 之 構 材 V = 053. f b d (4-3) c c w c Nu = 053. ( 1+ ) fc bwd (4-4) 140 A g 4.4.1.3 有 較 大 軸 拉 力 之 構 材 除 依 第 4.4.2.3 節 規 定 作 較 詳 細 計 算 外, 剪 力 鋼 筋 應 按 承 受 全 部 剪 力 設 計 本 節 解 說 參 閱 第 4.4.2 節 4.4.2 剪 力 計 算 強 度 V c 應 可 依 第 4.4.2.1 至 4.4.2.3 節 做 較 詳 細 之 計 算 4.4.2.1 僅 受 剪 力 及 撓 曲 之 構 材 V c = ( 0. 50 Vd fc + 175ρ w u ) bwd Mu (4-5) V c ( 093. fc bw d V u 及 M u 為 所 求 斷 面 同 時 承 受 之 設 計 剪 力 及 設 計 彎 矩, 但 式 中 V u d /M u 值 不 得 大 於 1 4.4.2.2 有 軸 壓 力 之 構 材, 應 可 依 式 (4-5) 計 算 V c, 但 須 以 M m 代 替 M u, 且 V u d / M u 不 限 於 1.0, 其 中 4 M M N h d m = u u 8 (4-6) 但 V c 不 得 大 於 Vc = 093. fc bwd N u 1+ 35 A (4-7) 若 M m 值 為 負, 則 V c 應 依 式 (4-7) 計 算 4.4.2.3 有 較 大 軸 拉 力 之 構 材 g Nu Vc = 053. ( 1+ ) fc bwd (4-8) 35 Ag 但 V c 不 小 於 零, 式 中 N u 為 軸 拉 力 以 負 值 計 式 (4-5) 為 無 剪 力 鋼 筋 構 材 之 剪 力 強 度 基 本 式 [4.3] 設 計 者 應 認 知 式 (4-5) 之 f c ( 作 為 混 凝 土 拉 力 強 度 之 衡 量 ) ρ w 及 V u d / M u 三 變 數 影 響 剪 力 強 度, 但 有 些 研 究 資 料 [4.1,4.14] 指 出 式 (4-5) 超 估 f c 的 影 響, 而 低 估 ρ w 及 V u d / M u 之 影 響 此 外, 資 料 [4.15] 指 出 剪 力 強 度 隨 構 材 總 深 度 之 增 加 而 減 少 式 (4-5) 中 最 小 M u 值 等 於 V u d 之 規 定 係 為 限 制 靠 近 反 曲 點 時 之 V c 值 在 大 部 分 設 計 時, 為 了 方 便 常 假 設 式 (4-5) 第 二 項 等 於 0.03 f c, 且 使 V c 等 於 第 4.4.1.1 節 規 定 之 4-7

0.53 f c b w d 構 材 承 受 剪 力 及 撓 曲 外, 另 承 受 軸 壓 力 時, 適 用 式 (4-6) 及 式 (4-7), 該 式 係 於 ACI-ASCE 委 員 會 326 報 告 [4.3] 中 所 導 出 當 N u 增 加 時, 在 式 (4-6) 中 之 M m 變 為 負 值 之 前 由 式 (4-5) 及 式 (4-6) 計 算 所 得 之 V c 值 將 超 過 式 (4-7) 之 上 限 若 代 入 式 (4-5) 之 M m 為 負 值, 則 所 得 之 V c 值 並 無 物 理 意 義 在 此 情 況 下, 應 採 用 式 (4-7) 或 式 (4-4) 以 計 算 V c 承 受 剪 力 及 軸 力 構 材 之 V c 值 參 看 圖 R4.4.2 這 些 公 式 背 景 之 討 論 及 與 試 驗 資 料 之 比 較 列 於 參 考 文 獻 [4.2] 因 式 (4-5) 及 式 (4-6) 較 複 雜, 故 容 許 採 用 式 (4-4) 之 替 代 設 計 規 定 構 材 承 受 較 大 軸 拉 力 時, 可 採 用 式 (4-8) 計 算 V c 此 時 剪 力 鋼 筋 可 按 V n V c 計 算 採 用 較 大 兩 字, 意 謂 設 計 者 必 須 採 用 判 斷 以 決 定 是 否 須 考 慮 軸 拉 力 較 小 軸 拉 力 常 發 生 於 體 積 改 變, 但 對 於 具 足 夠 之 伸 縮 縫 及 最 少 量 配 筋 之 結 構 中 並 不 重 要 若 對 於 軸 拉 力 大 小 無 法 確 定, 則 可 能 需 要 設 計 剪 力 鋼 筋 以 承 受 全 部 剪 力 式 (4-7) 1.6 1.4 陰 影 區 顯 示 式 (4-5) 及 式 (4-6) 近 似 值 之 範 圍 式 (4-4) 1.2 1.0 0.8 0.6 V c fc bwd 0.4 式 (4-8) 壓 力 0.2 拉 力 +70 +35 0 N u / A g, kgf/cm 2-35 圖 R4.4.2 構 材 承 受 軸 力 時 之 剪 力 強 度 公 式 比 較 4.4.3 圓 形 斷 面 構 材 計 算 V c 所 用 之 面 積 應 取 混 凝 土 斷 面 之 直 徑 與 有 效 深 度 之 乘 積 其 有 效 深 度 可 取 0.8 乘 混 凝 土 斷 面 之 直 徑 圓 形 斷 面 構 材 之 剪 力 試 驗 指 出 有 效 面 積 可 取 總 斷 面 積 或 等 值 矩 形 面 積 [4.1,4.16,4.17] 4.5 預 力 構 材 之 混 凝 土 剪 力 計 算 強 度 4.5.1 第 4.5 節 規 定 之 d 值 須 為 預 力 鋼 筋 與 非 預 力 縱 向 拉 力 鋼 筋 重 心 至 壓 力 外 緣 之 距 離, 但 其 值 不 需 小 於 0.8h 4.5.2 預 力 構 材 之 有 效 預 力 不 小 於 撓 曲 鋼 筋 總 拉 力 強 度 之 40% 時, 除 依 第 4.5.2 節 作 較 詳 細 計 算 外, Vud p Vc = ( 0. 16 f c + 50 ) bwd (4-9) M u 4-8

第 四 章 剪 力 與 扭 力 但 V c 不 須 小 於 0.53 f c b w d, 亦 不 得 大 於 1.33 f c b w d 或 第 4.5.3 節 或 第 4.5.4 節 所 定 之 值 V u 及 M u 為 所 求 斷 面 同 時 承 受 之 設 計 剪 力 及 設 計 彎 矩, 但 式 中 V u d p /M u 值 不 得 大 於 1 式 (4-9) 係 計 算 預 力 構 材 V c 值 之 簡 式 [4.2] 該 式 可 用 於 僅 含 預 力 鋼 筋 之 梁 或 併 含 預 力 鋼 筋 及 鋼 筋 之 梁 式 (4-9) 最 適 合 用 於 承 受 均 勻 載 重 之 構 材, 且 用 於 橋 梁 中 之 合 成 梁, 可 能 獲 得 保 守 之 結 果 應 用 式 (4-9) 於 承 受 均 勻 載 重 之 簡 支 構 材, 其 V u d p / M u 可 依 下 式 表 示 : Vud p d p( l 2x) = M u x( l x) 其 中 l 為 跨 徑,x 為 所 求 斷 面 至 支 承 面 之 距 離 承 受 均 勻 載 重 之 預 力 梁, 依 第 4.5.1 節 規 定 之 V c 變 化 值 如 圖 R4.5.1, 參 閱 文 獻 [4.18] Vc b d w kgf/cm 2 35 28 21 14 7 0 1 25 Vc = 133. f c b d w 1 30 l 8 d l = 1 15 1 20 Vc = 053. f c b d w l 4 距 簡 支 承 端 之 距 離 f c =350 kgf/cm 2 圖 R4.5.1 承 受 均 勻 載 重 預 力 梁 之 V c / b w d 變 化 [ 應 用 式 (4-9)] 3l 8 l 2 4.5.3 混 凝 土 剪 力 計 算 強 度 V c 可 依 第 4.5.2.1 及 4.5.2.2 節 計 算,V c 值 應 取 V ci 與 V cw 之 較 小 者 4.5.3.1 剪 力 強 度 V ci 應 按 下 式 計 算 : Vi M cre Vci = 0. 16 f c bwd p + Vd + (4-10) M max 但 V ci 不 需 小 於 0.45 f c b w d, 式 中 d p 不 需 小 於 0.8h, 且 I M cre = ( )( 1. 6 f c + f pe f d) (4-11) y t M max 及 V i 值 應 按 該 斷 面 發 生 最 大 彎 矩 時 之 載 重 組 合 計 算 4.5.3.2 剪 力 強 度 V cw 應 按 下 式 計 算 : V = ( 0. 93 f + 0. 3 f ) b d + V (4-12) cw 式 中 d p 不 需 小 於 0.8h c pc w V cw 之 值 亦 可 取 在 構 材 受 靜 載 重 及 活 載 重 下, 且 其 中 心 軸 發 生 1.06 f c 主 拉 應 力 時 之 剪 力 ; 當 中 心 軸 在 翼 緣 時, 則 以 梁 腹 與 翼 緣 之 交 接 線 為 主 拉 應 力 之 計 算 位 置 ; 合 成 構 材 應 以 抵 抗 活 載 重 之 斷 面 計 算 主 拉 應 力 p p 4-9

混 凝 土 梁 發 生 之 斜 拉 開 裂 有 兩 類, 即 腹 版 剪 力 開 裂 及 撓 曲 剪 力 開 裂 此 兩 類 開 裂 詳 圖 R4.5.2 載 重 連 續 支 承 撓 曲 及 撓 曲 剪 力 腹 版 剪 力 撓 曲 及 撓 曲 剪 力 簡 支 承 端 腹 版 剪 力 圖 R4.5.2 混 凝 土 梁 開 裂 之 類 型 腹 版 剪 力 開 裂 係 由 於 構 材 中 之 某 一 點 因 主 拉 應 力 超 過 混 凝 土 之 拉 力 強 度 而 撓 曲 剪 力 開 裂 係 先 由 於 撓 曲 開 裂, 當 撓 曲 開 裂 發 生 時, 裂 紋 上 面 的 混 凝 土 剪 應 力 馬 上 增 加 當 剪 應 力 及 拉 應 力 合 併 作 用 之 主 拉 應 力 超 過 混 凝 土 拉 力 強 度 時, 撓 曲 剪 力 開 裂 即 發 生 式 (4-10) 及 式 (4-12) 可 分 別 用 於 計 算 造 成 撓 曲 剪 力 開 裂 與 腹 版 剪 力 開 裂 之 剪 力 混 凝 土 剪 力 計 算 強 度 V c 假 設 等 於 V ci 及 V cw 之 較 小 者 式 (4-10) 及 式 (4-12) 之 導 出 可 詳 參 考 文 獻 [4.19] 在 導 出 式 (4-10) 時, 係 假 設 V ci 為 造 成 某 一 點 撓 曲 開 裂 之 剪 力 V 及 使 撓 曲 開 裂 變 成 撓 曲 剪 力 開 裂 所 增 加 剪 力 之 和,V 值 如 下 : V M V = i cre M max 計 算 V i 及 M max 時, 所 根 據 之 外 加 因 數 載 重 包 括 外 加 靜 載 重 土 壓 活 載 重 等 計 算 M cre 時 所 用 之 斷 面 性 質 I 及 y t, 係 為 承 擔 外 加 載 重 時 之 斷 面 對 合 成 構 材 而 言, 部 分 靜 載 重 僅 由 部 分 斷 面 承 擔, 故 計 算 f d 時 應 慎 選 合 適 之 斷 面 性 質 在 此 情 況 下, 由 靜 載 重 產 生 的 剪 力 V d 及 由 其 他 載 重 產 生 的 剪 力 V i 必 須 分 開 V d 為 使 用 靜 載 重 下 之 斷 面 剪 力, 包 括 作 用 於 合 成 斷 面 未 形 成 前 的 部 分 靜 載 重 及 其 他 作 用 於 合 成 構 材 之 外 加 靜 載 重 兩 部 分 V i 及 M max 可 表 示 如 下 : V i = V u V d M max = M u M d 其 中 V u 及 M u 為 由 全 部 因 數 載 重 產 生 之 設 計 剪 力 及 設 計 彎 矩,M d 為 由 使 用 靜 載 重 產 生 之 彎 矩 ( 即 對 應 於 f d 之 彎 矩 ) 對 承 受 均 勻 載 重 之 非 合 成 斷 面 梁 而 言, 全 部 斷 面 承 受 全 部 剪 力, 且 活 載 重 剪 力 及 靜 載 重 剪 力 圖 相 似 在 此 情 況 下 式 (4-10) 可 簡 化 為 : 式 中 V ci = 0.16 f c b w d + V M M M ct u ct u I = ( )( 16. fc + fpe) y t 前 二 式 中 之 M ct 表 示 造 成 最 外 受 拉 纖 維 處 開 裂 之 全 部 彎 矩, 其 中 含 靜 載 重 彎 矩 M ct 與 式 (4-10) 中 之 M cre 不 同,M cre 為 靜 載 重 以 外 之 載 重 造 成 之 開 裂 彎 矩 式 (4-10) 中 之 靜 載 重 剪 力 則 另 列 一 項 M u 為 設 計 彎 矩,V u 為 與 M u 同 時 作 用 於 計 算 斷 面 之 設 計 剪 力 因 計 算 靜 載 重 應 力 及 活 載 重 應 力 所 採 用 之 斷 面 性 質 相 同, 故 靜 載 重 應 力 及 剪 力 不 必 分 開 計 算 M ct 反 應 了 從 有 效 預 應 力 變 到 拉 應 力 為 1.6 f c ( 假 設 撓 曲 開 裂 之 混 凝 土 應 力 ) 之 開 裂 彎 矩 式 (4-12) 係 根 據 在 斷 面 中 心 軸 上 之 主 拉 應 力 約 達 1.06 f c 之 腹 版 剪 力 開 裂 之 假 設 V p 係 由 不 加 載 重 因 4-10

第 四 章 剪 力 與 扭 力 數 之 有 效 預 力 計 得 4.5.4 先 拉 預 力 構 材, 若 離 支 承 面 h/2 處 之 斷 面 至 梁 端 之 距 離 小 於 預 力 鋼 筋 之 傳 遞 長 度, 則 於 計 算 V cw 時, 須 考 慮 預 力 之 折 減 該 V cw 值 亦 應 為 式 (4-9) 之 最 大 限 值 預 力 可 假 設 依 線 性 變 化 以 預 力 鋼 筋 端 點 為 零, 至 距 端 點 一 預 力 鋼 筋 傳 遞 長 度 處 為 最 大 傳 遞 長 度 設 為 鋼 絞 線 直 徑 之 50 倍, 或 單 根 鋼 線 直 徑 之 100 倍 4.5.5 對 預 力 鋼 筋 黏 裹 未 延 伸 至 構 材 端 點 之 先 拉 預 力 構 材, 當 依 第 4.5.2 及 4.5.3 節 規 定 計 算 V c 時 應 考 慮 預 力 之 折 減 使 用 折 減 預 力 計 算 之 V cw 值 應 為 式 (4-9) 之 最 大 限 值 黏 裹 未 延 伸 至 端 點 之 預 力 鋼 筋 其 預 力 可 假 設 為 依 直 線 變 化, 由 黏 裹 開 始 點 為 零 至 距 此 點 一 預 力 鋼 筋 傳 遞 長 度 處 為 最 大, 傳 遞 長 度 設 為 鋼 絞 線 直 徑 之 50 倍, 或 單 根 鋼 線 直 徑 之 100 倍 先 拉 預 力 構 材 近 端 點 處 預 力 減 少 對 剪 力 強 度 之 影 響 應 予 考 慮 第 4.5.4 節 規 定 黏 裹 延 伸 至 構 材 端 點 之 預 力 鋼 筋, 其 預 力 鋼 筋 傳 遞 長 度 內 斷 面 之 剪 力 強 度 而 第 4.5.5 節 則 規 定 黏 裹 未 延 伸 至 構 材 端 點 之 預 力 鋼 筋 其 在 預 力 鋼 筋 無 黏 裹 區 及 黏 裹 開 始 點 至 預 力 鋼 筋 傳 遞 長 度 內 斷 面 之 剪 力 強 度 4.6 剪 力 鋼 筋 之 設 計 4.6.1 剪 力 鋼 筋 之 種 類 4.6.1.1 剪 力 鋼 筋 應 可 使 用 : (1) 垂 直 肋 筋 : 肋 筋 與 構 材 軸 向 垂 直 者 (2) 熔 接 鋼 線 網 : 熔 接 鋼 線 網 之 鋼 線 與 構 材 軸 向 垂 直 者 (3) 螺 箍 筋 圓 箍 筋 及 閉 合 箍 筋 4.6.1.2 非 預 力 混 凝 土 構 材, 其 剪 力 鋼 筋 亦 應 可 使 用 : (1) 斜 向 肋 筋 : 與 縱 向 拉 力 鋼 筋 之 交 角 等 於 或 大 於 45 者 (2) 彎 起 鋼 筋 : 縱 向 拉 力 鋼 筋 彎 起 之 角 度 等 於 或 大 於 30 者 (3) 肋 筋 與 彎 起 鋼 筋 合 併 使 用 剪 力 鋼 筋 之 種 類 共 有 垂 直 肋 筋 熔 接 鋼 線 網 斜 向 肋 筋 彎 起 鋼 筋 肋 筋 與 彎 起 鋼 筋 併 用 螺 箍 筋 等 六 種, 見 圖 R4.6.1 垂 直 肋 筋 最 常 用 斜 向 肋 筋 及 彎 起 鋼 筋 甚 少 採 用, 因 其 在 工 地 現 場 不 易 施 工 4-11

最 大 s=d / 2 或 60 cm 45 垂 直 肋 筋 d / 2 熔 接 鋼 線 網 最 小 45 斜 向 肋 筋 最 小 30 任 何 此 種 開 裂 線 須 與 肋 筋 相 交 彎 起 鋼 筋 肋 筋 + 彎 起 鋼 筋 螺 箍 筋 圖 R4.6.1 剪 力 鋼 筋 之 種 類 及 配 置 4.6.2 剪 力 鋼 筋 設 計 之 f y 與 f yt 值 不 得 大 於 4,200 kgf/cm 2, 但 熔 接 麻 面 鋼 線 網 之 值 則 不 得 大 於 5,600 kgf/cm 2 限 制 剪 力 鋼 筋 之 f y 與 f yt 值 不 得 大 於 4,200 kgf/cm 2, 可 控 制 斜 拉 開 裂 之 寬 度 然 而 前 版 規 範 將 熔 接 鋼 線 網 之 剪 力 鋼 筋 降 伏 強 度 之 限 制 由 4,200 kgf/cm 2 提 高 為 5,600 kgf/cm 2, 依 最 新 研 究 [4.20,4.21,4.22] 顯 示, 剪 力 鋼 筋 採 用 較 高 強 度, 其 表 現 也 是 令 人 滿 意 的 特 別 是 依 據 參 考 文 獻 [4.21] 中 全 尺 度 梁 之 試 驗 顯 示, 在 使 用 載 重 下, 配 置 降 伏 強 度 為 5,250 kgf/cm 2 之 較 小 熔 接 麻 面 鋼 線 網 籠 之 斜 向 剪 力 開 裂 寬 度, 較 配 置 降 伏 強 度 為 4,200 kgf/cm 2 之 竹 節 肋 筋 為 小 4.6.3 第 4.6 節 用 於 預 力 構 材 時,d 值 須 為 預 力 鋼 筋 與 非 預 力 鋼 筋 重 心 至 壓 力 外 緣 之 距 離, 但 其 值 不 需 小 於 0.8h [4.2] 雖 然 d 值 可 能 沿 預 力 梁 跨 徑 變 化, 但 研 究 證 明 梁 斷 面 之 下 緣 含 直 線 鋼 腱 或 鋼 筋, 且 有 箍 筋 圍 束 之 預 力 混 凝 土 構 材, 其 d 值 不 需 小 於 0.8h 4.6.4 肋 筋 與 其 他 鋼 筋 或 鋼 線 作 剪 力 鋼 筋 者, 其 兩 端 應 依 第 5.14 節 之 規 定 錨 定, 使 能 獲 致 其 規 定 降 伏 強 度 剪 力 ( 及 扭 力 ) 鋼 筋 須 在 兩 端 充 分 錨 定, 且 須 在 任 何 有 斜 拉 開 裂 可 能 處 之 任 一 側 全 部 有 效 是 基 本 要 求 此 須 依 第 5.14 節 規 定 在 鋼 筋 端 點 設 置 彎 鉤 或 彎 筋 4.6.5 剪 力 鋼 筋 之 間 距 4.6.5.1 剪 力 鋼 筋 之 配 置 垂 直 於 構 材 軸 向 者, 其 間 距 在 非 預 力 混 凝 土 中 不 得 超 過 d/2, 在 預 力 混 凝 土 中 不 得 超 過 0.75h, 且 均 不 得 大 於 60 cm 4.6.5.2 斜 向 肋 筋 或 彎 起 鋼 筋 之 間 距, 須 能 使 在 構 材 有 效 深 度 之 中 線 與 縱 向 受 拉 鋼 筋 間, 每 一 可 能 發 生 斜 拉 裂 縫 之 45 線 至 少 與 一 組 剪 力 鋼 筋 相 交 4-12

第 四 章 剪 力 與 扭 力 4.6.5.3 若 V s 大 於 1.06 f c b w d, 則 第 4.6.5.1 及 4.6.5.2 節 所 規 定 之 最 大 間 距 應 減 半 非 預 力 混 凝 土 垂 直 肋 筋 及 鋼 線 用 作 剪 力 鋼 筋 時, 其 間 距 不 得 超 過 d/2 或 60 cm 當 (V u φ V c ) 大 於 1.06 f c b w d 時, 該 間 距 須 減 半, 即 不 得 超 過 d/4 或 30 cm 又 須 注 意 (V u φ V c ) 值 不 得 大 於 φ 2.12 f c b w d; 若 超 過 時 須 改 大 梁 斷 面 或 增 加 混 凝 土 之 規 定 抗 壓 強 度 俾 增 加 V c 值 4.6.6 最 少 剪 力 鋼 筋 量 4.6.6.1 鋼 筋 混 凝 土 與 預 力 混 凝 土 受 撓 構 材 於 V u > φ V c /2 處 均 須 配 置 規 定 之 最 少 剪 力 鋼 筋 量 A v,min, 但 下 列 各 情 況 除 外 : (1) 版 及 基 腳 (2) 柵 版 依 第 2.13 節 規 定 者 (3) 梁 之 總 深 不 超 過 25cm 翼 緣 厚 之 2.5 倍 或 梁 腹 寬 之 1/2, 以 值 最 大 者 為 準 剪 力 鋼 筋 遏 止 斜 拉 開 裂 之 伸 長, 增 加 韌 性 且 提 供 失 敗 之 預 警 在 無 配 筋 之 腹 版 中, 斜 拉 開 裂 突 然 發 生, 可 能 導 致 無 預 警 之 失 敗 若 構 材 承 受 非 預 期 之 拉 力 或 超 載 時, 此 種 鋼 筋 極 具 價 值 因 此, 不 論 何 處, 其 [4.23] 設 計 剪 力 V u 大 於 φ V c /2 時, 都 須 配 置 不 少 於 式 (4-13) 或 式 (4-14) 之 最 少 剪 力 鋼 筋 量 然 而 研 究 結 果 顯 示 配 筋 量 少 而 厚 度 大 之 單 向 版, 若 採 用 高 強 度 混 凝 土 時, 可 能 在 載 重 小 於 式 (4-3) 計 得 之 V c 時 即 失 敗 [4.24,4.25] 深 度 不 大 於 32cm 之 空 心 構 件 經 試 驗 驗 證 剪 力 強 度 大 於 式 (4-12) 與 (4-10) 之 計 算 值 深 度 較 大 之 預 鑄 預 力 混 凝 土 空 心 單 元 經 未 發 表 之 試 驗 結 果 顯 示, 在 端 部 之 腹 版 剪 力 開 裂 強 度 小 於 式 (4-12) 之 計 算 值 ; 但 該 試 驗 中 之 撓 曲 剪 力 開 裂 強 度 卻 等 於 或 大 於 式 (4-10) 之 計 算 值 甚 至 當 設 計 剪 力 V u 小 於 混 凝 土 承 擔 之 剪 力 設 計 強 度 φ V c 之 一 半 時, 對 於 薄 腹 版 之 後 拉 法 預 力 混 凝 土 構 材 ( 肋 梁 雙 向 肋 梁 梁 及 T 型 梁 ), 為 加 強 因 局 部 偏 離 設 計 鋼 腱 線 形 造 成 之 腹 版 拉 力 及 提 供 施 工 中 支 承 鋼 腱 維 持 設 計 線 形 時, 都 建 議 採 用 腹 版 鋼 筋 若 未 設 置 足 夠 之 支 承, 在 混 凝 土 澆 置 中 可 能 造 成 側 向 搖 晃 及 局 部 偏 離 設 計 假 定 中 平 順 之 拋 物 線 形 預 力 鋼 腱 在 此 情 況, 鋼 腱 之 局 部 偏 離 在 鋼 腱 施 預 力 中 有 變 直 之 趨 勢 這 種 程 序 可 能 在 腹 版 中 造 成 嚴 重 的 開 裂 鋼 腱 未 如 預 計 之 曲 率, 及 造 成 之 腹 版 拉 應 力, 可 將 鋼 腱 繫 緊 在 固 定 於 鋼 筋 籠 中 其 他 元 件 並 拘 限 於 模 版 中 之 肋 筋 而 減 至 最 低 為 達 此 目 的 所 採 用 肋 筋 之 最 大 間 距 不 應 超 過 1.5h 或 120 cm 之 小 者 若 有 上 述 情 況 且 V u > φ V c /2 時, 須 採 用 第 4.6.5 及 4.6.6 節 較 小 肋 筋 間 距 之 剪 力 鋼 筋 版 基 腳 及 柵 版 不 列 入 最 少 剪 力 鋼 筋 量 之 規 定 中, 係 因 在 弱 區 及 強 區 間 之 載 重 分 擔 有 其 可 能 性 對 於 受 撓 構 材 承 受 反 覆 載 重 時, 斜 拉 開 裂 形 成 時 之 應 力 可 能 較 靜 力 載 重 時 小 很 多, 應 於 設 計 中 列 入 考 慮 在 此 狀 況, 即 使 試 驗 或 根 據 靜 力 載 重 計 算 顯 示 不 必 配 置 剪 力 鋼 筋, 採 用 式 (4-13) 或 式 (4-14) 規 定 之 最 小 剪 力 鋼 筋 是 較 慎 重 的 4.6.6.2 如 經 試 驗 證 明 不 用 剪 力 鋼 筋 時, 構 材 已 具 有 所 需 計 算 剪 力 及 彎 矩 強 度 者, 則 應 可 不 受 第 4.6.6.1 節 之 限 制 該 試 驗 應 模 擬 實 際 使 用 狀 況 下 可 能 發 生 之 不 均 勻 沈 陷 潛 變 乾 縮 及 溫 度 變 化 所 引 起 之 影 響 已 知 尺 寸 及 材 料 強 度 之 構 材, 如 經 試 驗 證 明 不 用 剪 力 鋼 筋, 其 剪 力 及 撓 曲 強 度 已 足 夠 時, 此 強 度 即 為 計 算 剪 力 強 度 V n 及 計 算 彎 矩 強 度 M n 4.6.6.3 若 依 第 4.7.1 節 規 定 可 不 計 扭 力 影 響, 則 按 第 4.6.6.1 節 之 規 定, 或 因 強 度 需 要 配 置 4-13

剪 力 鋼 筋 時, 其 非 預 力 及 預 力 ( 除 第 4.6.6.4 節 規 定 者 外 ) 構 材 最 少 剪 力 鋼 筋 量 A v,min 須 為 b A bws 但 A v,min 不 得 小 於 3. 5 f s w v, min = 0. 2 f c (4-13) f yt yt 4.6.6.4 預 力 構 材 之 有 效 預 力 不 小 於 撓 曲 鋼 筋 總 拉 力 強 度 之 40% 時, 其 規 定 最 少 剪 力 鋼 筋 量 可 由 式 (4-13) 及 式 (4-14) 計 算, 取 其 小 者 Aps f pu s d A v, min = (4-14) 80 f d b yt [4.9] 過 去 規 範 規 定 之 最 少 剪 力 鋼 筋 量 與 混 凝 土 強 度 無 關 試 驗 指 出 當 混 凝 土 強 度 增 高 時, 最 少 剪 力 鋼 筋 量 亦 須 增 加, 以 避 免 斜 拉 開 裂 時 之 突 然 剪 力 失 敗 式 (4-13) 則 提 供 了 最 少 鋼 筋 量 隨 f c 增 加 而 漸 增 之 公 式, 同 時 仍 保 留 過 去 規 定 之 最 小 值 式 (4-13) 中 之 f c 應 以 實 際 規 定 抗 壓 強 度 代 入 計 算 根 據 式 (4-13) 及 式 (4-14) 配 置 最 少 剪 力 鋼 筋 量 之 預 力 梁 試 驗 結 果 [4.24] 指 出, 此 二 公 式 中, 較 小 之 A v 已 足 以 產 生 韌 性 行 為 式 (4-14) 只 可 用 於 符 合 第 4.6.6.4 節 中 規 定 預 力 要 求 之 預 力 構 材, 此 公 式 於 參 考 文 獻 [4.24] 中 討 論 4.6.7 剪 力 鋼 筋 之 剪 力 計 算 強 度 4.6.7.1 當 設 計 剪 力 V u 大 於 混 凝 土 剪 力 設 計 強 度 φ V c 時, 應 設 置 剪 力 鋼 筋 以 符 合 第 4.2.1 節 之 規 定 剪 力 鋼 筋 之 剪 力 計 算 強 度 V s 應 依 第 4.6.7.2 至 4.6.7.8 節 之 規 定 計 算 4.6.7.2 剪 力 鋼 筋 為 垂 直 肋 筋 時 Av f ytd Vs = (4-15) s 4.6.7.3 當 剪 力 鋼 筋 採 用 圓 箍 筋 圓 閉 合 箍 筋 或 螺 箍 筋 時,V s 應 採 用 式 (4-15) 計 算, 但 式 中 w d 值 應 採 用 第 4.4.3 節 規 定 之 有 效 深 度,A v 取 圓 箍 筋 圓 閉 合 箍 筋 或 螺 箍 筋 斷 面 積 之 二 倍,s 為 平 行 縱 向 鋼 筋 方 向 之 間 距,f yt 為 圓 箍 筋 圓 閉 合 箍 筋 或 螺 箍 筋 之 規 定 降 伏 強 度 4.6.7.4 剪 力 鋼 筋 為 斜 向 肋 筋 時 Av f yt ( sinα + cosα ) d Vs = (4-16) s α 為 斜 向 肋 筋 與 構 材 縱 軸 之 交 角 4.6.7.5 剪 力 鋼 筋 為 一 根 彎 起 鋼 筋 或 一 組 平 行 鋼 筋 在 距 支 承 點 相 同 距 離 處 彎 起 時 V s =A v f y sinα (4-17) 但 不 得 大 於 0.80 f c b w d,α 為 彎 起 鋼 筋 與 構 材 縱 軸 之 交 角 4.6.7.6 剪 力 鋼 筋 為 多 根 或 多 組 鋼 筋 在 距 支 承 點 不 同 距 離 處 平 行 彎 起 時, 其 剪 力 計 算 強 度 V s 應 按 式 (4-16) 計 算 4.6.7.7 剪 力 鋼 筋 由 縱 向 鋼 筋 彎 起 而 成 時, 僅 傾 斜 部 分 之 中 央 3/4 為 有 效 4.6.7.8 構 材 同 一 部 分 若 採 用 一 種 型 式 以 上 之 剪 力 鋼 筋, 剪 力 計 算 強 度 V s 應 為 各 種 型 式 分 4-14

第 四 章 剪 力 與 扭 力 別 計 算 所 得 之 和 4.6.7.9 剪 力 計 算 強 度 V s 不 可 取 大 於 2.12 f c b w d 剪 力 鋼 筋 之 設 計 係 根 據 桁 架 類 比 法 之 修 正 式 桁 架 類 比 法 假 設 剪 力 鋼 筋 承 受 全 部 剪 力 然 而 對 非 預 力 及 預 力 構 材 兩 者 甚 多 的 研 究 指 出, 倘 若 桁 架 中 之 斜 桿 之 斜 度 假 設 為 45 時, 剪 力 鋼 筋 僅 須 設 計 承 擔 造 成 斜 拉 開 裂 以 外 的 剪 力 部 分 式 (4-15) 式 (4-16) 及 式 (4-17) 皆 係 表 示 剪 力 強 度 V s 與 剪 力 鋼 筋 之 關 係 當 採 用 剪 力 鋼 筋 垂 直 構 材 軸 線 時, 則 所 需 之 剪 力 鋼 筋 面 積 A v 及 其 間 距 s, 計 算 如 下 : A v V u φ V = c s fyd 研 究 [4.27,4.28] 證 明 具 相 當 多 受 撓 鋼 筋 之 寬 梁, 若 橫 過 斷 面 之 肋 筋 橫 向 間 距 減 少, 其 剪 力 行 為 可 予 改 善 [4.16,4.17] 雖 然 圓 形 斷 面 之 橫 向 鋼 筋 可 能 不 含 直 線 肢, 但 試 驗 指 出 採 用 式 (4-15) 計 算 V s 時, 若 d 按 第 4.4.3 節 取 用, 則 結 果 是 偏 保 守 的 按 照 圖 R 3.10.4(a) 五 組 連 鎖 螺 箍 設 計 橫 向 鋼 筋 時, 應 只 計 算 大 螺 箍 的 貢 獻, 若 需 計 入 全 部 螺 箍 的 貢 獻, 則 需 有 相 當 之 實 驗 驗 証 證 明 4.7 扭 力 設 計 扭 力 設 計 係 依 據 薄 管 與 立 體 桁 架 之 類 比 理 論 參 照 圖 R4.7(a), 承 受 扭 力 時 實 心 梁 可 類 比 為 剪 力 流 薄 管 一 旦 鋼 筋 混 凝 土 梁 受 扭 力 而 開 裂, 其 扭 力 主 要 由 靠 近 構 材 表 面 之 閉 合 肋 筋 及 縱 向 鋼 筋 承 受 剪 力 流 薄 管 之 類 比 理 論 即 根 據 此 事 實, 假 設 接 近 外 層 閉 合 肋 筋 為 中 心 之 剪 力 流 薄 管 承 受 此 扭 力 承 受 扭 力 之 中 空 斷 面 梁 亦 可 比 照 實 心 斷 面 梁 做 此 假 定 T 剪 力 流 T (a) 剪 力 流 薄 管 (b) 剪 力 流 徑 所 包 圍 之 面 積 圖 R4.7 剪 力 流 薄 管 與 剪 力 流 徑 所 包 圍 之 面 積 圖 R4.7(a), 剪 力 流 薄 管 上 由 扭 力 產 生 之 剪 力 流 (q = τ t), 在 圍 繞 剪 力 流 薄 管 周 界 所 有 點 處 皆 為 定 值 其 作 用 路 徑 係 沿 薄 管 壁 之 中 心 線 扭 力 產 生 之 剪 應 力 τ = T / (2A o t), 式 中 t 為 剪 力 流 薄 管 之 壁 厚 ;A o 為 剪 力 流 徑 所 包 圍 的 總 面 積, 應 參 照 圖 R4.7(b) 之 陰 影 部 分 計 算 具 閉 合 管 壁 之 中 空 構 材, 其 A o 亦 應 將 中 空 部 分 之 面 積 包 含 在 內 前 版 規 範 已 將 過 去 混 凝 土 承 擔 剪 力 V c 值 及 混 凝 土 承 擔 扭 力 之 橢 圓 形 互 制 關 係 取 消 V c 值 不 論 有 無 扭 力, 皆 維 持 定 值, 且 混 凝 土 不 承 擔 任 何 扭 力 設 計 步 驟 之 引 出 及 試 驗 檢 核 見 參 考 文 獻 [4.29,4.30] 4-15

4.7.1 扭 力 設 計 之 界 限 若 設 計 扭 矩 T u 小 於 下 式, 則 可 不 計 扭 力 之 影 響 : (1) 非 預 力 構 材 A φ [ 0. 265 f( c p (2) 預 力 構 材 φ [ 0. 265 A f( c p (3) 非 預 力 構 材 承 受 軸 拉 力 或 軸 壓 力 φ [ 0. 265 A f( c p 2 cp cp 2 cp cp 2 cp cp )] f ) 1 + 1. 06 pc N ) 1 + 1. 06 A f u g c ] f c ] 構 材 與 版 整 體 澆 築 時, 用 於 計 算 A cp 及 p cp 之 梁 翼 緣 懸 出 寬 度 須 符 合 第 6.3.4 節 之 規 定 構 材 為 中 空 斷 面 時, 第 4.7.1 節 中 之 A cp 應 以 A g 取 代 之, 而 斷 面 之 外 周 應 符 合 第 6.3.4 節 之 規 定 4.7.1.1 對 於 有 翼 緣 之 單 獨 構 材 及 與 版 整 體 澆 築 之 T 型 梁 而 言, 其 計 算 A cp 及 p cp 時 所 用 之 翼 2 Acp 緣 寬 度 須 符 合 第 6.3.4 節 之 規 定, 但 若 T 型 梁 之 值 小 於 同 一 梁 不 計 翼 緣 時 之 值, pcp 則 其 翼 緣 應 不 計 入 扭 矩 若 未 超 過 開 裂 扭 矩 T cr 的 四 分 之 一, 則 不 致 造 成 結 構 撓 曲 或 剪 力 強 度 顯 著 的 降 低, 因 此 可 以 不 計 扭 力 之 影 響 在 純 扭 力 下 之 開 裂 扭 矩 T cr 係 由 等 值 剪 力 流 薄 管, 其 壁 厚 t 在 開 裂 前 為 0.75A cp / p cp 及 管 壁 中 心 線 包 圍 之 面 積 A o 等 於 2A cp / 3 來 代 替 實 際 斷 面 所 引 出 當 主 拉 應 力 達 到 1.06 f c 時, 假 設 開 裂 發 生 非 預 力 梁 僅 承 受 扭 力 時, 其 主 拉 應 力 等 於 扭 剪 應 力,τ = T / (2A o t) 因 此, 當 τ 達 到 1.06 f c 時, 開 裂 發 生, 使 開 裂 扭 矩 T cr 如 下 : 2 Acp Tcr = 106. fc ( ) p cp 對 實 心 斷 面 構 材 而 言, 開 裂 扭 矩 及 斜 向 開 裂 剪 力 之 互 制 關 係 約 呈 圓 形 或 橢 圓 形 第 4.7.1 節 扭 力 界 限 所 規 定 之 扭 力 限 制 為 0.25T cr, 依 前 述 互 制 關 係, 即 相 當 於 斜 向 開 裂 剪 力 僅 減 少 3%, 此 減 少 量 可 忽 略 不 計 而 開 裂 時 之 應 力 1.06 f c 係 有 意 取 為 下 限 值 預 力 構 材 之 扭 力 開 裂 載 重 因 受 預 力 而 增 加 依 據 平 均 應 力 之 摩 爾 圓 分 析 可 得 主 拉 應 力 等 於 1.06 f c 時 之 扭 矩, 為 非 預 力 構 材 相 對 扭 矩 之 1 + f / 1. 06 f ) 倍 第 4.7.1 節 (3) 項 承 受 軸 拉 力 或 軸 壓 力 構 材 亦 pc ( c 有 類 似 的 修 正 對 扭 力 而 言, 空 心 斷 面 構 材 之 定 義 為 其 斷 面 含 一 個 以 上 之 縱 向 孔, 譬 如 一 孔 或 多 孔 箱 形 梁 很 小 的 縱 向 孔, 譬 如 未 灌 漿 的 後 拉 法 套 管, 可 造 成 A g / A cp 大 於 或 等 於 0.95 時, 則 於 計 算 第 4.7.1 節 之 扭 力 設 計 界 限 時 可 不 計 其 影 響 空 心 斷 面 之 扭 力 開 裂 與 剪 力 開 裂 互 制 變 化, 可 假 設 為 構 材 僅 含 小 孔 時, 成 橢 圓 形 4-16

第 四 章 剪 力 與 扭 力 至 於 內 含 大 孔 形 成 薄 牆 斷 面 時, 則 呈 直 線 關 係 此 時 0.25T cr 扭 矩, 可 造 成 斜 向 開 裂 剪 力 減 少 25% 此 減 少 量 甚 巨, 是 不 可 忽 略 的 本 規 範 對 第 4.7.1 節 做 了 兩 個 修 正 俾 能 應 用 於 空 心 斷 面 第 一 個 改 變 係 對 空 心 斷 面 之 最 小 扭 力 限 制 由 [4.31] 前 版 規 範 之 原 來 規 定 值 乘 A g / A cp 此 因 根 據 試 驗 結 果 指 出, 空 心 斷 面 梁 之 開 裂 扭 矩 約 為 相 同 外 尺 度 實 心 斷 面 梁 開 裂 扭 矩 乘 A g / A cp 第 二 個 改 變 係 第 二 次 將 開 裂 扭 矩 乘 A g / A cp, 以 反 應 實 心 斷 面 之 剪 力 與 扭 力 斜 開 裂 載 重 圓 形 互 制 轉 變 為 薄 壁 中 空 斷 面 之 近 似 直 線 互 制 4.7.2 計 算 設 計 扭 矩 T u 4.7.2.1 若 構 材 之 T u 為 維 持 平 衡 所 需, 且 超 過 第 4.7.1 節 之 最 小 值 時, 該 構 材 應 依 第 4.7.3 至 4.7.6 節 規 定 設 計, 以 承 受 此 設 計 扭 矩 T u 4.7.2.2 超 靜 定 結 構, 因 開 裂 後 其 內 力 再 分 配 使 構 材 之 扭 矩 減 少 時, 最 大 設 計 扭 矩 T u 可 減 為 : (1) 非 預 力 構 材, 於 第 4.7.2.4 節 規 定 之 斷 面 處 : 2 Acp φ [ 1. 06 f( c )] pcp (2) 預 力 構 材, 於 第 4.7.2.5 節 規 定 之 斷 面 處 : φ [ 1. 06 A f( c p 2 cp cp f ) 1 + 1. 06 pc ] f c (3) 非 預 力 構 材 承 受 軸 拉 力 或 軸 壓 力 者 : φ [ 1. 06 A f( c p 2 cp cp N ) 1 + 1. 06 A u g f c ] 在 上 述 情 況 下, 各 相 連 構 材 應 以 再 分 配 後 之 彎 矩 及 剪 力 設 計 之 空 心 斷 面 時,A g 不 得 取 代 第 4.7.2 節 之 A cp 4.7.2.3 若 不 做 精 確 之 分 析, 構 材 中 由 版 傳 來 之 扭 力 載 重 可 視 為 沿 構 材 均 勻 分 佈 4.7.2.4 非 預 力 構 材 距 支 承 面 d 距 離 內 之 各 斷 面, 均 可 按 距 支 承 面 d 處 斷 面 之 T u 設 計 惟 若 在 此 距 離 內 有 集 中 扭 矩 載 重 作 用 時, 則 設 計 臨 界 斷 面 應 為 支 承 面 4.7.2.5 預 力 構 材 距 支 承 面 距 離 h / 2 距 離 內 之 各 斷 面, 均 可 按 距 支 承 面 h / 2 處 斷 面 之 T u 設 計 惟 若 在 此 距 離 內 有 集 中 扭 矩 載 重 作 用 時, 則 設 計 臨 界 斷 面 為 支 承 面 鋼 筋 混 凝 土 構 造 之 扭 力 設 計, 有 兩 條 件 需 予 確 認 [4.32,4.33] : (1) 扭 矩 不 能 因 其 內 力 再 分 配 而 減 少 ( 第 4.7.2.1 節 ) 此 稱 為 平 衡 扭 矩, 因 該 扭 矩 為 結 構 平 衡 所 需 此 種 條 件, 參 照 圖 R4.7.2.1, 扭 力 鋼 筋 設 計 依 據 第 4.7.3 至 4.7.6 節, 須 能 承 受 全 部 扭 矩 (2) 扭 矩 可 於 開 裂 後 因 其 內 力 再 分 配 而 減 少 ( 第 4.7.2.2 節 ) 若 扭 力 係 由 構 材 為 維 持 變 位 一 致 而 扭 轉, 此 類 扭 矩 稱 為 變 位 一 致 扭 矩 此 種 條 件, 參 照 圖 R4.7.2.2, 其 開 裂 前 之 扭 力 勁 度 相 對 於 St.Venant's 理 論 中 之 未 開 裂 斷 面 然 而 當 扭 力 開 裂 一 形 成, 在 扭 力 不 變 下, 會 發 生 可 觀 的 扭 轉, 造 成 結 構 很 大 的 內 力 再 分 配 [4.32,4.33] 合 併 剪 力 撓 曲 及 扭 力 作 用 下 之 開 裂 扭 矩 所 對 應 之 主 拉 應 力 較 第 4.7.1 節 解 說 所 述 之 1.06 f c 低 當 扭 矩 超 過 開 裂 扭 矩 時, 可 假 設 最 大 設 計 扭 矩 等 於 開 裂 扭 矩 發 生 於 靠 近 支 承 面 之 臨 界 斷 面 此 種 限 制 係 為 控 制 扭 力 開 裂 寬 度 第 4.7.1 節 中 空 斷 面 計 算 不 計 扭 力 影 響 之 最 小 扭 矩 時, 有 A g 應 取 代 A cp 之 規 定, 不 適 用 於 本 節 如 此 則 在 分 配 後 之 扭 矩 較 大, 較 保 守 安 全 4-17

第 4.7.2.2 節 適 用 於 典 型 的 及 規 則 的 構 架 條 件, 若 結 構 配 置 使 構 材 在 有 限 的 長 度 內 產 生 顯 著 的 扭 轉, 譬 如 在 靠 近 勁 度 大 的 柱 旁 有 很 大 的 扭 力 載 重, 或 因 其 他 載 重 使 柱 呈 反 向 扭 轉 時, 則 建 議 採 用 更 精 確 的 分 析 當 根 據 未 開 裂 斷 面 性 質 做 彈 性 分 析 所 得 之 設 計 扭 矩 介 於 第 4.7.1 節 及 本 節 規 定 值 之 間 時, 扭 力 鋼 筋 應 按 計 算 所 得 之 扭 矩 設 計 扭 矩 為 結 構 平 衡 所 需 圖 R4.7.2.1 設 計 扭 矩 不 可 減 少 扭 矩 可 於 開 裂 後 因 內 力 再 分 配 而 減 少 圖 R4.7.2.2 設 計 扭 矩 可 減 少 4.7.3 扭 矩 強 度 4.7.3.1 斷 面 尺 寸 應 使 : (1) 實 心 斷 面 Vu 2 Tp u h 2 Vc ( ) + ( ) φ ( + 212. fc ) (4-18) b d 2 17. A b d (2) 空 心 斷 面 w oh Vu Tp u h Vc ( ) + ( ) φ ( + 212. fc ) (4-19) b d 2 17. A b d w 限 制 斷 面 大 小 有 兩 個 原 因, 第 一 是 為 減 少 不 雅 觀 的 裂 紋, 第 二 為 避 免 由 剪 力 及 扭 力 造 成 之 斜 壓 應 力 所 引 起 的 混 凝 土 表 面 壓 碎 式 (4-18) 及 式 (4-19) 中, 左 邊 兩 項 為 剪 力 及 扭 力 造 成 之 剪 應 力 其 應 力 和 不 可 oh 大 於 造 成 剪 力 開 裂 應 力 加 2.12 f c, 與 第 4.6.7.8 節 所 規 定 無 扭 力 時 之 剪 力 強 度 限 制 相 似 該 限 制 以 V c 表 示, 俾 適 用 於 非 預 力 或 預 力 混 凝 土 只 有 在 高 剪 應 力 時, 腹 版 壓 碎 才 有 可 能 發 生, 因 此 不 必 校 核 空 心 斷 面 時, 由 剪 力 及 扭 力 造 成 之 剪 應 力, 皆 發 生 於 箱 形 壁 中, 參 照 圖 R4.7.3.1(a), 因 此 於 A 點 處 直 接 相 加, 如 式 (4-19) 實 心 斷 面 時, 由 扭 力 造 成 剪 應 力 作 用 於 管 形 外 斷 面, 而 由 V u 造 成 之 剪 應 力 則 分 佈 於 斷 面 全 寬, 如 圖 R4.7.3.1(b) 因 此 其 應 力 之 結 合 採 用 平 方 和 之 二 次 方 根 而 不 採 用 直 接 相 加, 如 式 (4-18) w w B B A A C C 扭 應 力 剪 應 力 扭 應 力 剪 應 力 (a) 空 心 斷 面 (b) 實 心 斷 面 圖 R4.7.3.1 扭 應 力 及 剪 應 力 相 加 示 意 4-18

第 四 章 剪 力 與 扭 力 4.7.3.2 若 空 心 斷 面 之 壁 厚 沿 周 界 變 化 時, 式 (4-19) 評 估 之 處 應 使 式 (4-19) 左 邊 為 最 大 值 者 若 空 心 斷 面 之 壁 厚 沿 周 界 變 化 時, 第 4.7.3.2 節 要 求 式 (4-19) 評 估 之 處 為 使 式 (4-19) 左 邊 為 最 大 值 者 一 般 而 言, 此 種 情 況 常 在 扭 應 力 及 剪 應 力 相 加 之 壁 上, 如 圖 R4.7.3.1(a) 之 A 點 若 上 翼 版 或 下 翼 版 較 垂 直 腹 版 為 薄 時, 可 能 評 估 式 (4-19) 之 處 係 在 圖 R4.7.3.1(a) 之 B 點 及 C 點 在 這 些 點 上, 由 剪 力 產 生 之 應 力 常 忽 略 不 計 Tu p 4.7.3.3 若 壁 厚 小 於 A oh / p h 時, 式 (4-19) 之 第 二 項 1.7 A T u 1.7 A oh t h 2 oh 應 取 為 : 式 中 t 為 核 算 應 力 處 之 空 心 斷 面 壁 厚 4.7.3.4 扭 力 鋼 筋 設 計 用 之 f y 與 f yt 值 不 得 超 過 4,200 kgf/cm 2 限 制 扭 力 鋼 筋 設 計 用 之 f y 與 f yt 值 不 得 超 過 4,200 kgf/cm 2 係 為 控 制 斜 向 裂 紋 之 寬 度 4.7.3.5 扭 力 所 需 鋼 筋 應 由 下 式 決 定 : φ T n T u (4-20) 扭 矩 設 計 強 度 φ T n 須 大 於 或 等 於 由 因 數 載 重 產 生 之 設 計 扭 矩 T u 計 算 T n 時, 所 有 扭 矩 假 設 由 肋 筋 及 縱 向 鋼 筋 承 擔, 而 T c =0 同 時, 由 混 凝 土 承 擔 之 剪 力 V c 假 設 不 因 扭 力 存 在 而 改 變 梁 之 V u 若 大 於 約 0.8φV c 時, 剪 力 及 扭 力 鋼 筋 總 和 基 本 上 與 前 版 規 範 所 計 算 差 不 多 若 V u 較 小 時, 則 須 較 多 的 剪 力 及 扭 力 鋼 筋 4.7.3.6 扭 力 橫 向 鋼 筋 之 設 計, 應 依 據 : 2Ao At f yt Tn = cotθ (4-21) s 式 中 A o 須 由 分 析 決 定 或 等 於 0.85A oh θ 不 可 小 於 30 亦 不 得 大 於 60 θ 可 取 為 : (1) 45, 用 於 非 預 力 構 材 或 用 於 預 力 較 (2) 小 之 構 材 (2) 37.5, 用 於 預 力 構 材, 其 有 效 預 力 不 小 於 縱 向 鋼 筋 拉 力 強 度 之 40% 時 式 (4-21) 係 根 據 立 體 桁 架 類 比 理 論, 如 圖 R4.7.3.6(a), 斜 壓 力 桿 之 斜 角 為 θ, 假 設 混 凝 土 不 承 受 拉 力, 且 鋼 筋 降 伏 在 扭 力 開 裂 發 生 後, 抵 抗 扭 力 主 要 由 閉 合 肋 筋 縱 向 鋼 筋 及 斜 壓 力 桿 承 受 肋 筋 外 之 混 凝 土 相 對 上 無 效, 因 此 由 管 周 界 剪 力 流 徑 所 包 圍 的 面 積 A o, 定 義 為 在 開 裂 後 由 最 外 閉 合 肋 筋 中 心 線 所 包 圍 的 面 積 A oh 圖 R4.7.3.6(b) 所 示 為 各 種 斷 面 之 面 積 A oh I 形 T 形 或 L 形 斷 面 之 A oh 係 取 最 外 組 合 肋 筋 包 圍 之 面 積, 參 照 圖 R4.7.3.6(b) 若 須 更 精 確 計 算 A o 值 時, 可 採 用 徐 氏 [4.34] 提 供 之 公 式 第 4.7 節 解 說 中 所 討 論 之 管 壁 剪 力 流 q 可 分 解 為 V 1 至 V 4, 分 別 作 用 於 管 或 立 體 桁 架 之 各 邊, 參 照 圖 R4.7.3.6(a) θ 角 可 由 分 析 得 到 [4.34], 或 依 第 4.7.3.6 節 之 第 (1),(2) 款 取 用 式 (4-21) 與 式 (4-22) 須 用 同 樣 之 θ 值 當 取 用 較 小 之 θ 時, 式 (4-21) 計 算 所 需 之 肋 筋 量 減 少 同 時, 式 (4-22) 計 算 所 需 之 縱 向 鋼 筋 增 加 4-19

T x 0 肋 筋 裂 紋 y 0 縱 向 鋼 筋 θ V 2 V 1 V 4 V 3 混 凝 土 斜 壓 力 桿 圖 R4.7.3.6(a) 立 體 桁 架 類 比 示 意 閉 合 肋 筋 A oh = 斜 影 面 積 圖 R4.7.3.6(b) A oh 之 定 義 4.7.3.7 扭 力 縱 向 鋼 筋 不 得 小 於 : A f t yt 2 A l = p( h ) cot θ (4-22) s f y 式 中 θ 應 與 式 (4-21) 所 取 用 者 相 同, 而 A t / s 須 取 式 (4-21) 且 未 經 第 4.7.5.2 或 4.7.5.3 節 修 正 之 計 算 值 圖 R4.7.3.6(a) 所 示 力 由 環 繞 管 壁 的 剪 力 流 所 形 成 的 剪 力 V 1 至 V 4 在 一 已 知 管 壁 上, 剪 力 流 V i 係 由 混 凝 土 中 斜 壓 力 之 分 力 所 平 衡, 即 D i =V i /sinθ 另 縱 向 鋼 筋 之 軸 拉 力 對 於 完 成 平 衡 V i 之 分 力, 即 N i =V i (cotθ ) 也 是 需 要 的 圖 R4.7.3.7 所 示 為 相 當 管 之 一 側 假 設 承 受 扭 力 扭 力 開 裂 成 一 列 混 凝 土 斜 壓 力 桿 與 肋 筋 相 交 承 受 扭 力 並 作 用 於 管 一 側 之 剪 力 流 分 量 V i, 可 分 解 為 平 行 於 混 凝 土 斜 桿 之 壓 力 D i 及 軸 拉 力 N i D i 力 造 成 管 壁 之 斜 壓 應 力 須 配 置 具 有 A l f y 強 度 之 縱 向 鋼 筋, 以 承 受 作 用 於 全 部 管 壁 上 的 軸 力 N i 之 和 ΣN i 通 常 最 大 容 許 肋 筋 間 距 控 制 了 所 配 置 的 肋 筋 量 且 當 剪 力 與 扭 力 合 併 作 用 時, 其 肋 筋 總 面 積 為 剪 力 與 扭 力 所 須 肋 筋 量 之 和 為 避 免 配 置 超 量 的 縱 向 鋼 筋, 第 4.7.3.7 節 規 定 在 任 意 斷 面 計 算 A l 時 所 用 之 A t / s 須 取 式 (4-21) 之 計 算 值 N i 2 D i V i θ N i 圖 R4.7.3.7 剪 力 分 解 為 斜 壓 力 及 軸 拉 力 N i 2 4-20

第 四 章 剪 力 與 扭 力 4.7.3.8 扭 力 鋼 筋 應 與 扭 矩 一 起 作 用 之 剪 力 撓 曲 及 軸 力 鋼 筋 併 合 配 置 並 符 合 最 嚴 格 之 鋼 筋 間 距 設 置 要 求 扭 力 及 剪 力 所 需 的 肋 筋 相 加, 而 配 置 的 肋 筋 至 少 為 所 需 剪 力 及 扭 力 肋 筋 的 總 和 因 剪 力 所 需 之 肋 筋 面 積 A v 定 為 肋 筋 各 肢 之 和, 而 扭 力 所 需 肋 筋 面 積 A t 僅 為 單 肢 面 積, 故 肋 筋 相 加 如 下 : Av+ t Av At 總 和 ( ) = +2 s s s 若 剪 力 所 需 之 肋 筋 組 有 四 肢, 則 僅 有 靠 近 梁 側 之 二 肢 可 包 含 於 上 述 加 法 中, 因 裏 面 二 肢 對 扭 力 無 效 各 斷 面 扭 力 所 需 之 縱 向 鋼 筋 與 同 時 作 用 之 彎 矩 鋼 筋 相 加 所 選 用 之 縱 向 鋼 筋 為 其 面 積 和, 但 若 最 大 彎 矩 超 過 與 扭 矩 同 時 作 用 之 彎 矩 時, 仍 不 得 小 於 該 斷 面 最 大 彎 矩 所 需 之 面 積 若 最 大 彎 矩 發 生 於 某 斷 面, 譬 如 說 在 跨 徑 中 央, 而 最 大 扭 矩 發 生 於 另 一 斷 面, 譬 如 說 在 支 承 面, 則 所 需 總 縱 向 鋼 筋 可 能 小 於 最 大 撓 曲 鋼 筋 與 最 大 扭 力 鋼 筋 之 和 此 時 所 需 縱 向 鋼 筋, 須 多 選 幾 處 計 算 評 估 鋼 筋 併 合 配 置 須 滿 足 撓 曲 剪 力 扭 力 鋼 筋 在 間 距, 截 斷 點 設 置 上 最 嚴 格 之 要 求 撓 曲 鋼 筋 依 據 第 5.11.3 節 規 定, 須 超 過 該 筋 不 需 承 受 撓 曲 應 力 處 向 外 延 伸 至 少 一 個 有 效 深 度 d 且 不 小 於 12d b 4.7.3.9 受 撓 壓 力 區 之 縱 向 扭 力 鋼 筋 面 積 應 可 減 少 M u / (0.9 d f y ), 式 中 M u 為 斷 面 上 與 T u 同 時 作 用 之 設 計 彎 矩 ; 惟 該 扭 力 鋼 筋 仍 不 得 小 於 第 4.7.5.3 或 4.7.6.2 節 之 要 求 由 扭 力 產 生 之 縱 向 拉 力, 部 分 被 受 撓 壓 力 區 之 壓 力 所 抵 消, 因 此 容 許 減 少 受 撓 壓 力 區 之 縱 向 扭 力 鋼 筋 4.7.3.10 預 力 梁 : (1) 各 斷 面 含 預 力 鋼 筋 之 全 部 縱 向 鋼 筋 須 承 受 該 斷 面 之 設 計 彎 矩 加 上 同 斷 面 設 計 扭 矩 附 增 之 同 心 縱 向 拉 力 A l f y, 且 (2) 包 含 鋼 腱 之 縱 向 鋼 筋 間 距 須 符 合 第 4.7.6.2 節 之 規 定 4.7.3.11 預 力 梁 受 撓 壓 力 區 之 縱 向 扭 力 鋼 筋 面 積 應 可 依 據 第 4.7.3.9 節 規 定 減 少, 而 低 於 第 4.7.3.10 節 之 規 定 如 第 4.7.3.7 節 解 說, 扭 力 造 成 軸 拉 力 非 預 力 梁 時, 此 力 由 具 有 A l f y 軸 拉 力 強 度 之 縱 向 鋼 筋 所 承 擔 為 使 合 力 A l f y 可 沿 構 材 軸 向 作 用, 此 扭 力 鋼 筋 應 均 勻 分 佈 於 周 界 且 與 受 撓 鋼 筋 相 加 預 力 梁 時, 同 樣 的 技 巧 ( 配 置 具 A l f y 強 度 之 附 增 鋼 筋 ) 可 以 採 用, 設 計 者 亦 可 採 用 多 出 強 度 之 預 力 鋼 筋 以 承 擔 部 分 軸 力 A l f y, 略 述 如 下 : 預 力 梁 之 最 大 彎 矩 斷 面 在 極 限 時 之 預 力 鋼 筋 應 力 為 f ps 其 他 斷 面 在 極 限 時 之 預 力 鋼 筋 應 力 界 於 f se 及 f ps 之 間 A l f y 力 作 用 於 預 力 鋼 筋 邊 之 一 部 分 力, 可 由 預 力 鋼 筋 之 A ps Δf p 力 所 承 擔, 其 中 Δf p 為 f ps 減 去 極 限 撓 曲 時, 該 斷 面 之 預 力 鋼 筋 應 力 此 應 力 可 取 該 斷 面 之 M u 除 以 (φ 0.9d p A ps ), 但 Δ f p 不 可 大 於 4,200 kgf/cm 2 縱 向 鋼 筋 仍 須 配 置 於 構 材 之 另 一 側 邊, 以 承 擔 其 餘 之 A l f y 力, 且 滿 足 第 4.7.6.2 節 規 定 之 間 距 要 求 4-21

4.7.4 扭 力 鋼 筋 細 節 4.7.4.1 扭 力 鋼 筋 須 含 縱 向 鋼 筋 或 鋼 腱 與 下 列 橫 向 扭 力 鋼 筋 之 一 或 其 組 合 : (1) 與 構 材 軸 向 垂 直 之 閉 合 肋 筋 或 閉 合 箍 筋, 或 (2) 橫 向 鋼 線 與 構 材 軸 向 垂 直 之 熔 接 鋼 線 網 閉 合 籠, 或 (3) 非 預 力 梁 時 之 螺 箍 筋 縱 向 及 閉 合 橫 向 鋼 筋 皆 須 配 置, 以 承 受 扭 力 產 生 的 斜 拉 力 肋 筋 須 閉 合, 因 由 拉 力 產 生 的 斜 向 開 裂 發 生 於 構 材 之 全 部 表 面 在 主 要 承 受 扭 力 的 斷 面, 在 高 扭 矩 時 肋 筋 外 之 混 凝 土 側 邊 保 護 層 剝 落 [4.33], 將 致 使 90 彎 鉤 無 效, 造 成 過 早 的 扭 力 失 敗 [4.34] ; 其 閉 合 肋 筋 不 可 由 成 對 的 U 形 肋 筋 互 相 搭 接 組 成 4.7.4.2 橫 向 扭 力 鋼 筋 之 錨 定 應 依 下 列 規 定 : (1) 135 標 準 彎 鉤 或 第 15.2 節 定 義 之 耐 震 彎 鉤 緊 繞 於 縱 向 鋼 筋 上, 或 (2) 當 圍 繞 錨 定 周 圍 之 混 凝 土 有 翼 緣 或 版, 或 類 似 構 材 束 制, 不 致 脹 裂 時, 可 依 第 5.14.2.1 5.14.2.2 或 5.14.2.3 節 之 規 定 矩 形 梁 受 扭 力 失 敗 時, 梁 角 因 立 體 桁 架 之 混 凝 土 斜 桿 中 之 斜 壓 力 在 該 角 轉 向 而 剝 落, 參 照 圖 R4.7.4.2(a) 當 此 種 情 況 發 生 時, 以 90 彎 鉤 錨 定 之 閉 合 肋 筋 經 試 驗 失 敗 [4.35] 基 於 此 種 理 由,135 標 準 彎 鉤 或 耐 震 彎 鉤, 在 所 有 狀 況 皆 優 先 採 用 於 扭 力 肋 筋 在 梁 邊 有 相 接 之 翼 版 阻 止 剝 落 時, 第 4.7.4.2 節 第 (2) 款 方 解 除 此 項 規 定, 而 允 許 採 用 90 彎 鉤 剝 落 剝 落 可 能 發 生 剝 落 被 束 制 斜 壓 應 力 (a) (b) 圖 R4.7.4.2 梁 承 受 扭 力 時 之 梁 角 剝 落 4.7.4.3 縱 向 扭 力 鋼 筋 之 兩 端 須 有 足 夠 之 伸 展 若 高 扭 矩 作 用 於 梁 端 附 近, 縱 向 扭 力 鋼 筋 須 有 足 夠 的 錨 定 在 支 承 內 面 之 外, 須 有 足 夠 的 伸 展 長 度 來 發 揮 鋼 筋 或 鋼 腱 所 需 的 拉 力 若 是 鋼 筋, 則 可 採 用 彎 鉤 或 水 平 U 形 鋼 筋 與 縱 向 扭 力 鋼 筋 搭 接 4.7.4.4 空 心 斷 面 承 受 扭 力 時, 其 橫 向 扭 力 鋼 筋 中 心 線 至 空 心 斷 面 壁 內 面 之 距 離 不 得 小 於 0.5A oh / p h 空 心 斷 面 之 扭 力 閉 合 肋 筋 須 置 於 對 扭 力 有 效 之 壁 厚 外 面 一 半, 而 此 壁 厚 可 取 為 A oh / p h 4-22

第 四 章 剪 力 與 扭 力 4.7.5 最 少 扭 力 鋼 筋 量 4.7.5.1 設 計 扭 矩 T u 大 於 第 4.7.1 節 規 定 值 處, 均 須 配 置 最 少 扭 力 鋼 筋 量 4.7.5.2 依 第 4.7.5.1 節 之 規 定 須 配 置 扭 力 鋼 筋 時, 最 少 橫 向 閉 合 肋 筋 量 應 按 下 式 計 算 : bws 但 不 得 小 於 3. 5 f b A s w ( v + 2At) = 0. 2 f c (4-23) f yt yt 若 構 材 承 受 之 設 計 扭 矩 T u 大 於 第 4.7.1 節 規 定 值, 則 併 合 剪 力 與 扭 力 之 最 少 橫 向 鋼 筋 量 為 3.5b w s / f yv A v 與 A t 符 號 定 義 不 同, 須 予 注 意 ;A v 為 閉 合 筋 二 肢 之 面 積, 而 A t 僅 為 閉 合 肋 筋 單 肢 之 面 積 [4.9] 高 強 度 混 凝 土 梁 之 試 驗 指 出, 為 避 免 斜 拉 開 裂 之 剪 力 失 敗, 須 增 加 最 少 剪 力 鋼 筋 量 雖 然 高 強 度 混 凝 土 梁 之 受 扭 力 試 驗 仍 然 有 限, 但 最 少 橫 向 閉 合 肋 筋 量 之 公 式 已 予 變 更, 俾 能 與 最 少 剪 力 鋼 筋 量 之 計 算 一 致 式 (4-23) 中 之 f c 應 以 實 際 規 定 抗 壓 強 度 代 入 計 算 4.7.5.3 依 第 4.7.5.1 節 之 規 定 須 配 置 扭 力 鋼 筋 時, 縱 向 扭 力 鋼 筋 總 和 之 最 少 量 應 按 下 式 計 算 : 1.33 f A A f yt l ph (4-24) f c cp t A, min = ( ) f y s 式 中,A t / s 不 可 小 於 1.75b w / f yt ;f yt 用 於 閉 合 橫 向 扭 力 鋼 筋 ;f y 用 於 縱 向 扭 力 鋼 筋 體 積 1% 以 下 扭 力 鋼 筋 之 鋼 筋 混 凝 土 梁 試 體, 曾 於 純 扭 力 作 用 時, 因 扭 力 開 裂 而 失 敗 [4.29] 在 前 版 規 範 及 以 前 規 範, 梁 承 受 純 扭 力 時, 其 關 係 式 顯 出 約 須 1% 的 扭 力 鋼 筋, 而 併 合 承 受 剪 力 及 扭 力 之 梁 其 值 較 少, 且 為 扭 力 與 剪 力 產 生 之 剪 應 力 比 值 之 函 數 式 (4-24) 係 將 此 低 減 因 數 假 設 為 單 值 而 予 以 簡 化, 結 果 其 體 積 比 約 為 0.5% 4.7.6 扭 力 鋼 筋 之 間 距 4.7.6.1 橫 向 扭 力 鋼 筋 之 間 距 不 得 大 於 p h / 8 或 30 cm, 以 值 小 者 為 準 閉 合 肋 筋 間 距 之 限 制 係 為 確 保 梁 極 限 扭 力 強 度 之 發 揮, 防 止 開 裂 後 扭 力 勁 度 之 過 份 損 失, 且 控 制 開 裂 寬 度 對 方 形 斷 面 而 言,p h / 8 之 限 制, 需 要 閉 合 肋 筋 之 間 距 約 為 d / 2, 與 第 4.6.5.1 節 之 規 定 相 當 y 4.7.6.2 縱 向 扭 力 鋼 筋 須 分 佈 於 閉 合 肋 筋 四 周, 間 距 不 得 大 於 30 cm 縱 向 鋼 筋 或 鋼 腱 須 置 於 肋 筋 內 肋 筋 之 各 角, 必 須 置 有 至 少 一 根 縱 向 鋼 筋 或 鋼 腱 縱 向 鋼 筋 之 直 徑 不 得 小 於 肋 筋 間 距 之 1 / 24, 亦 不 得 小 於 D10 在 第 4.7.3.7 節 解 說 中, 已 證 明 縱 向 鋼 筋 須 承 受 因 扭 力 在 薄 管 壁 中 產 生 的 縱 向 拉 力 之 和 因 為 此 力 作 用 於 斷 面 的 中 心 軸, 故 因 扭 力 所 增 設 的 縱 向 鋼 筋 中 心 須 大 略 與 斷 面 中 心 一 致 規 範 為 此 要 求 縱 向 扭 力 鋼 筋 須 分 佈 於 閉 合 肋 筋 四 周 肋 筋 各 角 必 須 置 有 縱 向 鋼 筋 或 鋼 腱, 俾 提 供 肋 筋 各 肢 之 錨 定 且 各 角 鋼 筋 對 發 揮 扭 力 強 度 及 控 制 開 裂 亦 相 當 有 效 4-23

4.7.6.3 扭 力 鋼 筋 之 配 置, 至 少 須 延 伸 至 理 論 需 要 點 外 (b t +d) 距 離 扭 力 鋼 筋 須 延 伸 至 理 論 點 外 之 距 離 (b t +d), 大 於 剪 力 及 受 撓 鋼 筋 所 採 用 者, 此 因 扭 力 斜 拉 開 裂 之 伸 展 為 螺 旋 線 形 4.7.7 扭 力 之 替 代 設 計 法 本 規 範 適 用 範 圍 內 之 實 心 斷 面 扭 力 設 計, 若 h/b t 比 值 等 於 或 大 於 3, 且 經 分 析 及 綜 合 試 驗 結 果 證 實 其 設 計 程 序 適 當 時, 應 准 予 採 用 替 代 設 計 法, 惟 仍 應 符 合 第 4.7.4 節 與 4.7.6 節 之 規 定 [4.37,4.38,4.39] 扭 力 替 代 設 計 法 之 設 計 程 序 案 例 可 由 參 考 文 獻 查 得, 業 經 廣 泛 成 功 的 使 用 於 下 緣 含 托 架 之 [4.37,4.38] 預 鑄 預 力 混 凝 土 梁 設 計 參 考 文 獻 所 述 之 設 計 程 序 係 ACI318 1995 年 版 前 之 預 力 混 凝 土 斷 面 扭 力 設 [4.40] [4.35,4.36] 計 之 延 伸 PCI 設 計 手 冊 第 四 版 係 敘 述 參 考 文 獻 之 設 計 程 序 此 種 程 序 曾 經 試 驗 證 明, 詳 見 參 考 文 獻 [4.41] 4.8 剪 力 摩 擦 剪 力 摩 擦 之 設 計 係 假 想 在 某 一 斷 面 上 產 生 裂 縫, 如 圖 R4.8 當 沿 裂 縫 面 開 始 滑 動 時, 裂 縫 的 表 面 粗 糙 推 動 對 向 裂 縫 面 之 分 離 此 種 分 離 ( 對 f y =2,800 kgf/cm 2 之 鋼 筋 而 言, 只 要 分 離 0.25 mm 就 足 以 使 鋼 筋 達 到 降 伏 ) 使 橫 過 假 想 裂 縫 的 鋼 筋 A vf 產 生 應 變 經 由 鋼 筋 應 變 產 生 的 拉 力 A vf f y 提 供 了 大 小 相 等 方 向 相 反 的 正 向 鉗 力 ; 此 種 鉗 力 又 產 生 平 行 於 裂 縫 的 摩 擦 力 A vf f y μ, 並 阻 止 進 一 步 的 滑 動 剪 力 面 ( 假 想 裂 縫 ) V u 滑 動 V u V n =A vf f y μ 剪 力 摩 擦 鋼 筋 V n 圖 R4.8 剪 力 摩 擦 觀 念 之 示 意 圖 A vf f y A vf f y 4.8.1 第 4.8 節 適 用 於 考 量 沿 已 有 或 可 能 發 生 之 裂 面 不 相 同 材 料 之 界 面 或 不 同 時 間 澆 置 之 混 凝 土 界 面 之 剪 力 傳 遞 除 第 4.8 節 之 規 定 外, 實 際 上 有 關 剪 力 之 規 定 係 為 防 止 斜 拉 失 敗, 而 非 為 直 接 剪 力 傳 遞 失 敗 第 4.8 節 之 目 的 乃 為 提 供 下 列 須 考 慮 剪 力 傳 遞 的 各 種 狀 況 之 設 計 方 法 : (1) 不 同 時 間 澆 置 之 混 凝 土 界 面 (2) 混 凝 土 與 鋼 材 之 界 面 (3) 為 預 鑄 混 凝 土 結 構 接 合 所 需 之 鋼 筋 細 部 (4) 其 他 需 檢 討 剪 力 傳 遞 之 處 [4.42,4.43] 剪 力 摩 擦 觀 念 之 應 用 及 可 能 開 裂 位 置 參 閱 圖 R4.8.1 4-24

第 四 章 剪 力 與 扭 力 支 承 面 版 托 架 接 合 截 口 端 接 合 附 加 現 場 澆 置 梁 支 承 可 能 裂 縫 柱 底 圖 R4.8.1 剪 力 摩 擦 觀 念 之 應 用 及 可 能 開 裂 位 置 4.8.2 第 4.8.1 節 所 述 剪 力 傳 遞 之 斷 面 設 計 須 按 式 (4-1) 之 規 定, 其 中 之 V n 應 依 第 4.8.3 或 4.8.4 節 之 規 定 計 算 4.8.3 假 設 裂 紋 係 沿 考 慮 之 剪 力 面 發 生 通 過 剪 力 面 所 需 之 剪 力 摩 擦 鋼 筋 面 積 A vf 可 依 第 4.8.4 節 或 其 他 剪 力 傳 遞 設 計 法 計 算, 但 其 他 設 計 法 之 預 測 強 度 應 與 實 驗 結 果 相 符 4.8.3.1 剪 力 傳 遞 強 度 之 計 算 應 符 合 第 4.8.5 至 4.8.10 節 之 規 定 雖 然 未 開 裂 混 凝 土 之 直 接 剪 力 較 強, 但 在 不 利 位 置 中, 總 是 有 形 成 裂 縫 的 可 能 性 剪 力 摩 擦 觀 念 假 設 裂 縫 會 形 成, 故 應 在 橫 過 裂 縫 處 配 置 鋼 筋 以 阻 止 沿 裂 縫 之 相 對 位 移 當 剪 力 沿 裂 縫 作 用 時, 裂 縫 面 相 對 於 另 一 面 滑 動 若 裂 縫 面 粗 糙 且 不 規 則, 則 滑 動 伴 隨 著 裂 縫 面 之 分 離 在 極 限 時, 分 離 足 以 讓 橫 過 裂 縫 之 鋼 筋 受 力 達 到 降 伏, 鋼 筋 提 供 裂 縫 面 一 個 鉗 力 A vf f y 然 後, 作 用 剪 力 由 裂 縫 面 間 之 摩 擦 力 裂 縫 面 上 突 起 剪 掉 之 阻 抗 及 橫 過 裂 縫 之 鋼 筋 插 接 筋 作 用 所 抵 抗 應 用 第 4.8 節 是 否 成 功, 決 定 於 如 何 正 確 選 定 假 想 裂 縫 之 位 置 [4.18,4.35] 剪 力 傳 遞 強 度 及 橫 過 剪 力 面 鋼 筋 之 關 係 可 由 不 同 方 式 來 表 示 第 4.8.4 節 中 式 (4-25) 及 式 (4-26) 係 根 據 剪 力 摩 擦 模 型 以 保 守 預 估 剪 力 摩 擦 強 度 其 他 可 得 較 精 確 估 計 剪 力 傳 遞 強 度 之 關 係 式 [4.18,4.44,4.45] 亦 可 在 第 4.8.3 節 規 定 下 使 用 例 如, 當 剪 力 摩 擦 鋼 筋 垂 直 於 剪 力 面 時, 剪 力 強 度 V n 可 計 算 如 下 [4.44,4.45] : V n =0.8A vf f y +A c K 1 其 中 A c 為 抵 抗 剪 力 傳 遞 之 混 凝 土 斷 面 積 (cm 2 ), 對 常 重 混 凝 土,K 1 =28 kgf/cm 2, 對 全 輕 質 混 凝 土, K 1 =14 kgf/cm 2, 對 常 重 砂 輕 質 混 凝 土,K 1 =17.5 kgf/cm 2 此 K 1 值 可 適 用 於 整 體 澆 築 混 凝 土 及 澆 置 於 已 硬 化 混 凝 土 面, 而 該 面 經 表 面 粗 糙 處 理 ( 見 第 4.8.9 節 ) 在 此 公 式, 第 一 項 代 表 摩 擦 對 剪 力 傳 遞 之 阻 抗 (0.8 代 表 摩 擦 係 數 ) 第 二 項 代 表 以 下 之 總 和 :(1) 裂 縫 面 上 突 起 剪 掉 之 阻 抗,(2) 鋼 筋 之 插 接 筋 作 用 當 剪 力 摩 擦 鋼 筋 與 剪 力 面 斜 交 致 使 剪 力 鋼 筋 內 引 生 拉 力 時, 剪 力 強 度 計 算 如 下 : 4-25

V n = A f( 0. 8 sinα + cosα) + A K vf y 其 中 α f 為 剪 力 摩 擦 鋼 筋 與 剪 力 面 之 交 角 ( 即 0 < α < 90 ) 當 採 用 修 正 的 剪 力 摩 擦 強 度 計 算 法 時,(A vf f y / A c ) 或 (A vf f y sinα/ A c ) 不 得 小 於 14 kgf/cm 2, 如 此 設 計 公 式 才 適 用 c 1 sin 2 α 4.8.4 剪 力 摩 擦 設 計 法 4.8.4.1 當 剪 力 摩 擦 鋼 筋 與 剪 力 面 垂 直 時, 剪 力 強 度 V n 應 依 下 式 計 算 : V n =A vf f y μ (4-25) 式 中 μ 為 第 4.8.4.3 節 所 規 定 之 摩 擦 係 數 4.8.4.2 當 剪 力 摩 擦 鋼 筋 與 剪 力 面 斜 交 且 剪 力 導 致 剪 力 摩 擦 鋼 筋 承 受 拉 力 時, 剪 力 強 度 V n 應 按 下 式 計 算 : V n =A vf f y (μ sinα+cosα) (4-26) 式 中 α 為 剪 力 摩 擦 鋼 筋 與 剪 力 面 之 交 角 4.8.4.3 式 (4-25) 及 式 (4-26) 中 之 摩 擦 係 數 μ 依 剪 力 面 之 狀 況 而 訂 定 如 下 : 剪 力 面 狀 況 μ 混 凝 土 整 體 澆 置 1.4λ 混 凝 土 澆 置 於 已 硬 化 混 凝 土 面 而 該 面 (1) 經 表 面 粗 糙 處 理 ( 見 第 4.8.9 節 ) 1.0λ (2) 未 經 表 面 粗 糙 處 理 0.6λ 混 凝 土 澆 置 於 型 鋼 表 面 且 以 剪 力 釘 或 鋼 筋 錨 定 者 0.7λ ( 見 第 4.8.10 節 ) 其 中 λ 值 如 下 : 常 重 混 凝 土 1.0 常 重 砂 輕 質 混 凝 土 0.85 全 輕 質 混 凝 土 0.75 若 細 粒 料 含 有 部 分 常 重 砂 者, 可 予 內 插 法 求 之 剪 力 傳 遞 鋼 筋 所 需 面 積 A vf 之 計 算, 採 用 A vf Vu = φ f μ y, 但 剪 力 強 度 上 限 之 規 定 須 予 注 意, 請 參 照 第 4.8.5 節 當 剪 力 傳 遞 鋼 筋 與 剪 力 面 斜 交, 致 使 剪 力 平 行 鋼 筋 之 分 量 造 成 鋼 筋 中 之 拉 力, 如 圖 R4.8.4 所 示, 部 分 剪 力 由 鋼 筋 中 拉 力 平 行 剪 力 面 之 分 量 所 抵 抗 [4.45] 式 (4-26) 僅 適 用 於 平 行 鋼 筋 之 剪 力 分 量 造 成 鋼 筋 受 拉 力, 如 圖 R4.8.4 所 示 當 α 大 於 90 時, 表 面 之 相 對 運 動 促 使 鋼 筋 受 壓, 式 (4-26) 不 適 用 4-26

第 四 章 剪 力 與 扭 力 假 設 裂 縫 及 剪 力 面 作 用 剪 力 V u 剪 力 摩 擦 鋼 筋 A vf α 圖 R4.8.4 剪 力 摩 擦 鋼 筋 對 假 設 裂 縫 之 斜 角 剪 力 摩 擦 設 計 法 之 計 算 係 假 設 全 部 剪 力 阻 抗 來 自 裂 縫 間 之 摩 擦 因 此, 剪 力 摩 擦 公 式 中 之 摩 擦 係 數 採 用 經 表 面 粗 糙 處 理 之 大 值, 其 計 算 的 剪 力 強 度 才 能 與 試 驗 結 果 符 合 至 於 混 凝 土 澆 置 於 已 硬 化 混 凝 土 面, 而 該 面 未 依 第 4.8.9 節 表 面 粗 糙 處 理 時, 剪 力 阻 抗 主 要 靠 鋼 筋 的 插 接 筋 作 用, 且 試 驗 [4.46] 指 出 在 此 情 況 採 用 μ = 0.6λ 之 低 值 較 合 適 混 凝 土 澆 置 於 型 鋼 表 面 之 μ 值 規 定, 係 有 關 預 鑄 混 凝 土 構 材 間, 或 結 構 鋼 構 材 與 結 構 混 凝 土 構 材 間 之 接 頭 設 計 剪 力 傳 遞 之 鋼 筋 可 能 是 鋼 筋 或 剪 力 釘 ; 而 且 常 在 混 凝 土 澆 置 後 才 現 場 銲 接 於 鋼 鈑 上 本 節 規 範 不 適 用 於 混 凝 土 版 及 鋼 梁 的 合 成 作 用 所 用 剪 力 接 頭 設 計, 而 應 依 據 參 考 文 獻 [4.47] 4.8.5 剪 力 計 算 強 度 V n 不 得 大 於 0.2f c A c 或 56A c,a c 為 混 凝 土 抵 抗 剪 力 傳 遞 之 斷 面 積 剪 力 強 度 上 限 之 規 定, 係 因 依 式 (4-25) 及 式 (4-26) 算 得 之 V n 值 較 大 時, 將 趨 不 保 守 4.8.6 剪 力 摩 擦 設 計 所 用 之 鋼 筋 規 定 降 伏 強 度 f y 不 得 大 於 4,200 kgf/cm 2 4.8.7 橫 過 剪 力 面 之 淨 拉 力 應 加 設 鋼 筋 抵 抗 之 橫 過 剪 力 面 之 永 久 性 淨 壓 力 於 計 算 剪 力 摩 擦 鋼 筋 A vf 時 可 併 入 A vf f y 考 慮 若 有 合 拉 力 橫 過 剪 力 面 時, 除 配 置 剪 力 傳 遞 鋼 筋 外, 尚 須 配 置 鋼 筋 以 承 受 該 拉 力 拉 力 可 能 由 溫 度 變 化 潛 變 及 乾 縮 變 形 之 束 制 所 造 成 此 種 拉 力, 特 別 在 梁 的 支 承 內 曾 造 成 失 敗 當 彎 矩 作 用 在 剪 力 平 面 時, 受 撓 拉 應 力 及 受 撓 壓 應 力 平 衡 作 用 於 剪 力 平 面 之 合 壓 力 A vf f y 並 沒 改 變, 且 剪 力 傳 遞 強 度 也 未 改 變 因 此, 除 非 所 需 受 撓 拉 力 鋼 筋 超 過 受 撓 拉 力 區 內 之 剪 力 傳 遞 鋼 筋 量, 不 必 增 配 鋼 筋 以 承 受 受 撓 拉 應 力 此 點 曾 經 實 驗 證 明 [4.48] 曾 經 實 驗 證 明 [4.43], 若 一 合 壓 力 作 用 橫 過 剪 力 平 面, 則 剪 力 傳 遞 強 度 為 合 壓 力 及 剪 力 摩 擦 鋼 筋 中 之 A vf f y 力 總 和 之 函 數 設 計 時, 只 有 絕 對 確 定 壓 力 是 永 久 存 在 的, 才 得 考 慮 橫 過 剪 力 平 面 壓 力 存 在 的 優 點, 俾 減 少 剪 力 摩 擦 鋼 筋 量 4.8.8 剪 力 摩 擦 鋼 筋 須 沿 剪 力 面 作 適 當 配 置, 並 於 剪 力 面 兩 側 採 用 埋 置 彎 鉤 或 銲 接 於 特 殊 裝 置 錨 定 之, 使 該 鋼 筋 能 於 剪 力 面 上 達 到 規 定 降 伏 強 度 4-27

若 橫 過 剪 力 平 面 無 彎 矩 作 用, 則 鋼 筋 應 沿 剪 力 平 面 均 勻 分 佈, 俾 使 裂 縫 寬 度 最 小 若 彎 矩 作 用 橫 過 剪 力 面, 則 需 將 剪 力 傳 遞 鋼 筋 主 要 配 置 於 受 撓 拉 力 區 內 因 剪 力 摩 擦 鋼 筋 之 作 用 為 拉 力, 故 必 須 在 剪 力 平 面 兩 側 有 全 額 拉 力 錨 定 又 剪 力 摩 擦 鋼 筋 之 錨 定, 須 固 定 於 主 鋼 筋 上 才 不 致 在 剪 力 摩 擦 鋼 筋 與 混 凝 土 實 體 間 有 可 能 裂 縫 穿 過 此 要 求 特 別 適 用 於 銲 接 剪 力 釘 及 其 配 合 採 用 在 預 鑄 與 場 鑄 混 凝 土 中 接 合 用 之 埋 藏 鋼 件 錨 定 可 經 由 握 裹, 銲 接 機 械 式 錨 定, 或 有 螺 紋 插 接 筋 及 埋 入 螺 釘 來 發 展 空 間 的 限 制 常 需 使 用 銲 接 機 械 式 錨 定 對 於 混 凝 土 中 剪 力 釘 之 錨 定 參 考 文 獻 [4.18] 4.8.9 混 凝 土 澆 置 於 硬 化 混 凝 土 面, 為 符 合 第 4.8 節 以 剪 力 摩 擦 傳 遞 剪 力, 應 清 除 界 面 之 水 泥 乳 皮 並 使 之 潔 淨 若 μ 設 為 1.0λ 則 其 接 觸 面 應 有 約 0.6 cm 之 粗 糙 度 4.8.10 當 型 鋼 與 混 凝 土 間 藉 剪 力 釘 或 銲 接 鋼 筋 傳 遞 剪 力 時, 型 鋼 表 面 須 淨 潔 且 無 油 漆 4.9 深 梁 4.9.1 符 合 第 3.8 節 規 定 之 深 梁, 其 剪 力 設 計 應 依 本 節 規 定, 受 拉 鋼 筋 之 錨 定 應 依 第 5.11.6 節 之 規 定 深 梁 之 行 為 詳 閱 參 考 文 獻 [4.5] 及 [4.38] 對 支 撐 垂 直 載 重 之 正 常 深 梁, 若 載 重 作 用 於 梁 之 頂 面, 且 該 梁 由 底 面 支 承, 詳 圖 R4.9.1, 則 本 節 可 適 用 ; 若 載 重 經 由 該 構 材 之 側 面 或 底 面 作 用, 則 其 剪 力 設 計 須 與 一 般 梁 相 同 深 梁 之 縱 向 拉 力 筋 應 伸 入 支 承, 且 採 用 埋 置 彎 鉤, 或 銲 至 特 殊 裝 置 予 以 充 分 錨 定 上 彎 鋼 筋 不 建 議 採 用 P 頂 面 載 重 * P 側 面 載 重 P P P 底 面 載 重 * 第 4.9 節 之 規 定 僅 適 用 於 頂 面 載 重 圖 R4.9.1 深 梁 之 載 重 深 梁 之 設 計, 不 論 其 承 載 及 支 承 狀 況 如 何, 皆 可 採 用 附 篇 A 壓 桿 拉 桿 模 式 第 3.8.1 節 則 規 定 可 採 用 非 線 性 應 力 域 來 設 計 深 梁 但 此 種 分 析 應 考 慮 開 裂 對 應 力 分 佈 之 影 響 4-28

第 四 章 剪 力 與 扭 力 4.9.2 深 梁 之 計 算 剪 力 強 度 V n 不 得 超 過 2.65 f c b w d 前 版 規 範 對 計 算 剪 力 強 度 上 限 之 規 定 不 是 固 定 值, 而 是 依 據 l n / d 之 大 小 計 算 由 過 去 試 驗 資 料 重 新 檢 視 後 發 現 此 計 算 剪 力 強 度 之 規 定 係 由 梁 支 承 區 壓 碎 之 試 驗 所 導 出 來, 爰 修 正 本 規 範 之 計 算 剪 力 強 度 及 其 上 限 4.9.3 垂 直 剪 力 鋼 筋 面 積 A v 不 得 小 於 0.0025 b w s,s 不 得 大 於 d /5 或 30cm 4.9.4 水 平 剪 力 鋼 筋 面 積 A vh 不 得 小 於 0.0015 b w s 2,s 2 不 得 大 於 d /5 或 30cm [4.49,4.50,4.51] 水 平 及 垂 直 剪 力 鋼 筋 的 相 對 用 量 限 制 與 前 版 規 範 規 定 者 剛 好 是 互 換 此 因 試 驗 已 證 明 垂 直 剪 力 鋼 筋 較 水 平 剪 力 鋼 筋 有 效 最 大 鋼 筋 間 距 亦 由 原 規 定 45cm 改 少 為 30cm, 係 因 減 少 該 鋼 筋 間 距 可 提 供 來 限 制 裂 縫 之 寬 度 4.9.5 附 篇 A.4.3 節 之 配 筋 規 定 可 取 代 第 4.9.3 節 及 第 4.9.4 節 之 最 少 水 平 及 垂 直 剪 力 鋼 筋 量 及 其 間 距 之 規 定 4.10 托 架 之 特 殊 規 定 本 節 採 用 之 名 詞 及 符 號, 詳 圖 R4.10.1 支 承 鈑 Nuc V u a v A sc ( 主 拉 力 鋼 筋 ) h d ( 錨 定 鋼 筋 ) 2d/3 A h ( 閉 合 肋 筋 或 箍 筋 ) 框 筋 ( 以 錨 定 肋 筋 或 箍 筋 ) 圖 R4.10.1 第 4.10 節 採 用 之 名 詞 及 符 號 剪 力 跨 度 與 深 度 比 (a v / d) 不 大 於 1 之 托 架, 詳 圖 R4.10.2, 其 作 用 不 像 受 撓 構 材 之 剪 力 設 計, 而 更 像 簡 支 桁 架 或 深 梁 此 種 托 架 之 四 種 可 能 破 壞 模 式 為 :(1) 托 架 及 支 承 構 材 間 之 直 接 剪 力 失 敗 ;(2) 由 彎 矩 及 水 平 拉 力 造 成 主 拉 力 鋼 筋 降 伏 ;(3) 內 部 受 壓 區 之 壓 碎 ;(4) 承 壓 面 積 下 之 局 部 支 承 或 剪 力 破 壞 N uc V u a v (2) 主 拉 力 鋼 筋 (4) 局 部 破 壞 h d φ A sc f y (1) 剪 力 面 (3) 壓 桿 圖 R4.10.2 托 架 之 結 構 行 為 4-29

4.10.1 剪 力 跨 度 與 深 度 比 a v /d 小 於 2 之 托 架 應 可 依 附 篇 A 設 計 剪 力 跨 度 與 深 度 比 a v /d 不 大 於 1, 且 受 水 平 設 計 拉 力 N uc 不 大 於 V u, 應 可 依 第 4.10.3 節 及 第 4.10.4 節 設 計 托 架 設 計 應 符 合 第 4.10.2 4.10.3.2.1 4.10.3.2.2 4.10.5 4.10.6 及 4.10.7 節 之 規 定,d 為 托 架 在 支 承 面 處 斷 面 之 有 效 深 度 前 版 規 範 第 4.10 節 托 架 之 特 殊 規 定, 僅 適 用 於 剪 力 跨 度 與 深 度 比 (a v / d) 不 大 於 1 之 托 架 ; 本 規 範 則 增 訂 剪 力 跨 度 與 深 度 比 (a v / d) 小 於 2 之 托 架, 可 採 用 附 篇 A 壓 拉 桿 模 式 設 計 按 第 4.10.3 節 及 第 4.10.4 節 設 計 時, 限 制 a v /d 不 大 於 1 之 規 定 有 兩 個 理 由 第 一 若 a v /d 大 於 1, 則 斜 拉 開 裂 之 斜 度 不 夠 陡, 則 依 第 4.10.4 節 規 定 採 用 水 平 肋 筋 效 果 不 彰 第 二 規 定 之 設 計 法, 僅 於 a v /d 等 於 1 或 更 小 時 實 驗 才 適 用 N uc 之 上 限 規 定 係 因 此 設 計 法 僅 於 N uc 小 於 或 等 於 V u, 包 括 N uc 等 於 零 時 實 驗 才 適 用 4.10.2 承 壓 面 外 緣 處 之 托 架 深 度 不 得 小 於 0.5d 承 壓 面 外 緣 處 最 小 深 度 之 規 定, 係 為 避 免 因 主 斜 拉 開 裂 從 承 壓 面 下 延 伸 至 托 架 外 緣 斜 面 而 過 早 失 敗 此 類 型 之 失 敗 曾 於 承 壓 面 外 緣 深 度 小 於 本 節 規 定 之 托 架 中 觀 察 到 [4.45] 4.10.3 支 承 面 處 之 托 架 斷 面 應 設 計 以 同 時 承 受 剪 力 V u 彎 矩 [V u a v +N uc (h d)] 及 水 平 拉 力 N uc 4.10.3.1 依 第 4.10 節 規 定 之 所 有 設 計 計 算, 其 強 度 折 減 因 數 φ 應 取 為 0.75 4.10.3.2 抵 抗 設 計 剪 力 V u 之 剪 力 摩 擦 鋼 筋 A vf 之 設 計 應 依 第 4.8 節 之 規 定 4.10.3.2.1 常 重 混 凝 土 之 計 算 剪 力 強 度 V n 不 得 大 於 0.2f c b w d 亦 不 得 大 於 56b w d 4.10.3.2.2 全 輕 質 或 常 重 砂 輕 質 混 凝 土 之 剪 力 強 度 V n 不 得 大 於 (0.2 0.07a v /d) f c b w d 亦 不 得 大 於 (56 20a v /d)b w d 4.10.3.3 抵 抗 設 計 彎 矩 [V u a v +N uc (h d)] 之 鋼 筋 A f 應 依 第 3.3 及 3.4 節 之 規 定 計 算 4.10.3.4 抵 抗 設 計 拉 力 N uc 之 鋼 筋 A n 應 由 N uc φ A n f y 決 定 之 N uc 應 視 為 活 載 重, 由 乾 縮 潛 變 或 溫 度 變 化 之 影 響 所 產 生 之 拉 力 亦 同 除 採 取 特 殊 規 定 避 免 拉 力 存 在 外, 拉 力 N uc 不 得 小 於 0.2V u 4.10.3.5 主 拉 力 鋼 筋 面 積 A sc 應 取 A f +A n 或 2A vf / 3+A n 之 大 者 托 架 行 為 主 要 由 剪 力 所 控 制, 因 此, 僅 規 定 單 一 值 φ = 0.75 於 所 有 設 計 條 件 試 驗 [4.53] 證 明, 輕 質 粒 料 混 凝 土 托 架 之 最 大 剪 力 強 度 為 f c 及 a v /d 兩 者 之 函 數 對 常 重 砂 輕 質 混 凝 土 建 造 之 托 架, 並 無 可 用 之 資 料 因 之 對 於 粗 細 粒 料 皆 為 輕 質 粒 料 之 全 輕 質 混 凝 土 及 常 重 砂 輕 質 混 凝 土 托 架 皆 採 用 相 同 的 限 制 抵 抗 設 計 彎 矩 所 需 鋼 筋 之 計 算, 可 採 用 普 通 撓 曲 理 論 設 計 彎 矩 M u 之 計 算 係 結 合 在 支 承 面 受 撓 鋼 筋 處 之 彎 矩 和 因 為 作 用 於 托 架 之 水 平 力 大 小, 常 不 能 決 定 得 很 正 確, 故 規 定 N uc 視 為 活 載 重, 載 重 係 數 採 用 1.6 試 驗 [4.46] 建 議, 橫 過 支 承 面 之 總 鋼 筋 量 (A sc +A h ) 須 為 下 列 之 大 者 : (1) 依 據 第 4.10.3.2 節 計 算 之 A vf 加 第 4.10.3.4 節 計 算 之 A n 4-30

第 四 章 剪 力 與 扭 力 (2) 依 據 第 4.10.3.3 節 計 算 之 A f 乘 3/2 加 第 4.10.3.4 節 計 算 之 A n 若 (1) 控 制, 則 需 要 主 拉 力 鋼 筋 A sc =(2A vf /3+A n ), 其 餘 A vf /3 須 為 平 行 A sc 之 閉 合 肋 筋, 並 分 佈 於 鄰 接 A sc 之 2d/3 內 第 4.10.4 節 要 求 之 A h =0.5(2A vf /3) 可 以 滿 足 若 (2) 控 制, 則 需 要 主 拉 力 鋼 筋 A sc =A f +A n, 其 餘 A f /2 須 為 平 行 A sc 之 閉 合 肋 筋 並 分 佈 於 鄰 接 A sc 之 2d/3 內 亦 可 滿 足 第 4.10.4 節 之 要 求 4.10.4 平 行 於 主 拉 力 鋼 筋 A sc 之 閉 合 肋 筋 或 箍 筋, 其 總 面 積 A h 不 得 小 於 0.5(A sc A n ), 應 均 勻 分 佈 於 鄰 接 主 拉 力 鋼 筋 之 2d / 3 內 平 行 主 拉 力 鋼 筋 之 閉 合 肋 筋 為 阻 止 托 架 過 早 斜 拉 力 失 敗 所 必 須 所 需 閉 合 肋 筋 面 積 A h =0.5(A sc A n ) 可 由 第 4.10.3.5 節 解 說 之 討 論 中 獲 取 4.10.5 鋼 筋 比 ρ =A sc / bd 不 得 小 於 0.04 f c / f y 規 定 A sc 之 最 小 鋼 筋 量, 是 為 防 止 受 撓 彎 矩 及 向 外 拉 力 N uc 作 用 下, 萬 一 托 架 混 凝 土 開 裂 造 成 突 然 破 壞 之 可 能 性 4.10.6 在 托 架 前 端 之 主 拉 力 鋼 筋 A sc 應 以 下 列 方 法 之 一 錨 定 之 : (1) 以 具 結 構 作 用 之 銲 接 於 相 同 或 較 大 之 橫 向 錨 定 鋼 筋, 該 銲 接 應 能 使 主 拉 力 鋼 筋 A sc 發 揮 達 其 降 伏 強 度 f y (2) 以 主 拉 力 鋼 筋 向 後 彎 曲 成 一 水 平 環 (3) 以 其 他 有 效 之 錨 定 方 法 因 斜 向 混 凝 土 受 壓 區 ( 參 閱 圖 R4.10.2 之 (3) 受 壓 區 ) 之 水 平 分 量, 在 垂 直 載 重 V u 作 用 處, 傳 至 主 拉 力 鋼 筋, 故 鋼 筋 A s 基 本 上 由 支 承 面 至 垂 直 載 重 作 用 之 間 均 勻 受 力 因 此 必 須 錨 定 於 其 前 端 及 支 承 柱 內, 俾 能 從 支 承 面 至 垂 直 載 重 發 展 其 降 伏 強 度 托 架 前 端 之 足 夠 錨 定 可 如 本 節 第 (2) 款 中 所 規 定 將 主 拉 力 鋼 筋 A s 彎 曲 成 水 平 環, 或 將 A s 鋼 筋 端 點 銲 接 於 相 同 的 橫 向 鋼 筋 或 合 適 大 小 的 橫 向 角 鋼 上 銲 接 須 設 計 能 發 展 鋼 筋 A s 之 規 定 降 伏 強 度 在 參 考 文 獻 [4.53], 托 架 試 驗 報 告 中, 已 成 功 採 用 的 銲 接 詳 圖, 參 閱 圖 R4.10.6 鋼 筋 A s 須 依 據 第 五 章 之 要 求 錨 定 於 柱 內 關 於 端 錨 定 的 進 一 步 討 論 參 閱 第 5.11.6 節 之 解 說 主 拉 力 鋼 筋 Asc 3 l weld = d b 4 d b tweld = 2 d b d t b weld = 2 d b 錨 定 鋼 筋 3 l weld = d b 4 圖 R4.10.6 用 於 參 考 文 獻 [4.45] 試 驗 中 之 銲 接 詳 圖 4-31

4.10.7 托 架 頂 之 承 壓 面 不 得 突 出 主 拉 力 鋼 筋 直 線 部 分 之 外, 亦 不 得 突 出 銲 接 之 橫 向 錨 定 鋼 筋 之 內 側 面 承 壓 面 位 置 之 限 制 是 為 確 保 靠 近 載 重 處 鋼 筋 A sc 之 降 伏 強 度 伸 展, 若 主 拉 力 鋼 筋 採 用 水 平 環 時, 承 壓 面 不 得 突 出 主 拉 力 鋼 筋 之 直 線 段 外 之 示 意 圖, 參 閱 圖 R4.10.7 若 托 架 經 支 承 鈑 承 受 水 平 力 時, 則 支 承 鈑 應 銲 於 受 拉 鋼 筋 上 直 線 段 承 壓 面 彎 曲 段 A sc 圖 R4.10.7 採 用 水 平 環 時, 托 架 承 壓 面 之 限 制 4.11 牆 之 特 殊 規 定 4.11.1 垂 直 於 牆 面 之 剪 力, 應 依 第 4.13 節 之 版 之 特 殊 規 定 設 計 ; 平 行 於 牆 面 之 水 平 剪 力, 應 依 第 4.11.2 至 4.11.9 節 之 規 定 設 計 若 牆 之 高 度 與 長 度 之 比 值 不 大 於 2 時, 牆 之 水 平 剪 力 亦 可 依 附 篇 A 及 第 4.11.9.2 節 至 第 4.11.9.5 節 之 規 定 設 計 牆 之 高 度 對 長 度 比 值 越 小, 其 平 行 於 牆 面 的 水 平 剪 力 越 重 要, 即 矮 牆 之 設 計 常 由 剪 力 控 制 ; 高 牆 之 設 計 則 常 由 撓 曲 控 制 4.11.2 剪 力 平 行 於 牆 面 時, 水 平 斷 面 應 按 式 (4-1) 及 式 (4-2) 設 計 其 中 混 凝 土 剪 力 計 算 強 度 V c 依 第 4.11.5 或 4.11.6 節 計 算, 鋼 筋 剪 力 計 算 強 度 V s 則 依 第 4.11.9 節 計 算 平 行 於 牆 面 之 水 平 剪 力 設 計, 按 本 節 之 規 定, 其 步 驟 如 下 :( 相 關 規 定 如 括 號 內 節 次 ) (1) 校 核 最 大 容 許 剪 力 強 度 ( 第 4.11.3 節 ; 第 4.11.4 節 ) (2) 計 算 混 凝 土 承 擔 之 剪 力 計 算 強 度 V c ( 第 4.11.5 節 ; 第 4.11.6 節 ; 第 4.11.7 節 ) (3) 剪 力 鋼 筋 之 計 算 :( 第 4.11.8 節 ) (a) 水 平 鋼 筋 ( 第 4.11.9.1 節 ; 第 4.11.9.2 節 ; 第 4.11.9.3 節 ) (b) 垂 直 鋼 筋 ( 第 4.11.9.4; 第 4.11.9.5 節 ) 4.11.3 任 何 水 平 斷 面 上 平 行 於 牆 面 之 剪 力 強 度 V n 不 得 大 於 2.65 f c hd 雖 然 結 構 牆 之 寬 度 - 深 度 比 常 較 一 般 梁 為 小, 但 對 於 厚 度 等 於 l w /25 之 結 構 牆 試 驗 結 果 [4.39] 顯 示, 極 限 剪 應 力 可 能 大 於 2.65 f c 4.11.4 平 行 於 牆 面 之 水 平 剪 力 設 計,d 應 取 0.8l w, 或 按 應 變 一 致 性 分 析 所 得 由 最 外 受 壓 纖 維 至 4-32

第 四 章 剪 力 與 扭 力 受 拉 鋼 筋 合 力 中 心 之 較 大 值 4.11.5 除 依 第 4.11.6 節 作 較 周 密 之 分 析 外, 於 N u 為 壓 力 時, 剪 力 計 算 強 度 V c 不 得 大 於 0.53 f c hd, 於 N u 為 拉 力 時, 不 得 大 於 第 4.4.2.3 節 之 規 定 4.11.6 剪 力 計 算 強 度 V c, 可 按 式 (4-27) 及 式 (4-28) 計 算, 以 值 小 者 為 準 Nud Vc = 087. fc hd + 4l V w (4-27) Nu l w( 0. 33 f c + ) 5l wh = [ 0. 16 f c + hd (4-28) M u l w V 2 c ] u 式 中 l w 為 牆 之 總 長 度,N u 於 拉 力 時 為 負 值, 若 (M u / V u l w / 2) 小 於 零 時, 式 (4-28) 不 適 用 式 (4-27) 式 (4-28) 可 用 於 計 算 結 構 牆 任 何 斷 面 之 斜 開 裂 強 度 式 (4-27) 相 對 於 斷 面 中 心 之 主 拉 應 力 約 等 於 1.06 f c 而 式 (4-28) 相 對 於 計 算 斷 面 以 上 l w /2 斷 面 之 受 撓 拉 應 力 約 等 於 1.6 f c 當 (M u / V u l w /2) 值 減 少 而 未 變 成 負 值, 式 (4-27) 即 可 能 控 制 當 該 值 變 為 負 值 時, 則 規 範 規 定 必 須 採 用 式 (4-27) 4.11.7 接 近 牆 基 h w /2 以 內 之 各 斷 面 之 V c 均 按 h w /2 處 之 V c 設 計 ; 惟 若 l w /2 < h w /2 時, 前 述 規 定 應 以 l w /2 取 代 h w /2 4.11.8 若 設 計 剪 力 V u 小 於 φ V c /2, 牆 內 剪 力 鋼 筋 應 可 依 第 4.11.9 節 或 第 七 章 之 規 定 設 計 ; 若 V u 大 於 φ V c /2, 牆 內 剪 力 鋼 筋 應 依 第 4.11.9 節 之 規 定 設 計 4.11.9 牆 內 剪 力 鋼 筋 之 設 計 4.11.9.1 若 設 計 剪 力 V u 大 於 剪 力 設 計 強 度 φ V c, 水 平 剪 力 鋼 筋 須 符 合 式 (4-1) 及 式 (4-2), 式 中 剪 力 計 算 強 度 V s, 應 按 下 式 計 算 : Av f yd Vs = (4-29) s 式 中 A v 為 s 距 離 內 之 水 平 剪 力 鋼 筋 斷 面 積,d 應 依 第 4.11.4 節 之 規 定, 垂 直 剪 力 鋼 筋 應 依 第 4.11.9.4 節 之 規 定 4.11.9.2 水 平 剪 力 鋼 筋 面 積 與 混 凝 土 垂 直 總 斷 面 積 之 比 ρ t 至 少 須 為 0.0025 4.11.9.3 水 平 剪 力 鋼 筋 之 間 距 不 得 大 於 l w / 5 3h 或 45 cm, 其 中 l w 為 牆 之 總 長 度 4.11.9.4 垂 直 剪 力 鋼 筋 面 積 與 混 凝 土 水 平 總 斷 面 積 之 比 ρ l 不 得 小 於 : hw ρ l = 0. 0025 + 0. 5( 2. 5 )( ρt 0. 0025) (4-30) l 亦 不 得 小 於 0.0025, 但 不 需 大 於 第 4.11.9.1 節 計 得 之 ρ t 值, 式 中 l w 為 牆 之 總 長 度, h w 為 牆 之 總 高 度 4.11.9.5 垂 直 剪 力 鋼 筋 之 間 距 不 得 大 於 l w /3 3h 或 45 cm, 其 中 l w 為 牆 之 總 長 度 本 規 範 將 牆 之 分 佈 剪 力 鋼 筋 方 向 之 符 號 更 新 以 避 免 第 四 章 ( 本 章 ) 與 第 七 章 之 普 通 結 構 牆 及 第 十 五 章 w 4-33

特 殊 結 構 牆 之 符 號 衝 突 新 定 義 鋼 筋 之 分 佈 方 向 為 平 行 於 牆 之 縱 軸 或 橫 軸 因 此 對 垂 直 牆 段 而 言, 水 平 分 佈 鋼 筋 比 之 符 號 為 ρ t, 垂 直 分 佈 鋼 筋 比 之 符 號 為 ρ l 牆 須 配 置 水 平 剪 力 鋼 筋 及 垂 直 剪 力 鋼 筋 牆 不 高 時 試 驗 資 料 [4.55] 顯 示 水 平 剪 力 鋼 筋 之 效 果 不 如 垂 直 剪 力 鋼 筋 此 種 水 平 剪 力 鋼 筋 與 垂 直 剪 力 鋼 筋 效 果 之 改 變, 可 由 式 (4-30) 顯 示 出 來 當 h w / l w 小 於 0.5 時, 垂 直 剪 力 鋼 筋 量 與 水 平 剪 力 鋼 筋 量 相 等 當 h w / l w 大 於 2.5 時, 垂 直 剪 力 鋼 筋 量 僅 須 (0.0025sh) 水 平 剪 力 鋼 筋 須 符 合 式 (4-1) 及 式 (4-2) 並 根 據 式 (4-29) 計 算 剪 力 計 算 強 度 V s, 其 鋼 筋 間 距 之 限 制 依 第 4.11.9.3 節, 垂 直 剪 力 鋼 筋 須 依 第 4.11.9.4 節 設 置, 其 鋼 筋 間 距 之 限 制 則 須 符 合 第 4.11.9.5 節 4.12 彎 矩 傳 遞 至 柱 4.12.1 若 因 重 力 載 重 風 力 地 震 力 或 其 他 側 向 力, 引 起 構 件 與 柱 間 彎 矩 之 傳 遞 時, 其 所 引 起 之 剪 力 須 於 設 計 柱 之 橫 向 鋼 筋 中 考 慮 之 實 驗 證 實 [4.49] 在 建 築 物 內 部 之 梁 柱 接 頭, 若 其 四 邊 有 約 略 等 深 之 梁 圍 束, 則 不 須 剪 力 鋼 筋 但 若 接 頭 沒 有 側 向 圍 束, 如 建 築 物 外 部 接 頭, 則 須 剪 力 鋼 筋 以 防 止 剪 力 開 裂 造 成 之 退 化 [4.50] 承 受 地 震 力 構 材, 為 使 相 接 梁 之 撓 曲 能 力 可 以 發 展, 接 頭 可 能 需 要 承 受 多 次 反 覆 載 重, 其 剪 力 設 計 須 參 照 第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 4.12.2 除 柱 之 四 邊 有 相 近 深 度 之 梁 或 相 近 厚 度 之 版 加 以 束 制 且 不 為 耐 震 之 主 要 系 統 者 外, 接 頭 內 之 柱 橫 向 鋼 筋 量 不 得 小 於 式 (4-13) 之 規 定 值 且 其 分 佈 深 度 應 不 小 於 與 其 連 接 構 材 之 最 大 深 度 並 符 合 第 13.8 節 之 規 定 4.13 版 及 基 腳 之 特 殊 規 定 4.13.1 接 近 柱 集 中 載 重 或 反 力 處 之 版 及 基 腳 剪 力 強 度, 由 下 列 兩 種 方 式 計 算, 以 能 達 成 較 安 全 者 為 準 : 4.13.1.1 版 或 基 腳 視 為 寬 梁 作 用 時, 應 依 第 4.2 至 4.6 節 設 計 ; 其 臨 界 斷 面 應 為 全 寬 斷 面 4.13.1.2 版 或 基 腳 視 為 雙 向 作 用 時, 應 依 第 4.13.2 至 4.13.6 節 設 計 ; 其 臨 界 斷 面 應 位 於 使 其 周 界 b o 為 最 小 處, 但 其 與 下 列 標 示 位 置 之 距 離 不 必 小 於 d /2 (1) 柱 集 中 載 重 或 反 力 處 之 邊 緣 或 轉 角 連 線 (2) 版 厚 度 改 變 處, 如 柱 頭 版 或 柱 冠 邊 緣 4.13.1.3 方 形 或 矩 形 之 柱 集 中 載 重 反 力 區 等 臨 界 斷 面 可 為 四 條 直 線 所 組 成 版 及 基 腳 在 接 近 柱 集 中 載 重 或 反 力 處 之 剪 力 強 度, 須 以 兩 種 方 式 計 算, 即 寬 梁 作 用 及 雙 向 作 用, 並 以 能 達 成 較 安 全 者 為 準 受 撓 構 材, 譬 如 單 向 版, 其 主 要 受 撓 作 用 在 單 一 方 向, 故 採 寬 梁 作 用 計 算, 並 按 第 4.2 至 4.6 節 之 規 定 設 計 雙 向 版 系, 譬 如 雙 向 版 雙 向 平 版, 雙 向 作 用 為 主 要 行 為 模 式, 其 破 壞 機 制 為 沿 圍 繞 集 中 載 重 或 反 力 處 截 頭 圓 錐 或 角 錐 之 穿 孔 剪 力, 故 須 採 不 同 的 設 計 方 式 雙 向 版 系 的 剪 力 設 計, 雖 然 寬 梁 作 用 較 少 控 制, 但 設 計 者 仍 應 確 保 寬 梁 作 用 及 雙 向 作 用 兩 者 都 能 符 合 安 全 規 定 版 柱 接 頭 處, 寬 梁 作 用 剪 力 強 度 及 雙 向 作 用 剪 力 強 度 之 承 載 面 積 與 臨 界 斷 面, 詳 圖 R4.13.1.1 計 算 雙 向 作 用 剪 力 強 度 之 臨 界 斷 面 b o, 詳 圖 R4.13.1.2 4-34

第 四 章 剪 力 與 扭 力 C L C L C L c 1 +d 雙 向 作 用 之 臨 界 斷 面 寬 梁 作 用 之 臨 界 斷 面 c 2 +d c 2 C L d c 1 雙 向 作 用 剪 力 之 承 載 面 積 寬 梁 作 用 剪 力 之 承 載 面 積 圖 R4.13.1.1 版 柱 接 頭 處 版 剪 力 之 承 載 面 積 及 臨 界 斷 面 l/3 臨 界 斷 面 b o c 1 柱 頭 版 c 2 +d c 2 l/3+d l/3 c 1 +d (a) 柱 臨 界 斷 面 b o 柱 冠 d/2 l/3+d (b) 柱 頭 版 剪 力 鋼 筋 d/2 (c) 柱 冠 l v 3/4(l v c 1 /2) c 1 (d) 剪 力 鋼 筋 或 鋼 線 臨 界 斷 面 b o 臨 界 斷 面 b o 最 小 d/2 剪 力 柱 頭 (e) 剪 力 柱 頭 圖 R4.13.1.2 計 算 雙 向 作 用 剪 力 強 度 之 臨 界 斷 面 b o 4-35

承 受 雙 向 彎 矩 作 用 版 之 剪 力 臨 界 斷 面 係 順 著 承 載 面 邊 緣 之 周 界 [4.3] 在 設 計 載 重 下, 作 用 於 此 斷 面 之 剪 應 力 為 f c 及 柱 邊 尺 寸 對 版 有 效 深 度 比 值 之 函 數 更 簡 單 的 設 計 方 法 係 假 設 有 一 虛 擬 臨 界 斷 面, 位 於 距 集 中 載 重 周 界 d /2 處 依 此 假 設, 則 剪 力 強 度 幾 乎 與 柱 尺 寸 對 版 深 度 比 值 無 關 對 矩 形 柱 而 言, 此 臨 界 斷 面 原 來 定 義 為 繪 數 條 平 行 且 距 載 重 面 邊 緣 d /2 之 直 線 第 4.13.1.3 節 容 許 採 用 矩 形 臨 界 斷 面 對 於 等 厚 版 而 言, 校 核 版 剪 力 在 一 個 斷 面 上 已 足 夠 若 版 厚 有 改 變 時, 譬 如 柱 頭 版, 則 須 校 核 數 個 斷 面 邊 柱 在 突 出 柱 子 之 懸 臂 版 處, 其 臨 界 周 界 可 能 為 三 邊 或 四 邊 4.13.2 雙 向 作 用 之 版 或 基 腳, 應 按 式 (4-1) 及 式 (4-2) 設 計 式 中 V c 應 按 第 4.13.2.1 或 4.13.2.2 節 之 規 定 計 算 ; 如 V c 不 足 抵 抗 剪 力 時, 可 分 別 按 第 4.13.3 及 4.13.4 節 之 規 定 配 置 剪 力 鋼 筋 或 剪 力 柱 頭 柱 及 版 間 如 有 彎 矩 之 傳 遞 時, 應 符 合 第 4.13.6 節 之 規 定 4.13.2.1 非 預 力 版 及 基 腳, 其 V c 應 為 下 列 三 式 之 最 小 者 : 4 (1) Vc = 0. 265( 2 + ) f c bod (4-31) β 式 中 β 為 柱 斷 面 集 中 載 重 或 反 力 作 用 面 之 長 邊 對 短 邊 比 值 sd (2) Vc = 0. 265( 2 + α ) f c bod (4-32) b o 式 中 α s 於 內 柱 時 為 40, 於 邊 柱 時 為 30, 於 角 柱 時 為 20 (3) V = 1. 06 f b d (4-33) c c 4.13.2.2 符 合 第 11.10.3 節 規 定 之 雙 向 預 力 版 及 基 腳, 於 柱 周 圍 之 V c : 式 中 : c p o V = ( 0. 265β f + 0. 3 f ) b d + V (4-34) β p = 3.5 或 (1.5+α s d / b o ) 之 較 小 者 ; c α s = 於 內 柱 時 為 40, 邊 柱 時 為 30, 角 柱 時 為 20; b o = 第 4.13.1.2 節 所 規 定 之 臨 界 斷 面 周 長 ; f pc = 為 兩 方 向 f pc 之 平 均 值 ; V p = 橫 跨 臨 界 斷 面 總 有 效 預 力 之 垂 直 分 量 若 以 式 (4-34) 計 算 V c 則 應 符 合 下 列 規 定, 否 則 應 依 第 4.13.2.1 節 規 定 計 算 (1) 柱 斷 面 之 任 何 部 分 與 版 之 不 連 續 邊 之 距 離 均 大 於 4 倍 版 厚 (2) 式 (4-34) 中 之 f c 不 得 取 大 於 350 kgf/cm 2 (3) 任 何 方 向 之 f pc 不 得 小 於 8.8 kgf/cm 2, 亦 不 得 取 大 於 35 kgf/cm 2 對 方 柱 而 言, 雙 向 彎 曲 作 用 之 版 因 極 限 載 重 造 成 之 剪 應 力 限 制 為 1.06 f c 然 而 試 驗 [4.58] 指 出, 當 矩 形 柱 或 矩 形 載 重 面 積 之 長 邊 與 短 邊 之 比 β 大 於 2.0 時, 該 1.06 f c 值 即 不 保 守 上 述 情 況, 臨 界 斷 面 上 之 實 際 剪 應 力 在 穿 孔 剪 力 破 壞 時, 從 柱 角 或 載 重 面 積 各 角 之 最 大 值 約 1.06 f c 漸 變 至 沿 長 邊 兩 端 斷 面 間 之 0.53 f c 或 更 小 其 他 試 驗 [4.52] 指 出,v c 隨 b o /d 之 增 加 而 減 少 式 (4-31) 及 式 (4-32) 係 為 考 慮 此 二 種 影 響 而 設 立 第 4.13.2.1 節 第 (2) 款 中 所 謂 之 內 柱, 邊 柱 及 角 柱 各 分 別 表 示 臨 界 斷 面 為 四 邊, 三 邊 或 二 邊 pc o p 4-36

第 四 章 剪 力 與 扭 力 者 非 矩 形 時,β 設 定 為 有 效 載 重 面 積 之 最 長 總 尺 度 與 垂 直 該 尺 度 之 最 大 總 尺 度 之 比 值, 參 閱 圖 R4.13.2 中 L 形 載 重 反 力 區 有 效 載 重 面 積 係 包 圍 實 際 載 重 面 積, 而 周 界 為 最 小 之 面 積 雙 向 預 力 版 及 基 腳 之 剪 力 強 度 規 定 係 式 (4-31) 及 式 (4-32) 之 修 正 形 式 研 究 [4.60,4.61] 指 出, 內 柱 周 圍 之 雙 向 預 力 版 及 基 腳 之 剪 力 強 度, 可 由 式 (4-34) 保 守 計 算 式 (4-32) 之 V c 值, 對 應 於 第 4.13.1.2 節 定 義 之 臨 界 斷 面 處 引 起 之 混 凝 土 斜 拉 力 失 敗 其 破 壞 模 式 與 式 (4-31) 預 測 之 圍 繞 載 重 面 積 周 界 之 混 凝 土 受 壓 區 穿 孔 剪 力 失 敗 不 同 因 此, 式 (4-34) 中 不 含 β 項 f c f pc 設 計 值 受 到 限 制, 係 因 其 較 高 值 之 試 驗 資 料 有 限 計 算 f pc 時, 應 考 慮 版 受 結 構 牆 或 其 他 結 構 元 件 拘 束 造 成 之 預 力 損 失 在 均 佈 鋼 腱 之 預 力 版 中, 式 (4-34) 中 之 V p 項, 對 剪 力 強 度 之 貢 獻 很 少, 因 此 可 保 守 地 設 為 零 若 要 計 入 V p, 則 在 計 算 假 定 時 必 須 規 定 其 線 形 從 外 柱 外 緣 至 版 邊 之 距 離 小 於 4 倍 版 厚 時, 臨 界 斷 面 之 總 周 長 b o 內 之 預 力 並 非 全 部 有 效 因 此, 在 此 情 況 之 剪 力 強 度 乃 保 守 設 定 與 非 預 力 版 一 樣 b n a n 臨 界 斷 面 ( 第 4.13.1.2 節 ) 有 效 載 重 面 積 實 際 載 重 面 積 an β = b n 圖 R4.13.2 非 矩 形 載 重 面 積 之 β 值 4.13.3 版 及 基 腳 之 有 效 深 度 不 小 於 15cm 亦 不 小 於 16 倍 剪 力 鋼 筋 直 徑 時, 可 設 置 鋼 筋 或 鋼 線 及 單 肢 或 雙 肢 肋 筋 等 剪 力 鋼 筋, 並 依 第 4.13.3.1 節 至 第 4.13.3.4 節 規 定 : 4.13.3.1 剪 力 計 算 強 度 V n 應 按 式 (4-2) 計 算, 式 中 V c 不 得 大 於 0.53 f c b o d,v s 應 依 第 4.6 節 計 算 所 需 剪 力 鋼 筋 面 積 A v 列 於 式 (4-15), 係 在 與 柱 斷 面 周 界 幾 何 相 似 之 一 條 外 周 線 上 所 有 各 肢 斷 面 積 4.13.3.2 剪 力 計 算 強 度 V n 不 得 大 於 1.60 f c b o d 4.13.3.3 版 內 第 一 根 剪 力 肋 筋 距 柱 面 之 距 離 不 得 超 過 d /2, 其 平 行 於 柱 面 相 鄰 二 肢 之 間 距 不 可 大 於 2d 此 外 其 他 連 續 二 肋 筋 垂 直 於 柱 面 之 間 距 亦 不 可 大 於 d /2 4.13.3.4 版 剪 力 鋼 筋 之 錨 定 須 依 第 5.14 節 之 規 定, 並 考 慮 順 向 繞 於 縱 向 撓 曲 鋼 筋 上 研 究 證 明 [4.62,4.63,4.64,4.65,4.66], 包 括 鋼 筋 或 鋼 線 及 單 肢 或 雙 肢 肋 筋, 或 閉 合 肋 筋 皆 可 增 加 版 之 穿 孔 剪 力 抵 抗 力 第 4.13.3.3 節 中 規 定 之 間 距 限 制, 配 合 版 剪 力 鋼 筋 之 細 節, 證 明 是 有 效 的 第 5.14.2 節 及 5.14.3 節 有 關 肋 筋 類 之 剪 力 鋼 筋 錨 定 規 定, 亦 應 採 用 於 版 之 剪 力 鋼 筋 設 計 中 剪 力 鋼 筋 在 版 的 上 面 及 下 面 繞 於 撓 曲 鋼 筋 上 是 基 本 的 錨 定, 其 典 型 細 節 參 見 圖 R4.13.3(a) 至 (c) 依 據 5.14 節 規 定 之 剪 力 鋼 筋 錨 定, 對 於 厚 4-37

6db 度 小 於 25cm 之 版 有 困 難 垂 直 筋 兩 端 以 鋼 板 或 鋼 頭 方 式 機 械 錨 定 俾 發 展 鋼 筋 降 伏 強 度 之 剪 力 鋼 筋, 已 成 功 的 使 用 過 [4.66] 不 計 彎 矩 傳 遞 之 版 柱 接 頭, 其 剪 力 鋼 筋 需 對 臨 界 斷 面 中 心 對 稱 ( 圖 R4.13.3(d)) 第 4.13.3.3 節 規 定 之 間 距 限 制 定 義 可 參 閱 圖 R4.13.3(d) 及 (e) 在 彎 矩 傳 遞 明 顯 之 邊 柱 或 內 柱, 建 議 採 用 閉 合 肋 筋, 並 儘 量 配 置 對 稱 雖 然 圖 R4.13.3(e) 中, 外 柱 之 AD 面 及 BC 面 之 平 均 剪 應 力 小 於 AB 面, 但 從 AD 面 及 BC 面 延 伸 的 閉 合 肋 筋 可 提 供 沿 版 邊 緣 之 抗 扭 能 力 最 大 45 12d b 2d 見 第 13.3.3 節 (a) 單 肢 肋 筋 或 鋼 筋 見 第 13.3.3 節 (b) 多 肢 肋 筋 或 鋼 筋 見 第 13.3.3 節 (c) 閉 合 肋 筋 圖 R4.13.3(a)(b)(c) 單 肢 或 多 肢 肋 筋 型 之 版 剪 力 鋼 筋 版 剪 力 筋 外 之 臨 界 斷 面 d/2 d/2 經 版 剪 力 筋 之 臨 界 斷 面 ( 第 一 根 剪 力 肋 筋 周 線 ) d 2d d/2 s d/2 平 面 圖 柱 斷 面 圖 圖 R4.13.3.(d) 內 柱 之 剪 力 肋 筋 配 置, 4-38

第 四 章 剪 力 與 扭 力 版 剪 力 鋼 筋 外 之 臨 界 斷 面 D A 臨 界 斷 面 d/2 d C B 2d d/2 s d/2 平 面 圖 斷 面 圖 d/2 圖 R4.13.3(e) 邊 柱 之 剪 力 肋 筋 配 置 4.13.4 版 內 可 設 置 I 型 或 槽 型 鋼 ( 剪 力 柱 頭 ) 做 為 剪 力 補 強, 其 於 內 柱 傳 遞 重 力 荷 重 之 剪 力 時, 應 依 第 4.13.4.1 至 4.13.4.9 節 之 規 定 設 計 若 有 彎 矩 傳 遞 至 柱 時, 應 依 第 4.13.6.3 節 之 規 定 4.13.4.1 剪 力 柱 頭 係 由 型 鋼 以 全 滲 透 銲 而 成 直 交 且 完 全 相 同 之 臂, 各 臂 於 柱 斷 面 內 不 得 中 斷 4.13.4.2 剪 力 柱 頭 型 鋼 之 深 度 不 得 大 於 其 腹 鈑 厚 度 之 70 倍 4.13.4.3 剪 力 柱 頭 各 臂 之 末 端 應 准 予 切 成 與 水 平 線 相 交 成 不 小 於 30 之 斜 角, 但 切 除 後 斜 面 段 之 塑 性 彎 矩 強 度 須 足 夠 抵 抗 分 佈 於 該 臂 之 剪 力 4.13.4.4 所 有 型 鋼 受 壓 翼 緣 須 置 於 距 混 凝 土 版 之 壓 力 面 0.3d 以 內 4.13.4.5 剪 力 柱 頭 各 臂 之 勁 度 與 (c 2 +d) 寬 之 版 與 剪 力 柱 頭 合 成 斷 面 考 慮 混 凝 土 開 裂 後 撓 曲 勁 度 之 比 值 α v 不 得 小 於 0.15 4.13.4.6 剪 力 柱 頭 各 臂 所 需 之 塑 性 彎 矩 設 計 強 度 M p 應 由 下 式 計 算 : Vu c1 M p = [ hv + α( v l v )] (4-35) 2φ n 2 其 中 φ 為 拉 力 控 制 構 材 之 強 度 折 減 因 數,n 為 剪 力 柱 頭 臂 數,l v 為 依 第 4.13.4.7 與 4.13.4.8 節 規 定 所 需 之 剪 力 柱 頭 各 臂 之 最 小 長 度 4.13.4.7 版 之 剪 力 臨 界 斷 面 須 與 版 面 垂 直, 並 與 各 臂 在 距 柱 面 之 距 離 為 (l v c 1 /2) 之 3/4 處 相 交, 而 使 周 線 長 度 b o 為 最 小 但 不 需 小 於 第 4.13.1.2 節 第 (1) 款 之 規 定 4.13.4.8 剪 力 計 算 強 度 V n 於 第 4.13.4.7 節 規 定 之 臨 界 斷 面 處 不 得 超 過 1.06 f c b o d 若 已 設 置 剪 力 柱 頭 補 強, 則 其 剪 力 計 算 強 度 於 V n 於 第 4.13.1.2 節 第 (1) 款 規 定 之 臨 界 斷 面 處 不 得 超 過 1.86 f c b o d 4.13.4.9 剪 力 柱 頭 各 臂 在 版 之 柱 列 帶 所 能 承 受 之 彎 矩 設 計 強 度 M v 為 : φαvvu c1 M v = ( l v ) (4-36) 2n 2 式 中 φ 為 拉 力 控 制 構 材 之 強 度 折 減 因 數,n 為 剪 力 柱 頭 臂 數,l v 為 剪 力 柱 頭 臂 之 實 際 長 度, 但 M v 不 得 超 過 下 列 之 較 小 值 : (1) 版 每 一 柱 列 帶 全 部 設 計 彎 矩 之 30% (2) l v 長 度 內 柱 列 帶 彎 矩 之 變 化 值 4-39

(3) 式 (4-35) 之 M p 值 4.13.4.10 當 考 慮 不 平 衡 彎 矩 時, 剪 力 柱 頭 應 做 適 當 錨 定 以 將 M p 傳 入 柱 中 本 節 有 關 型 鋼 ( 剪 力 柱 頭 ) 做 為 剪 力 補 強 之 設 計 步 驟 係 根 據 試 驗 資 料 [4.48] 若 有 彎 矩 傳 遞 至 柱 時, 剪 力 柱 頭 之 設 計, 應 按 第 4.13.6.3 節 之 規 定 剪 力 柱 頭 設 計 為 以 傳 遞 因 重 力 載 重 之 剪 力 接 頭 時, 須 考 慮 三 個 基 本 準 則 第 一 須 設 置 最 少 撓 曲 強 度 以 確 保 在 剪 力 柱 頭 之 撓 曲 強 度 被 超 過 前, 所 需 剪 力 強 度 先 達 到 第 二 在 剪 力 柱 頭 端 點 之 版 中 剪 應 力 應 予 限 制 第 三 若 前 面 兩 個 要 求 已 滿 足, 設 計 者 可 按 設 計 斷 面 處 剪 力 柱 頭 彎 矩 分 擔 之 比 例, 減 少 版 之 負 彎 矩 鋼 筋 圖 R4.13.4.1 所 示 為 沿 內 柱 剪 力 柱 頭 一 臂 之 假 設 理 想 化 剪 力 分 佈 沿 各 臂 之 剪 力 取 為 α v V c /n, 其 中 α v 及 η 定 義 於 第 4.13.4.5 節 及 第 4.13.4.6 節,V c 定 義 於 第 4.13.2.1 節 然 而 柱 面 之 高 峰 剪 力 取 為 各 臂 之 總 剪 力 V u φ n Vu 減 去 由 版 之 混 凝 土 受 壓 區 傳 給 柱 之 剪 力 後 項 以 ( 1 αv ) 表 示, 若 剪 力 柱 頭 勁 度 很 大, 該 值 趨 近 n V 零, 若 剪 力 柱 頭 勁 度 很 小, 則 該 值 趨 近 u φ n 式 (4-35) 係 依 照 斜 拉 開 裂 剪 力 V c 約 為 設 計 剪 力 V u 一 半 之 假 設, 式 中 M p 為 剪 力 柱 頭 各 臂 所 需 之 塑 性 彎 矩 強 度, 以 確 保 剪 力 柱 頭 之 彎 矩 強 度 達 到 前, 極 限 剪 力 已 先 達 到 l v 為 柱 心 至 剪 力 柱 頭 不 再 需 要 處 之 長 度,c 1 /2 為 設 計 方 向 柱 斷 面 尺 度 之 一 半 [4.60] 試 驗 指 出 配 置 低 度 補 強 剪 力 柱 頭 之 版, 曾 在 剪 力 柱 頭 端 之 臨 界 斷 面 上 剪 應 力 小 於 1.06 f c 而 失 敗 雖 然 採 用 高 度 補 強 剪 力 柱 頭 可 將 剪 力 強 度 帶 回 至 約 相 當 於 1.06 f c, 但 有 限 的 試 驗 資 料 建 議 採 用 保 守 設 計 較 可 取 因 此, 在 剪 力 柱 頭 端 點 內 之 假 設 臨 界 斷 面 上 之 剪 力 強 度 仍 依 據 1.06 f c 計 算 臨 界 斷 面 取 為 從 柱 面 向 剪 力 柱 頭 端 點 距 離 3/4 (l v c 1 /2) 處 但 此 假 設 臨 界 斷 面 之 距 離 不 需 小 於 d/2, 參 閱 圖 R4.13.4.2 柱 面 M p h v l v c 1 /2 Vu V c ( 1 α v ) φ n n h v 圖 R4.13.4.1 作 用 於 剪 力 柱 頭 之 理 想 化 剪 力 α v V c n 4-40

第 四 章 剪 力 與 扭 力 d/2 3/4(l v c 1 /2) 3/4(l v c 1 /2) c 1 +d d/2 c 1 (a) 無 剪 力 柱 頭 l v c 1 /2 (b) 內 柱 小 剪 力 柱 頭 (n=4) l v c 1 /2 (c) 內 柱 大 剪 力 柱 頭 (n=4) c 1 d/2 3/4(l v c 1 /2) 3/4(l v c 2 /2) B d/2 l v c 2 /2 B c 2 l v c 2 /2 C l v c 1 /2 3/4(l v c 1 /2) 3/4(l v c 2 /2) C (d) 邊 柱 小 剪 力 柱 頭 (n=3) (e) 邊 柱 大 剪 力 柱 頭 (n=3) 圖 R4.13.4.2 第 4.13.4.7 節 定 義 之 臨 界 斷 面 位 置 l v c 1 /2 若 不 計 柱 面 之 高 峰 剪 力, 且 仍 假 設 開 裂 載 重 V c 約 為 V u 之 一 半, 則 剪 力 柱 頭 之 彎 矩 分 擔 M v 可 根 據 式 (4-36) 保 守 計 算, 其 中 φ = 0.9 4.13.5 版 之 開 孔 若 版 上 開 孔 之 位 置 距 離 集 中 載 重 或 反 力 處 小 於 10 倍 之 版 厚, 或 平 版 上 開 孔 之 位 置 在 第 六 章 規 定 之 柱 列 帶 時, 則 依 第 4.13.1.2 及 4.13.4.7 節 規 定 之 臨 界 斷 面 應 修 正 如 下 : 4.13.5.1 若 版 中 無 剪 力 柱 頭 時, 臨 界 斷 面 在 柱 載 重 區 反 力 區 中 心 引 至 開 孔 兩 側 射 線 範 圍 內 視 為 無 效 4.13.5.2 若 版 中 有 剪 力 柱 頭 時, 第 4.13.5.1 節 所 規 定 之 無 效 部 分 減 半 版 ( 及 基 腳 ) 中 開 孔 之 設 計 規 定 係 由 參 考 文 獻 [4.3] 發 展 出 來 接 近 典 型 開 孔 及 自 由 邊 之 臨 界 斷 面 有 效 [4.58] 部 分, 參 閱 圖 R4.13.5 中 之 點 線 後 增 之 研 究 證 實 此 規 定 是 保 守 的 4-41

無 效 開 孔 d/2 (a) 臨 界 斷 面 (b) 自 由 角 視 為 自 由 邊 (c) 圖 R4.13.5 開 孔 及 自 由 邊 之 影 響 ( 有 效 臨 界 斷 面 以 點 線 表 示 ) (d) 4.13.6 版 柱 接 頭 處 彎 矩 之 傳 遞 4.13.6.1 若 因 重 力 載 重 風 力 地 震 力 或 其 他 側 向 力 引 起 版 與 柱 間 有 不 平 衡 彎 矩 M u 之 傳 遞 時, 其 部 分 彎 矩 γ f M u 應 按 第 6.6.3 節 由 彎 矩 傳 遞 其 餘 部 分 之 不 平 衡 彎 矩 γ v M u 應 視 為 由 第 4.13.1.2 節 所 定 之 臨 界 斷 面 形 心 上 之 偏 心 剪 力 傳 遞 γ v 按 下 式 計 算 : γ v =(1 γ f ) (4-37) 4.13.6.2 由 偏 心 剪 力 傳 遞 彎 矩 所 產 生 之 剪 應 力, 視 為 依 第 4.13.1.2 節 規 定 之 臨 界 斷 面 中 心 軸 作 線 性 分 佈, 由 設 計 剪 力 及 彎 矩 所 得 之 最 大 剪 應 力 不 得 大 於 φ v n : (1) 未 配 置 剪 力 鋼 筋 之 版 : φ v n =φ V c /(b o d) (4-38) 式 中 V c 參 閱 第 4.13.2.1 或 4.13.2.2 節 之 規 定 (2) 配 置 剪 力 鋼 筋 而 不 是 剪 力 柱 頭 之 版 : φ v n =φ (V c +V s )/(b o d) (4-39) 式 中 V c 及 V s 參 閱 第 4.13.3.1 節 之 規 定 配 置 剪 力 鋼 筋 設 計 時 應 考 慮 柱 周 圍 剪 應 力 之 變 化 由 設 計 剪 力 及 彎 矩 造 成 的 剪 應 力 在 環 繞 柱 之 肋 筋 肢 最 外 緣 以 外 d/2 處 之 臨 界 斷 面 不 可 大 於 φ 0. 53 f ) ( c 4.13.6.3 當 採 用 第 4.13.4 節 所 規 定 之 I 型 或 槽 型 鋼 ( 剪 力 柱 頭 ) 做 為 剪 力 補 強 時, 由 垂 直 載 重 依 第 4.13.4.7 節 所 定 義 之 臨 界 面 所 產 生 之 剪 應 力 與 由 偏 心 剪 力 所 傳 遞 之 彎 矩 對 第 4.13.1.2 節 定 義 臨 界 斷 面 之 形 心 所 產 生 之 剪 應 力 之 和 不 得 大 於 φ (1.06 f c ) 4-42

第 四 章 剪 力 與 扭 力 在 參 考 文 獻 [4.68] 中 發 現 柱 與 版 間 有 彎 矩 傳 遞 時,60% 的 彎 矩 應 考 慮 由 橫 過 第 4.13.1.2 節 定 義 之 臨 界 斷 面 周 界 之 撓 曲 所 傳 遞,40% 由 對 臨 界 斷 面 中 心 之 剪 力 偏 心 來 傳 遞 矩 形 柱 假 設 由 撓 曲 傳 遞 之 彎 矩 部 分, 隨 承 受 彎 矩 方 向 臨 界 斷 面 之 面 寬 增 加 而 增 加, 詳 式 (6-1) 參 考 文 獻 [4.68] 中 大 部 分 的 資 料 由 方 形 柱 之 試 驗 取 得, 而 圓 柱 之 資 料 極 少 此 可 近 似 轉 換 成 相 當 方 形 柱 圖 R6.7.2.5 表 示 非 矩 形 斷 面 構 材 之 同 面 積 方 形 支 承 構 材 圖 R4.13.6 中 所 示 為 內 柱 與 外 柱 之 假 設 應 力 分 佈 臨 界 斷 面 之 周 界 ABCD 係 依 據 第 4.13.1.2 節 所 決 定 設 計 剪 力 V u 及 不 平 衡 彎 矩 M u, 係 針 對 臨 界 斷 面 之 中 心 軸 c-c 其 最 大 設 計 剪 應 力 可 根 據 下 列 計 算 : Vu γ ν ν Mc u AB u( AB) = A + c J c Vu γ 或 ν ν Mc u CD u( CD) = A c Jc 其 中 v, 由 式 (4-37) 求 得 內 柱 之 A c 及 J c 可 由 下 列 計 算 : A c = 假 設 臨 界 斷 面 之 混 凝 土 面 積 A c =2d(c 1 +c 2 +2d) J c = 假 設 臨 界 斷 面 之 慣 性 矩 ( 類 似 極 慣 性 矩 之 算 法 ) J c = d( c d) 3 ( c d) d 3 1 1 d( c 2 d)( c 1 d) 2 + + + + + + 6 6 2 邊 柱 或 角 柱 之 A c 及 J c, 可 導 出 類 似 之 公 式 版 柱 接 頭 處, 不 經 偏 心 剪 力 傳 遞 之 部 分 不 平 衡 彎 矩, 須 由 第 6.6.3 節 規 定 之 撓 曲 來 傳 遞 在 第 6.6.3.2 節 中 定 義, 係 指 定 在 有 效 版 寬 上 撓 曲 傳 遞 部 分 之 保 守 方 法 設 計 者 常 集 中 柱 列 帶 鋼 筋 接 近 支 承 柱 以 配 合 此 [4.68] 不 平 衡 彎 矩 可 用 的 試 驗 資 料 指 出 此 種 做 法 似 乎 不 會 增 加 剪 力 強 度, 但 可 能 增 加 版 柱 接 頭 的 勁 度 試 驗 資 料 [4.69] 指 出, 預 力 版 柱 接 頭 處 之 彎 矩 傳 遞 能 力, 可 採 用 第 4.13.6 及 6.6.3 節 之 步 驟 計 算 採 用 剪 力 鋼 筋 時, 剪 力 鋼 筋 以 外 之 臨 界 斷 面, 一 般 為 多 邊 形 ( 參 見 圖 R4.13.3(d) 及 (e)) 在 此 種 斷 面 計 算 剪 應 力 之 公 式 見 於 參 考 文 獻 [4.58] c 2 +d c 2 +d D C c 1 +d c CD c D C c c AB c 1 +d/2 c CD c c AB c A B A B 臨 界 斷 面 (a) 內 柱 臨 界 斷 面 (b) 邊 柱 v CD vcd CL c CL V c 柱 柱 圖 R4.13.6 剪 力 應 力 之 假 設 分 佈 M c M V c v AB 剪 應 力 剪 應 力 試 驗 [4.70] 指 出, 第 4.13.1.2 節 中 定 義 之 臨 界 斷 面, 甚 至 採 用 剪 力 柱 頭 時, 也 適 用 於 計 算 彎 矩 傳 遞 造 成 之 剪 力 雖 然 直 接 剪 力 及 彎 矩 傳 遞 剪 力 之 臨 界 斷 面 不 同, 但 兩 者 破 壞 同 樣 在 柱 角 或 極 接 近 處 開 始 因 剪 v AB 4-43

力 柱 頭 匯 集 入 柱 內 而 吸 引 大 部 分 的 剪 力, 故 將 最 大 剪 力 取 為 該 兩 分 力 之 和 是 保 守 的 第 4.13.4.10 節 要 求 將 彎 矩 M p 傳 入 傳 遞 不 平 衡 彎 矩 剪 力 柱 頭 之 柱 中 此 可 經 由 柱 中 之 支 承 或 有 效 的 機 械 式 錨 定 來 達 成 參 考 文 獻 [4.1] ACI-ASCE Committee 426, Shear Strength of Reinforced Concrete Members (ACI 426R-74) (Reapproved 1980), Proceedings, ASCE, V. 99, No. ST6, June 1973, pp. 1148-1157. [4.2] MacGregor, J. G., and Hanson, J. M., Proposed Changes in Shear Provisions for Reinforced and Prestressed Concrete Beams, ACI JOURNAL, Proceedings V. 66, No. 4, Apr. 1969, pp. 276-288. [4.3] ACI-ASCE Committee 326 (now 426), Shear and Diagonal Tension, ACI JOURNAL, Proceedings V. 59, No. 1, Jan. 1962, pp. 1-30; No. 2, Feb. 1962, pp. 277-334; and No. 3, Mar. 1962, pp. 352-396. [4.4] Barney, G. B.; Corley, W. G.; Hanson, J. M.; and Parmelee, R. A., Behavior and Design of Prestressed Concrete Beams with Large Web Openings, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 22, No. 6, Nov.-Dec. 1977, pp. 32-61. [4.5] Schlaich, J.; Schafer, K.; and Jennewein, M., Toward a Consistent Design of Structural Concrete, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 32, No. 3, May-June 1987, pp. 74-150. [4.6] Joint Committee, Recommended Practice and Standard Specification for Concrete and Reinforced Concrete, Proceedings, ASCE, V. 66, No. 6, Part 2, June 1940, 81 pp. [4.7] Mphonde, A. G., and Frantz, G. C., Shear Tests of High- and Low-Strength Concrete Beams without Stirrups, ACI JOURNAL, Proceedings V. 81, No. 4, July-Aug. 1984, pp. 350-357. [4.8] Elzanaty, A. H.; Nilson, A. H.; and Slate, F. O., Shear Capacity of Reinforced Concrete Beams Using High Strength Concrete, ACI JOURNAL, Proceedings V. 83, No. 2, Mar.-Apr. 1986, pp. 290-296. [4.9] Roller, J. J., and Russell, H. G., Shear Strength of High-Strength Concrete Beams with Web Reinforcement, ACI Structural Journal, V. 87, No. 2, Mar.-Apr. 1990, pp. 191-198. [4.10] Johnson, M.K., and Ramirez, J.A., Minimum Amount of Shear Reinforcement in High Strength Concrete Members, ACI Structural Journal, V. 86, No. 4, July-Aug. 1989, pp. 376-382. [4.11] Ozcebe, G.; Ersoy, U.; and Tankut, T., Evaluation of Minimum Shear Reinforcement for Higher Strength Concrete, ACI Structural Journal, V. 96, No., 3, May-June 1999, pp. 361-368. [4.12] Ivey, D. L., and Buth, E., Shear Capacity of Lightweight Concrete Beams, ACI JOURNAL, Proceedings V. 64, No. 10, Oct. 1967, pp. 634-643. [4.13] Hanson, J. A., Tensile Strength and Diagonal Tension Resistance of Structural Lightweight Concrete, ACI JOURNAL, Proceedings V. 58, No. 1, July 1961, pp. 1-40. [4.14] Kani, G. N. J., Basic Facts Concerning Shear Failure, ACI JOURNAL, Proceedings V. 63, No. 6, June 1966, pp. 675-692. [4.15] Kani, G. N. J., How Safe Are Our Large Reinforced Concrete Beams, ACI JOURNAL, Proceedings V. 64, No. 3, Mar. 1967, pp. 128-141. [4.16] Faradji, M. J., and Diaz de Cossio, R., Diagonal Tension in Concrete Members of Circular Section (in Spanish) Institut de Ingenieria, Mexico (translation by Portland Cement Association, Foreign Literature Study No. 466). [4.17] Khalifa, J. U., and Collins, M. P., Circular Reinforced Concrete Members Subjected to Shear, Publications No. 81-08, Department of Civil Engineering, University of Toronto, Dec. 1981. 4-44

第 四 章 剪 力 與 扭 力 [4.18] PCI Design Handbook Precast and Prestressed Concrete, 4th Edition, Precast/Prestressed Concrete Institute, Chicago, 1992, 580 pp. [4.19] ACI Committee 318, Commentary on Building Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI 318-63), SP-10, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1965, pp. 78-84. [4.20] Guimares, G. N.; Kreger, M. E.; and Jirsa, J. O., Evaluation of Joint-Shear Provisions for Interior Beam-Column-Slab Connections Using High Strength Materials, ACI Structural Journal, V. 89, No. 1, Jan.-Feb. 1992, pp. 89-98. [4.21] Griezic, A.; Cook, W. D.; and Mitchell, D., Tests to Determine Performance of Deformed Welded-Wire Fabric Stirrups, ACI Structural Journal, V. 91, No. 2, Mar.-Apr. 1994, pp. 211-220. [4.22] Furlong, R. W.; Fenves, G. L.; and Kasl, E. P., Welded Structural Wire Reinforcement for Columns, ACI Structural Journal, V. 88, No. 5, Sept.-Oct. 1991, pp. 585-591. [4.23] Angelakos, D.; Bentz, E. C.; and Collins, M. D., Effect of Concrete Strength and Minimum Stirrups on Shear Strength of Large Members, ACI Structural Journal, V. 98, No. 3, May-June 2001, pp. 290-300. [4.24] Becker, R. J., and Buettner, D. R., Shear Tests of Extruded Hollow Core Slabs, PCI Journal, V. 30, No.2, Mar.-Apr. 1985. [4.25] Anderson, A. R., Shear Strength of Hollow Core Members, Technical Bulletin 78-81, Concrete Technology Associates, Tacoma, WA, Apr. 1978, 33pp. [4.26] Olesen, S. E.; Sozen, M. A.; and Siess, C. P., Investigation of Prestressed Reinforced Concrete for Highway Bridges, Part IV: Strength in Shear of Beams with Web Reinforcement, Bulletin No. 493, University of Illinois, Engineering Experiment Station, Urbana, 1967. [4.27] Anderson, N. S., and Ramirez, J. A., Detailing of Stirrup Reinforcement, ACI Structural Journal, V. 86, No. 5, Sept.-Oct. 1989, pp. 507-515. [4.28] Leonhardt, F., and Walther, R., The Stuttgart Shear Tests, C&CA Translation, No. 111, Cement and Concrete Association, 1964, London, 134 pp. [4.29] MacGregor, J. G., and Ghoneim, M. G., Design for Torsion, ACI Structural Journal, V. 92, No. 2, Mar.-Apr. 1995, pp. 211-218. [4.30] Hsu, T. T. C., ACI Shear and Torsion Provisions for Prestressed Hollow Girders, ACI Structural Journal, V. 94, No. 6, Nov.-Dec. 1997, pp. 787-799. [4.31] Hsu, T. T. C., Torsion of Structural Concrete Behavior of Reinforced Concrete Rectangular Members, Torsion of Structural Concrete, SP-18, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1968, pp. 291-306. [4.32] Collins, M. P., and Lampert, P., Redistribution of Moments at Cracking The Key to Simpler Torsion Design? Analysis of Structural Systems for Torsion, SP-35, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1973, pp. 343-383. [4.33] Hsu, T. T. C., and Burton, K. T., Design of Reinforced Concrete Spandrel Beams, Proceedings, ASCE, V. 100, No. ST1, Jan. 1974, pp. 209-229. [4.34] Hsu, T. C., Shear Flow Zone in Torsion of Reinforced Concrete, ASCE Structural Engineering, American Society of Civil Engineers, V. 116, No. 11, Nov. 1990, pp. 3206-3226. [4.35] Mitchell, D., and Collins, M. P., Detailing for Torsion, ACI JOURNAL, Proceedings V. 73, No. 9, Sept. 1976, pp. 506-511. [4.36] Behera, U., and Rajagopalan, K. S., Two-Piece U-Stirrups in Reinforced Concrete Beams, ACI 4-45

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第 四 章 剪 力 與 扭 力 Elements, Reinforced Concrete Structures in Seismic Zones, SP-53, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1977, pp. 149-202. [4.56] Hanson, N. W., and Conner, H. W., Seismic Resistance of Reinforced Concrete Beam-Column Joints, Proceedings, ASCE, V. 93, ST5, Oct. 1967, pp. 533-560. [4.57] ACI-ASCE Committee 352, Recommendations for Design of Beam-Column Joints in Monolithic Reinforced Concrete Structures (ACI 352R-91), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1991, 18 pp. Also ACI Manual of Concrete Practice. [4.58] ACI-ASCE Committee 426, The Shear Strength of Reinforced Concrete Members, Proceedings, ASCE, V. 100, No. ST8, Aug. 1974, pp. 1543-1591. [4.59] Vanderbilt, M. D., Shear Strength of Continuous Plates, Journal of the Structural Division, ASCE, V. 98, No. ST5, May 1972, pp. 961-973. [4.60] ACI-ASCE Committee 423, Recommendations for Concrete Members Prestressed with Unbonded Tendons (ACI 423.3R-89), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 18 pp. Also ACI Manual of Concrete Practice. [4.61] Burns, N. H., and Hemakom, R., Test of Scale Model of Post-Tensioned Flat Plate, Proceedings, ASCE, V. 103, ST6, June 1977, pp. 1237-1255. [4.62] Hawkins, N. M., Shear Strength of Slabs with Shear Reinforcement, Shear in Reinforced Concrete, SP-42, V. 2, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1974, pp. 785-815. [4.63] Broms, C.E., Shear Reinforcement for Deflection Ductility of Flat Plates, ACI Structural Journal, V. 87, No. 6, Nov.-Dec. 1990, pp. 696-705. [4.64] Yamada, T.; Nanni, A.; and Endo, K., Punching Shear Resistance of Flat Slabs: Influence of Reinforcement Type and Ratio, ACI Structural Journal, V. 88, No. 4, July-Aug. 1991, pp. 555-563. [4.65] Hawkins, N. M.; Mitchell, D.; and Hannah, S. N., The Effects of Shear Reinforcement on Reversed Cyclic Loading Behavior of Flat Plate Structures, Canadian Journal of Civil Engineering (Ottawa), V. 2, 1975, pp. 572-582. [4.66] ACI-ASCE Committee 421, Shear Reinforcement for Slabs (ACI 421.1R-99), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1999, 15 pp. [4.67] Corley, W. G., and Hawkins. N. M., Shearhead Reinforcement for Slabs, ACI JOURNAL, Proceedings V. 65, No. 10, Oct. 1968, pp. 811-824. [4.68] Hanson, N. W., and Hanson, J. M., Shear and Moment Transfer between Concrete Slabs and Columns, Journal, PCA Research and Development Laboratories, V. 10, No. 1, Jan. 1968, pp. 2-16. [4.69] Hawkins, N. M., Lateral Load Resistance of Unbonded Post-Tensioned Flat Plate Construction, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 26, No. 1, Jan.-Feb. 1981, pp. 94-115. [4.70] Hawkins, N. M., and Corley, W. G., Moment Transfer to Columns in Slabs with Shearhead Reinforcement, Shear in Reinforced Concrete, SP-42, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1974, pp. 847-879. 4-47

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 5 第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 5.1 符 號 a = β 1 c; 第 3.3.6 節 定 義 之 壓 應 力 分 佈 等 值 矩 形 之 深 度 ;cm A b = 單 根 鋼 筋 或 鋼 線 之 面 積 ;cm 2 A s = 非 預 力 縱 向 受 拉 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A tr = 在 s 距 離 內 且 垂 直 於 待 伸 展 或 續 接 鋼 筋 之 握 裹 劈 裂 面 的 橫 向 鋼 筋 總 面 積 ;cm 2 A v = 剪 力 鋼 筋 於 s 距 離 內 之 面 積 ;cm 2 b w = 梁 腹 寬 度 或 圓 形 斷 面 之 直 徑 ;cm c b = 下 列 兩 項 之 較 小 者 (1) 鋼 筋 或 鋼 線 中 心 至 最 近 混 凝 土 表 面 之 距 離 ;cm (2) 待 伸 展 鋼 筋 或 鋼 線 之 中 心 間 距 之 半 ;cm d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm d b = 鋼 筋 鋼 線 或 預 力 鋼 絞 線 之 標 稱 直 徑 ;cm f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f ct = 輕 質 混 凝 土 之 平 均 開 裂 抗 拉 強 度 ;kgf/cm 2 f ps = 彎 矩 計 算 強 度 下 之 預 力 鋼 筋 應 力, 參 閱 第 11.8 節 ;kgf/cm 2 f se = 預 力 損 失 後 預 力 鋼 筋 之 有 效 應 力 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 f yt = 橫 向 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 3.10.3 節 ;kgf/cm 2 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm K tr = 橫 向 鋼 筋 指 標, 參 閱 第 5.3.4.1 節 ;cm l a = 超 過 簡 支 承 中 心 線 或 反 曲 點 之 埋 置 長 度 ;cm l d = 受 拉 竹 節 鋼 筋 麻 面 鋼 線 光 面 或 麻 面 銲 接 鋼 線 預 力 鋼 絞 線 之 伸 展 長 度 ;cm l dc = 受 壓 竹 節 鋼 筋 或 麻 面 鋼 線 之 伸 展 長 度 ;cm l dh = 具 標 準 彎 鉤 之 受 拉 竹 節 鋼 筋 或 麻 面 鋼 線 之 伸 展 長 度, 由 臨 界 斷 面 至 彎 鉤 之 外 側 端, 即 由 臨 界 斷 面 至 彎 鉤 起 點 ( 切 點 ) 之 直 線 長 度 加 上 彎 鉤 彎 曲 內 徑 及 一 鋼 筋 直 徑 ;cm M n = 斷 面 之 彎 矩 計 算 強 度 ;kgf-cm n = 項 目 的 個 數, 如 強 度 試 驗 鋼 筋 鋼 線 單 根 式 錨 定 器 錨 栓 或 剪 力 柱 頭 抗 剪 臂 s = 縱 向 鋼 筋 橫 向 鋼 筋 預 力 鋼 腱 鋼 線 或 錨 栓 之 中 心 距 ;cm V u = 斷 面 之 設 計 剪 力 ;kgf β b = 斷 面 內 切 斷 之 受 拉 鋼 筋 面 積 與 全 部 受 拉 鋼 筋 面 積 之 比 λ = 混 凝 土 單 位 重 之 修 正 因 數, 參 閱 第 5.3.4 節 ψ e = 伸 展 長 度 之 鋼 筋 塗 布 修 正 因 數, 參 閱 第 5.3.4 節 ψ s = 伸 展 長 度 之 鋼 筋 尺 寸 修 正 因 數, 參 閱 第 5.3.4 節 ψ t = 伸 展 長 度 之 鋼 筋 位 置 修 正 因 數, 參 閱 第 5.3.4 節 5-1

美 國 ACI 規 範 早 期 版 本 對 鋼 筋 錨 定 的 要 求 分 為 撓 曲 握 裹 強 度 和 錨 定 握 裹 強 度 二 種 檢 查, 但 在 1971 年 版 之 ACI 規 範 改 採 用 伸 展 長 度 的 設 計 概 念, 並 放 棄 計 算 局 部 握 裹 應 力 極 值 的 撓 曲 握 裹 概 念 此 乃 規 範 認 為 對 鋼 筋 在 特 定 伸 展 長 度 內 考 慮 其 平 均 握 裹 強 度 較 具 意 義 之 故 形 成 此 種 看 法 的 背 景 有 二 : 首 先 為 所 有 握 裹 實 驗 均 對 鋼 筋 在 埋 置 長 度 內 之 平 均 握 裹 強 度 作 量 測 ; 其 次 為 在 裂 縫 旁 之 撓 曲 握 裹 應 力 變 化 極 大 且 不 易 計 算 [5.1] 伸 展 長 度 的 概 念 是 基 於 鋼 筋 在 其 埋 置 長 度 內 所 能 發 展 之 平 均 握 裹 應 力 而 得 由 於 較 高 之 握 裹 應 力 傳 遞 有 劈 裂 鋼 筋 周 遭 較 薄 混 凝 土 之 傾 向, 故 需 標 示 鋼 筋 的 伸 展 長 度 以 降 低 平 均 握 裹 應 力 並 避 免 混 凝 土 之 劈 裂 若 單 根 鋼 筋 埋 置 於 巨 積 混 凝 土 中, 由 於 混 凝 土 不 易 劈 裂, 故 其 伸 展 長 度 可 以 降 低, 但 若 整 排 鋼 筋 埋 置 於 混 凝 土 時, 其 可 能 形 成 不 連 續 的 弱 面, 故 於 鋼 筋 平 面 上 仍 有 縱 向 劈 裂 之 傾 向 伸 展 長 度 的 概 念 在 應 用 上 即 要 求 鋼 筋 在 通 過 應 力 極 值 點 時, 需 標 示 其 最 短 長 度 或 其 後 繼 延 伸 這 些 應 力 極 值 點 在 第 5.11.2 節 中 均 有 規 定 鋼 筋 之 伸 展 長 度 僅 係 提 供 鋼 筋 發 展 其 強 度 所 需 之 最 小 埋 置 長 度, 若 因 所 需 之 伸 展 長 度 過 長, 可 配 置 彎 鉤 或 機 械 式 錨 定 減 少 其 所 需 之 埋 置 長 度 本 章 並 未 使 用 強 度 折 減 因 數 φ, 係 因 本 章 所 列 之 伸 展 與 續 接 長 度 均 已 包 含 握 裹 強 度 折 減 值 之 故 對 強 度 設 計 法 而 言, 已 要 求 鋼 筋 能 發 展 出 f y 之 應 力 5.2 鋼 筋 之 伸 展 - 通 則 5.2.1 為 產 生 鋼 筋 所 需 承 受 之 拉 力 或 壓 力, 鋼 筋 在 構 材 任 一 斷 面 之 每 側 須 有 足 夠 之 埋 置 長 度 彎 鉤 機 械 式 錨 定 或 其 組 合 鋼 筋 受 拉 時 可 用 彎 鉤 產 生 其 部 分 拉 力, 受 壓 時 則 不 計 彎 鉤 之 伸 展 效 應 5.2.2 本 章 所 使 用 之 f c 值 不 可 超 過 26.5 kgf/cm 2 鋼 筋 在 其 應 力 極 值 點 的 兩 邊 之 埋 置 長 度 應 達 伸 展 長 度, 或 採 適 當 的 錨 定 組 合 5.3 受 拉 竹 節 鋼 筋 與 麻 面 鋼 線 之 伸 展 5.3.1 竹 節 鋼 筋 與 麻 面 鋼 線 之 受 拉 伸 展 長 度 l d, 應 依 第 5.3.2 節 簡 易 估 算 或 第 5.3.3 節 詳 細 計 算 之 規 定, 但 l d 不 得 小 於 30 cm 本 規 範 在 受 拉 伸 展 長 度 設 計 之 變 革 目 標 設 定 如 下 : (1) 友 善 之 多 元 化 設 計 路 徑 : 提 供 簡 易 估 算 法 和 詳 細 計 算 法, 由 工 程 師 自 行 選 擇 其 中 簡 易 估 算 法 可 節 省 工 程 師 之 時 間 但 使 用 較 多 之 鋼 筋 材 料, 而 詳 細 計 算 法 之 設 計 程 序 較 繁 重, 但 對 材 料 之 使 用 則 較 經 濟 工 程 師 可 按 設 計 對 象 之 不 同 情 況 而 自 行 選 擇, 規 範 不 強 制 要 求 所 有 的 設 計 都 須 經 全 面 且 冗 長 之 計 算 程 序 (2) 學 理 與 經 驗 之 平 衡 : 規 範 條 文 應 和 實 驗 研 究 之 發 現 一 致, 故 規 範 仍 以 實 驗 研 究 [5.2,5.3,5.4] 為 基 礎 而 工 程 師 認 為 規 範 太 過 保 守 之 爭 議, 可 能 出 自 強 度 折 減 係 數 重 覆 計 算 的 結 果, 故 對 握 裹 設 計 之 強 度 折 減 係 數 須 重 作 認 定 [5.7] (3) 簡 潔 之 握 裹 設 計 條 文 : 本 規 範 條 文 以 簡 潔 為 趨 向 5.3.2 受 拉 伸 展 長 度 l d 之 簡 易 估 算 如 下 表 之 規 定 5-2

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 (1) 鋼 筋 之 最 小 淨 保 護 層 厚 不 小 於 d b, 且 (a) 鋼 筋 最 小 淨 間 距 不 小 於 2d b 者, 或 (b) 鋼 筋 最 小 淨 間 距 不 小 於 d b 且 配 置 於 伸 展 長 度 l d 範 圍 內 之 橫 向 鋼 筋 符 合 第 13.9.5 節 有 關 橫 箍 筋 之 規 定, 或 符 合 第 4.6.5 節 剪 力 鋼 筋 間 距 及 第 4.6.6 節 最 少 剪 力 鋼 筋 量 之 規 定 (2) 其 它 D19 或 較 小 之 鋼 筋 及 麻 面 鋼 線 0.15 f ψ tψ eλ d f c y 0.23 f yψ tψ eλ d fc b b D22 或 較 大 之 鋼 筋 0.19 f yψ tψ eλ d fc 0.28 f yψ tψ eλ d fc 5.3.3 受 拉 伸 展 長 度 l d 之 詳 細 計 算 為 0. 28 f y ψ tψ eψ sλ l d = db (5-1) fc cb + Ktr d b c b + Ktr 式 中, 之 數 值 不 得 大 於 2.5, K tr 為 橫 向 鋼 筋 指 標, 依 下 列 公 式 計 算 d b Atr f yt Ktr = (5-2) 105sn 其 中,n = 在 握 裹 劈 裂 面 上 待 伸 展 或 續 接 之 鋼 筋 或 鋼 線 根 數 為 簡 化 設 計, 對 已 配 置 橫 向 鋼 筋 之 情 況, 亦 可 使 用 K tr =0 計 算 5.3.4 第 5.3.2 及 5.3.3 節 計 算 受 拉 伸 展 長 度 所 使 用 之 修 正 因 數 ψ t ψ e ψ s 及 λ 如 下 表 之 規 定 鋼 筋 情 況 修 正 因 數 (1) 鋼 筋 位 置 修 正 因 數 (ψ t ) (a) 水 平 鋼 筋 其 下 混 凝 土 一 次 澆 置 厚 度 大 於 30 cm 者 1.3 (b) 其 它 1.0 (2) 鋼 筋 塗 布 修 正 因 數 (ψ e ) * (a) 環 氧 樹 脂 塗 布 鋼 筋 之 保 護 層 小 於 3d b 或 其 淨 間 距 小 於 6d b 者 1.5 (b) 其 它 之 環 氧 樹 脂 塗 布 鋼 筋 1.2 (c) 未 塗 布 鋼 筋 1.0 (3) 鋼 筋 尺 寸 修 正 因 數 (ψ s ) (a) D19 或 較 小 之 鋼 筋 及 麻 面 鋼 線 0.8 (b) D22 或 較 大 之 鋼 筋 1.0 (4) 混 凝 土 單 位 重 之 修 正 因 數 (λ) (a) 於 輕 質 骨 材 混 凝 土 內 之 鋼 筋, 未 知 f ct 1.3 (b) 於 輕 質 骨 材 混 凝 土 內 之 鋼 筋, 已 知 f ct 18. fc 10. fct (c) 於 常 重 混 凝 土 內 之 鋼 筋 1.0 * 環 氧 樹 脂 塗 布 鋼 筋 為 頂 層 鋼 筋 時, 該 兩 項 修 正 因 數 之 乘 積 (ψ t ψ e ) 不 須 超 過 1.7 b b 5-3

本 節 之 理 論 基 礎 係 源 自 實 驗 研 究 之 成 果 [5.4], 而 在 握 裹 強 度 折 減 係 數 之 認 定 上, 已 排 除 了 與 抗 撓 折 減 之 重 覆 部 分 [5.7] 由 5.3.3 節 之 伸 展 長 度 詳 細 計 算 式 可 見 控 制 伸 展 長 度 之 所 有 因 數 與 其 影 響 效 果 不 考 慮 鋼 筋 之 圍 束 度, 即 假 設 (c b +K tr )/d b =1 時, 本 節 之 規 定 為 一 安 全 之 極 大 值, 然 後 再 視 圍 束 效 果 之 提 升 而 縮 小 這 可 以 避 免 工 程 師 在 冗 長 之 設 計 程 序 中, 因 未 注 意 圍 束 效 應 而 造 成 伸 展 長 度 之 不 足 由 本 節 之 規 定 可 見, 當 混 凝 土 抗 壓 強 度 f c 提 高 時 其 伸 展 長 度 可 予 以 降 低 但 第 5.2.2 節 中 之 f c 上 限 值 為 26.5 kgf/cm 2 之 規 定 是 指 當 高 強 度 混 凝 土 之 抗 壓 強 度 超 過 700 kgf/cm 2 時, 其 f c 超 過 700 kgf/cm 2 之 部 分 將 予 以 不 計 本 規 範 提 供 兩 種 方 法 供 工 程 師 選 用, 其 一 為 第 5.3.2 節 之 簡 易 估 算 法, 其 二 為 第 5.3.3 節 之 詳 細 計 算 法 第 5.3.3 節 係 考 慮 鋼 筋 周 遭 之 圍 束 效 應, 所 謂 圍 束 效 應 係 來 自 鋼 筋 周 圍 混 凝 土 保 護 層 厚 度 和 鋼 筋 間 距 (c b ), 以 及 橫 向 鋼 筋 之 使 用 量 (K tr ) 若 鋼 筋 受 到 較 高 程 度 之 圍 束, 則 其 握 裹 強 度 會 提 高, 反 之 則 降 低 若 在 特 殊 狀 況 或 構 材 重 覆 性 高 之 情 況, 工 程 師 可 使 用 詳 細 法 依 實 際 條 件 來 縮 短 伸 展 長 度, 以 增 加 施 工 性 或 經 濟 性 若 是 情 況 允 許, 工 程 師 亦 可 使 用 簡 易 法, 以 簡 化 計 算 程 序 並 保 有 安 全 之 設 計 若 鋼 筋 周 遭 之 圍 束 度 太 好, 即 ( cb Ktr ) db > 2. 5 加 保 護 層 厚 度 或 鋼 筋 間 距 或 橫 向 鋼 筋 量, 將 不 可 能 再 提 高 鋼 筋 之 握 裹 強 度, 因 此 規 定 ( c b + Ktr ) db 不 得 大 於 2.5 至 於 ( b tr ) b + 時, 握 裹 破 壞 將 由 劈 裂 式 轉 為 拉 拔 式, 此 時 再 增 c + K d 之 下 限 值 係 定 義 於 最 低 之 鋼 筋 圍 束 情 況 可 假 設 未 排 置 橫 向 鋼 筋 圍 束 待 伸 展 主 筋 (K tr =0), 且 參 考 第 13.5.1 節 梁 主 筋 淨 間 距 至 少 須 有 一 個 主 筋 直 徑 與 第 13.6 節 鋼 筋 之 保 護 層 之 規 定, 可 知 c b 1.0d b, 因 此 ( cb + Ktr ) db = ( 1. 0db + 0) db 1. 0, 故 ( b Ktr ) db cb + Ktr 1. 0 2. 5 d b 5-4 c + 之 數 值 範 圍 為 若 依 詳 細 法 來 設 計 伸 展 長 度 時,l d 可 供 調 整 之 範 圍 相 當 大 可 舉 例 如 下, 若 設 計 案 例 為 常 重 混 凝 土 (λ=1.0), 未 塗 布 鋼 筋 (ψ e = 1.0),D32 之 底 層 鋼 筋 (ψ t = 1.0), 且 混 凝 土 f c =280 kgf/cm 2 而 鋼 筋 f y =4,200 kgf/cm 2, 則 伸 展 長 度 可 為 l d 0. 28( 4, 200)( 1. 0)( 1. 0)( 1. 0) = d 280 ( 2. 5) 或 0. 28( 4, 200)( 1. 0)( 1. 0)( 1. 0) l d = db = 70db 280( 1. 0) 之 間, 其 中 可 供 工 程 師 設 計 之 空 間 甚 為 遼 闊 雖 然 至 今 尚 無 研 究 指 出 箍 筋 經 環 氧 樹 脂 塗 布 後 對 主 筋 之 圍 束 效 果, 但 一 般 相 信 其 仍 可 提 高 主 鋼 筋 之 握 裹 強 度 若 使 用 簡 易 法 對 前 例 (ψ t =ψ e =λ=1.0,f c =280 kgf/cm 2,f y =4,200 kgf/cm 2 ) 作 設 計 時, 若 鋼 筋 之 圍 束 條 件 符 合 第 5.3.2 節 (1) 之 規 定, 則 伸 展 長 度 可 為 0. 19( 4, 200)( 1. 0)( 1. 0)( 1. 0) l d = db = 47db 280 其 它 則 為 0. 28( 4, 200)( 1. 0)( 1. 0)( 1. 0) l d = db = 70db 280 之 間, 由 上 可 知 簡 單 之 圍 束 情 況 亦 可 造 成 相 當 大 之 伸 展 長 度 折 減, 且 其 使 用 方 法 甚 為 簡 易 b = 28d b 之 值

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 由 於 小 號 鋼 筋 之 握 裹 行 為 較 佳, 在 查 證 測 試 數 據 資 料 庫 [5.2,5.4] 後, 對 D19 鋼 筋 或 較 小 之 鋼 筋 及 麻 面 鋼 線 之 伸 展 長 度 約 可 取 大 號 者 之 80% 所 謂 頂 層 鋼 筋 效 應 是 指 混 凝 土 在 澆 置 時, 粗 骨 材 因 重 力 而 往 下 沈 使 得 氣 泡 與 水 份 從 新 拌 混 凝 土 中 升 起, 導 致 頂 層 鋼 筋 下 有 氣 泡 及 水 份 之 累 積, 而 造 成 鋼 筋 於 混 凝 土 中 握 裹 強 度 降 低 之 現 象 故 頂 層 鋼 筋 係 指 水 平 鋼 筋, 其 下 方 混 凝 土 一 次 澆 置 厚 度 大 於 30cm 者 本 規 範 採 用 伸 展 長 度 之 放 大 係 數 為 1.3, 此 數 值 略 低 於 早 期 版 本 規 定 之 1.4, 以 反 應 新 近 之 研 究 成 果 [5.8,5.9] 研 究 [5.10,5.11,5.12] 顯 示 環 氧 樹 脂 之 塗 布 會 降 低 鋼 筋 和 混 凝 土 界 面 間 之 黏 著 力, 因 此 造 成 鋼 筋 握 裹 強 度 之 降 低, 而 降 低 之 幅 度 端 視 握 裹 破 壞 之 模 式 而 定 若 鋼 筋 周 遭 之 圍 束 有 限 而 為 劈 裂 式 破 壞 時, 則 握 裹 強 度 會 大 量 損 失 [5.10] ; 但 若 鋼 筋 周 遭 圍 束 良 好 而 為 拉 拔 式 破 壞 時, 則 握 裹 強 度 降 低 之 幅 度 較 小 [5.11] 本 規 範 規 定 若 環 氧 樹 脂 塗 布 鋼 筋 之 保 護 層 小 於 3d b 或 其 淨 間 距 小 於 6d b 者, 則 歸 屬 為 劈 裂 式 破 壞 適 用 1.5 之 修 正 係 數 ; 若 為 其 他, 則 歸 屬 為 拉 拔 式 破 壞 適 用 1.2 之 修 正 係 數 又 環 氧 樹 脂 塗 布 鋼 筋 亦 為 頂 層 鋼 筋 時, 則 該 兩 項 修 正 係 數 之 乘 積 不 須 超 過 1.7 [5.25,5.26] 雖 然 規 範 對 沿 受 拉 伸 展 長 度 或 搭 接 長 度 範 圍 內 之 橫 向 鋼 筋 量 並 無 規 定, 但 最 近 之 研 究 指 出, 2 在 採 用 抗 壓 強 度 很 高 之 混 凝 土 時 若 橫 向 鋼 筋 量 不 足, 將 會 造 成 錨 定 脆 性 破 壞 以 f c = 1, 050kgf / cm 之 高 強 度 混 凝 土 配 合 D25 及 D36 鋼 筋 所 做 之 搭 接 試 驗 顯 示, 橫 向 鋼 筋 量 將 增 強 錨 定 之 韌 性 早 期 規 範 中 之 輕 質 混 凝 土 效 應 還 區 分 為 常 重 砂 輕 質 混 凝 土 和 全 輕 質 混 凝 土 兩 種 係 數 但 本 規 範 於 此 已 作 簡 化, 故 對 任 何 輕 質 混 凝 土 均 使 用 1.3 之 修 正 係 數 當 然 若 輕 質 混 凝 土 平 均 開 裂 抗 拉 強 度 ( f ct ) 為 已 知 時, 是 允 許 使 用 較 低 之 修 正 係 數 ( 18. fc 10. ) f ct 5.3.5 若 受 撓 構 材 之 鋼 筋 量 超 過 分 析 需 要 者, 其 伸 展 長 度 可 乘 以 需 要 A s 與 使 用 A s 之 比 值 ; 惟 有 特 別 要 求 須 能 發 展 至 f y 或 依 第 15.3.1. 節 設 計 者 除 外 超 量 鋼 筋 之 折 減 係 數 對 耐 震 構 材 或 有 特 別 要 求 須 能 發 展 出 f y 之 鋼 筋 均 不 適 用, 故 本 款 之 適 用 範 圍 應 排 除 第 15.3.1.5 5.12.2 13.11.2.3 13.12 及 6.4.8.6 節 之 規 定 本 節 條 文 使 用 可 一 字 是 指 超 量 鋼 筋 之 折 減 並 非 強 制 式 而 為 選 擇 性 條 款 5.4 受 壓 竹 節 鋼 筋 與 麻 面 鋼 線 之 伸 展 由 於 在 構 材 之 壓 力 區 沒 有 撓 曲 拉 力 裂 縫 來 干 擾 握 裹 力 之 傳 遞, 而 且 混 凝 土 對 鋼 筋 端 部 又 有 直 接 承 壓 之 效 果, 所 以 鋼 筋 之 受 壓 伸 展 長 度 要 比 其 受 拉 伸 展 長 度 為 短 當 受 壓 鋼 筋 被 螺 箍 筋 或 橫 箍 筋 所 圍 束 時, 其 受 壓 伸 展 長 度 可 折 減 25%, 若 超 量 使 用 鋼 筋 時, 其 受 壓 伸 展 長 度 亦 可 予 以 折 減 5.4.1 竹 節 鋼 筋 與 麻 面 鋼 線 之 受 壓 伸 展 長 度 l dc 應 依 第 5.4.2 節 之 規 定, 且 可 依 第 5.4.3 節 規 定 乘 以 適 用 修 正 因 數, 但 l dc 不 得 小 於 20 cm 0 075 f y 5.4.2 受 壓 伸 展 長 度 為 l dc =. d b, 但 不 小 於 0.0043f y d b f c 5.4.3 受 壓 竹 節 鋼 筋 與 麻 面 鋼 線 若 有 下 列 各 情 況, 其 l dc 可 分 別 乘 以 表 5.4.3 之 有 關 修 正 因 數 予 5-5

以 折 減 表 5.4.3 受 壓 伸 展 長 度 修 正 因 數 考 慮 因 素 鋼 筋 情 況 修 正 因 數 超 量 鋼 筋 鋼 筋 實 際 之 使 用 量 超 過 分 析 之 需 要 量 需 要 之 A 使 用 之 A 螺 箍 筋 鋼 筋 被 直 徑 不 小 於 6 mm 之 螺 箍 筋 所 圍 束, 且 其 螺 距 不 大 於 10 cm 者 0.75 橫 箍 筋 鋼 筋 被 符 合 第 13.9.5 節 規 定 之 D13 橫 箍 筋 所 圍 束, 且 其 中 心 間 距 不 大 於 10 cm 者 0.75 s s 5.5 成 束 鋼 筋 之 伸 展 5.5.1 成 束 鋼 筋 之 伸 展 長 度 應 各 按 其 單 一 鋼 筋 在 受 拉 或 受 壓 之 伸 展 長 度 增 加 之 ; 三 根 成 束 者 增 加 20%; 四 根 成 束 者 增 加 33% 成 束 鋼 筋 ( 束 筋 ) 內 個 別 鋼 筋 之 伸 展 長 度 應 比 其 呈 非 成 束 鋼 筋 型 式 而 單 獨 出 現 時 為 長 此 乃 個 別 鋼 筋 表 面 在 靠 成 束 鋼 筋 內 緣 側 之 部 分 很 難 激 發 握 裹 力 之 傳 遞, 所 以 需 要 較 長 之 伸 展 長 度 設 計 者 應 注 意 第 5.15.2.2 節 及 第 13.6.6.4 節 中 成 束 鋼 筋 內 各 別 鋼 筋 搭 接 及 終 斷 點 之 相 關 規 定 5.5.2 當 依 第 5.3 節 之 修 正 因 數 涉 及 d b 時, 應 將 成 束 鋼 筋 視 為 一 根 鋼 筋, 其 d b 為 等 鋼 筋 面 積 之 直 徑 雖 然 成 束 鋼 筋 內 個 別 鋼 筋 之 伸 展 及 搭 接 長 度 是 以 單 一 鋼 筋 之 直 徑 作 計 算 後 再 增 加 20% 或 33%, 但 在 使 用 第 5.3.3 節 規 定 以 評 估 保 護 層 及 淨 間 距 對 劈 裂 抵 抗 之 效 果 時, 其 使 用 之 直 徑 應 放 大 為 成 束 鋼 筋 等 面 積 所 相 當 單 根 鋼 筋 之 直 徑 5.6 受 拉 鋼 筋 標 準 彎 鉤 之 伸 展 抗 拉 彎 鉤 之 破 壞 模 式 通 常 為 其 彎 轉 段 ( 圖 R5.6(a) 中 A 點 ) 兩 側 混 凝 土 之 劈 裂, 或 是 其 彎 轉 段 內 緣 混 凝 土 的 擠 碎 因 此 為 避 免 此 等 破 壞, 須 降 低 彎 鉤 在 彎 轉 段 ( 圖 R5.6(a) 中 A 點 ) 內 之 拉 應 力, 故 本 節 乃 就 標 準 彎 鉤 之 伸 展 長 度 l dh 作 規 定,l dh 為 由 臨 界 斷 面 起 算 直 至 彎 鉤 之 外 側 端 如 圖 R5.6(b) 及 (c) 所 示 而 制 定 l dh 之 目 的 係 期 望 透 過 在 l dh 範 圍 內 之 握 裹 應 力, 逐 漸 降 低 臨 界 斷 面 處 鋼 筋 之 最 大 應 力 f y, 使 得 彎 轉 段 內 之 鋼 筋 拉 應 力 降 低 至 不 足 以 發 生 破 壞 情 形 換 而 言 之,l dh 也 就 是 臨 界 拉 應 力 所 需 之 折 減 伸 展 長 度 本 節 所 規 定 之 l dh 僅 適 用 於 符 合 第 13.3 節 的 標 準 彎 鉤, 倘 若 彎 鉤 使 用 較 大 之 彎 曲 半 徑 時, 非 本 節 所 能 涵 蓋 具 標 準 彎 鉤 之 受 拉 鋼 筋 伸 展 長 度 之 修 正 因 數 包 含 混 凝 土 保 護 層 超 量 鋼 筋 輕 質 混 凝 土 環 氧 樹 脂 塗 布 鋼 筋 及 源 自 混 凝 土 或 箍 筋 以 抵 抗 劈 裂 之 圍 束 效 應 [5.2,5.3] 和 直 線 鋼 筋 不 同 之 處 是 彎 鉤 之 伸 展 長 度 無 所 謂 頂 層 鋼 筋 之 效 應, 而 彎 鉤 也 不 易 使 用 頂 層 鋼 筋 之 定 義 去 辨 別 彎 鉤 部 分 在 抗 壓 時 無 效, 故 在 鋼 筋 受 壓 時 不 計 彎 鉤 之 伸 展 效 應 近 來 實 驗 [5.13] 顯 示, 對 環 氧 樹 脂 塗 布 彎 鉤 之 伸 展 長 度 應 增 加 20% 以 彌 補 其 因 表 面 塗 布 所 造 成 握 裹 強 度 之 損 失 5-6

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 混 凝 土 劈 裂 A T 混 凝 土 擠 碎 (a) 抗 拉 彎 鉤 之 破 壞 模 式 l dh f y 彎 曲 半 徑 12d b 臨 界 斷 面 (b)90 標 準 彎 鉤 d b 臨 界 斷 面 D10 至 D25 D29, D32, D36 D43, D57 4d b 5d b 6d b 4d b 6.5 cm l dh (c)180 標 準 彎 鉤 圖 R5.6 抗 拉 標 準 彎 鉤 5.6.1 受 拉 竹 節 鋼 筋 其 末 端 具 標 準 彎 鉤 者, 其 伸 展 長 度 l dh 應 為 第 5.6.2 節 之 規 定, 且 可 依 第 5.6.3 節 乘 以 適 用 之 修 正 因 數 予 以 折 減 但 l dh 不 得 小 於 8d b 或 15 cm 5.6.2 具 標 準 彎 鉤 受 拉 鋼 筋 之 伸 展 長 度 為 0. 075 f ψ λ y e l dh = db (5-3) f c 式 中 (1) 鋼 筋 塗 布 環 氧 樹 脂 時 : 修 正 因 數 ψ e =1.2, 其 他 ψ e =1.0 (2) 鋼 筋 於 輕 質 混 凝 土 內 時 : 修 正 因 數 λ=1.3, 其 他 λ=1.0 5.6.3 具 標 準 彎 鉤 受 拉 鋼 筋 之 伸 展 長 度 若 有 符 合 表 5.6.3 之 使 用 情 況, 其 l dh 可 分 別 乘 以 該 表 之 有 關 修 正 因 數 予 以 折 減 5-7

表 5.6.3 具 標 準 彎 鉤 受 拉 鋼 筋 伸 展 長 度 之 修 正 因 數 考 慮 因 素 修 正 條 件 修 正 因 數 備 註 保 護 層 厚 度 箍 筋 或 肋 筋 鋼 筋 超 量 D36 或 較 小 鋼 筋, 其 側 面 保 護 層 ( 垂 直 彎 鉤 平 面 ) 6.5cm, 且 若 90 彎 鉤 直 線 延 長 段 之 保 護 層 5 cm (1) 具 90 彎 鉤 之 D36 或 較 小 鋼 筋, 其 全 部 伸 展 長 度 l dh 為 間 距 3d b 之 垂 直 箍 筋 或 肋 筋 所 圍 束 ; 或 其 彎 鉤 直 線 延 長 段 為 間 距 3d b 之 平 行 箍 筋 或 肋 筋 所 圍 束 (2) 具 180 彎 鉤 之 D36 或 較 小 鋼 筋, 其 全 部 伸 展 長 度 l dh 為 間 距 3d b 之 垂 直 箍 筋 或 肋 筋 所 圍 束 以 上 (1) (2) 情 況 中,d b 為 彎 鉤 鋼 筋 之 直 徑, 且 第 一 個 圍 束 箍 筋 或 肋 筋 距 彎 鉤 外 側 不 得 大 於 2d b 鋼 筋 實 際 之 使 用 量 超 過 分 析 之 需 要 量 : (1) 鋼 筋 錨 定 或 伸 展 經 特 別 要 求 須 能 發 展 至 f y 或 依 第 15.3.1.4 節 設 計 者 (2) 其 它 0.7 0.8 1.0 需 要 之 As 使 用 之 As 第 5.6.4 節 之 情 形 不 適 用 實 驗 [5.27] 顯 示, 位 於 彎 鉤 附 近 之 密 集 箍 筋 可 有 效 的 圍 束 彎 鉤 鋼 筋, 然 而 對 施 工 性 而 言 前 述 之 密 集 圍 束 箍 筋 有 時 並 不 容 易 施 做, 設 計 者 宜 謹 慎 使 用 表 5.6.3 中 箍 筋 或 肋 筋 修 正 因 數 (1) 及 (2) 之 實 例 可 分 別 以 圖 R5.6.3(a) 及 圖 R5.6.3(b) 說 明, 其 中 後 者 為 典 型 之 梁 柱 接 頭 彎 鉤 鋼 筋 圍 束 情 形 第 5.6.3 節 之 修 正 因 數 可 同 時 使 用, 例 如 表 5.6.3 考 慮 因 素 中 之 保 護 層 厚 度 及 箍 筋 或 肋 筋 之 第 (2) 項 條 件 均 符 合 時, 則 伸 展 長 度 為 l 0. 7 0 8 dh. l dh d b 2d b 3d b 圖 R5.6.3(a) 箍 筋 或 肋 筋 垂 直 於 具 彎 鉤 的 主 筋 5-8

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 d b 彎 鉤 尾 部 ( 含 彎 轉 及 直 線 段 ) 2d b 3d b 圖 R5.6.3(b) 箍 筋 或 肋 筋 平 行 於 具 彎 鉤 的 主 筋 5.6.4 在 構 材 不 連 續 端 內 之 鋼 筋 標 準 彎 鉤, 其 兩 側 面 及 頂 面 ( 或 底 面 ) 保 護 層 小 於 6.5 cm 時, 其 彎 鉤 之 全 部 伸 展 長 度 l dh 須 被 間 距 3d b 之 垂 直 箍 筋 或 肋 筋 所 圍 束, 而 第 一 個 圍 束 箍 筋 或 肋 筋 距 彎 鉤 外 側 不 得 大 於 2d b, 且 不 適 用 表 5.6.3 中 有 關 箍 筋 或 肋 筋 之 修 正 因 數 ;d b 為 彎 鉤 鋼 筋 之 直 徑 若 彎 鉤 之 兩 側 面 保 護 層 ( 垂 直 於 彎 鉤 平 面 ) 及 其 頂 面 與 底 面 保 護 層 ( 位 於 彎 鉤 平 面 ) 均 較 薄 時, 則 受 拉 彎 鉤 常 有 劈 裂 其 周 邊 混 凝 土 之 虞 故 在 混 凝 土 提 供 之 圍 束 較 小 時, 就 必 須 使 用 箍 筋 來 改 善 彎 鉤 之 圍 束 條 件, 如 圖 R5.6.4 所 示, 特 別 是 鋼 筋 之 混 凝 土 保 護 層 較 薄 且 必 須 使 用 彎 鉤 發 展 出 全 強 (f y ) 之 情 況 本 節 係 對 簡 支 梁 兩 端, 或 懸 臂 梁 自 由 端, 或 構 材 不 在 接 頭 另 一 面 延 伸 之 端 部 內 之 彎 鉤 作 約 束 ; 但 是, 若 鋼 筋 之 計 算 應 力 較 低, 如 鋼 筋 超 量, 以 致 不 需 彎 鉤 提 供 錨 定 強 度, 此 時 則 不 需 再 使 用 圍 束 箍 筋 或 肋 筋 但 對 版 不 連 續 端 內 之 彎 鉤 亦 不 適 用 本 節 條 文, 係 因 在 垂 直 於 彎 鉤 平 面 之 兩 側 版 混 凝 土 已 對 彎 鉤 提 供 良 好 圍 束 之 故 小 於 6.5cm 斷 面 A l dh 須 配 置 箍 筋 或 肋 筋 d b 小 於 6.5cm 3d b 斷 面 A 2d b 斷 面 A 圖 R5.6.4 構 材 不 連 續 端 保 護 層 不 足 時 之 箍 筋 補 強 5.6.5 鋼 筋 受 壓 時 不 計 彎 鉤 之 伸 展 效 應 彎 鉤 部 分 在 抗 壓 時 無 效, 故 在 鋼 筋 受 壓 之 錨 定 計 算 時 不 可 計 入 彎 鉤 部 分 5-9

5.7 機 械 式 錨 定 5.7.1 任 何 機 械 式 錨 定 能 用 以 伸 展 鋼 筋 之 強 度 而 無 害 於 混 凝 土 者, 均 可 使 用 本 節 適 用 於 鋼 腱 和 鋼 筋 5.7.2 機 械 式 錨 定 之 適 當 與 否 須 經 試 驗 證 明 5.7.3 鋼 筋 之 伸 展 長 度 可 用 機 械 式 錨 定 加 上 由 機 械 式 錨 定 至 鋼 筋 最 大 應 力 點 間 之 埋 置 長 度 合 併 計 算 鋼 筋 之 伸 展 可 將 所 有 對 錨 定 有 貢 獻 之 項 目 均 計 入 因 此 當 機 械 式 錨 定 不 足 以 讓 鋼 筋 發 展 其 強 度 時, 則 可 於 臨 界 斷 面 與 機 械 式 錨 定 間 增 加 鋼 筋 之 埋 置 長 度 以 補 足 其 差 額 5.8 受 拉 銲 接 麻 面 鋼 線 網 之 伸 展 5.8.1 銲 接 麻 面 鋼 線 網 之 受 拉 伸 展 長 度 l d, 應 為 第 5.3.2 或 5.3.3 節 所 規 定 之 受 拉 伸 展 長 度 l d 乘 以 第 5.8.2 或 5.8.3 節 銲 接 麻 面 鋼 線 網 之 修 正 因 數 但 受 拉 伸 展 長 度 l d 不 得 小 於 20 cm 當 使 用 第 5.8.2 節 之 銲 接 麻 面 鋼 線 網 修 正 因 數 時, 第 5.3.2 及 5.3.3 節 中 環 氧 樹 脂 塗 布 鋼 線 網 之 修 正 因 數 ψ e 可 取 1.0 5.8.2 若 銲 接 麻 面 鋼 線 網 在 其 伸 展 長 度 範 圍 內 至 少 有 一 根 橫 向 鋼 線, 且 距 臨 界 斷 面 5 cm 以 上 f y 2, 450 5d 者, 其 鋼 線 網 修 正 因 數 應 為 ( ) 或 ( b ) 之 大 值, 但 不 必 大 於 1, 其 中 s 為 待 伸 f y s 展 鋼 線 之 間 距 符 合 本 節 之 鋼 線 網 有 環 氧 樹 脂 塗 布 者, 其 修 正 因 數 ψ e 可 取 1.0 5.8.3 若 銲 接 麻 面 鋼 線 網 在 其 伸 展 長 度 範 圍 內 無 任 何 橫 向 鋼 線, 或 僅 有 一 根 橫 向 鋼 線 但 距 臨 界 斷 面 未 達 5 cm 以 上 者, 其 鋼 線 網 修 正 因 數 應 為 1, 故 其 伸 展 長 度 與 麻 面 鋼 線 者 同 5.8.4 當 麻 面 鋼 線 網 在 其 鋼 線 伸 展 方 向 摻 有 光 面 鋼 線 時, 則 其 伸 展 長 度 應 依 第 5.9 節 計 算 之 圖 R5.8 顯 示 銲 接 麻 面 鋼 線 網 於 其 伸 展 長 度 內 有 一 根 橫 向 鋼 線 穿 過 之 情 形 當 然 銲 接 麻 面 鋼 線 網 在 伸 展 長 度 內 也 可 以 不 靠 橫 向 鋼 線 提 供 部 分 錨 定, 而 由 麻 面 鋼 線 之 直 線 伸 展 來 提 供 全 部 的 錨 定, 但 其 計 算 程 序 和 圖 R5.8 者 不 同 由 於 鋼 線 網 之 錨 定 效 應 主 要 源 自 橫 向 鋼 筋, 故 實 驗 數 據 [5.14] 顯 示 環 氧 樹 脂 塗 布 鋼 線 網 之 伸 展 及 搭 接 長 度 與 未 塗 布 者 同, 所 以 其 環 氧 樹 脂 塗 布 之 修 正 因 數 ψ e 可 取 1.0 至 少 5 cm 臨 界 斷 面 埋 置 長 度 Max.(l d,20 cm) 圖 R5.8 銲 接 麻 面 鋼 線 網 之 伸 展 5-10

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 5.9 受 拉 銲 接 光 面 鋼 線 網 之 伸 展 銲 接 光 面 鋼 線 網 之 伸 展, 在 伸 展 長 度 範 圍 內 須 有 二 根 橫 向 鋼 線 其 距 臨 界 斷 面 之 最 小 距 離 不 得 Af b y 小 於 5 cm 且 由 臨 界 斷 面 至 最 遠 端 橫 向 鋼 線 之 伸 展 長 度 l d 不 得 小 於 ( λ), 其 中 s 為 待 s f 伸 展 鋼 線 之 間 距 若 鋼 線 實 際 使 用 量 超 過 分 析 需 要 量 時, 可 依 第 5.3.5 節 之 規 定 折 減 伸 展 長 度 l d, 但 l d 不 得 小 於 15 cm 圖 R5.9 顯 示 銲 接 光 面 鋼 線 網 的 錨 定 主 要 是 靠 橫 向 鋼 線 所 提 供, 而 且 光 面 鋼 線 網 之 銲 接 規 定 及 銲 點 間 距 均 較 麻 面 鋼 線 者 為 嚴 格 [5.15] 臨 界 斷 面 至 少 5 cm c 埋 置 長 度 Max.(l d,15 cm) 圖 R5.9 銲 接 光 面 鋼 線 網 之 伸 展 5.10 預 力 鋼 絞 線 之 伸 展 5.10.1 除 符 合 第 5.10.1.1 節 之 規 定 者 外, 預 力 七 線 鋼 絞 線 在 臨 界 斷 面 外 握 裹 之 受 拉 伸 展 長 度 不 得 小 於 : f se l d = 0. 014( ) db + 0. 014( f ps f se ) db (5-4) 3 5.10.1.1 若 構 材 斷 面 之 設 計 鋼 絞 線 應 力 小 於 由 式 (5.4) 雙 線 性 關 係 式 所 求 得 之 值, 則 可 採 用 較 小 之 受 拉 伸 展 長 度 5.10.2 若 無 任 一 或 多 數 鋼 絞 線 之 握 裹 未 延 伸 至 構 材 端, 或 者 集 中 載 重 作 用 於 鋼 絞 線 受 拉 伸 展 長 度 範 圍 內, 應 可 僅 核 算 構 材 最 接 近 端 部 諸 斷 面, 使 該 斷 面 在 設 計 載 重 下 具 有 所 要 求 之 強 度 預 力 鋼 絞 線 之 伸 展 規 定 是 擬 提 供 鋼 絞 線 握 裹 之 完 整 性 以 使 構 材 衍 生 其 強 度 本 節 條 文 是 針 對 常 重 混 凝 土 及 淨 保 護 層 至 少 5 cm 之 梁 測 試 數 據 而 訂 實 際 製 作 程 序 應 注 意 搗 實 以 確 保 鋼 絞 線 和 周 遭 之 混 凝 土 緊 密 接 觸 本 節 對 低 水 膠 比 且 無 坍 度 之 混 凝 土 構 材 較 不 適 用 式 (5-4) 之 第 一 項 代 表 預 力 鋼 絞 線 如 欲 衍 生 其 有 效 應 力 f se 所 需 之 握 裹 長 度, 而 第 二 項 即 代 表 預 力 鋼 絞 線 由 f se 繼 續 衍 生 至 構 材 達 彎 矩 計 算 強 度 時 之 應 力 f ps 所 需 之 額 外 握 裹 長 度 圖 R5.10 顯 示 鋼 絞 線 應 力 在 握 裹 傳 力 長 度 間 之 變 化 情 形 上 述 伸 展 長 度 之 表 達 式 是 針 對 直 徑 5.0 7.5 和 12.5 mm 之 潔 淨 鋼 絞 線 測 試 而 得, 而 且 其 f ps 不 大 於 19,250 kgf/cm 2 [5.16,5.17,5.18] 影 響 鋼 絞 線 握 裹 傳 力 之 因 素 很 多, 包 括 鋼 絞 線 外 形 及 表 面 粗 糙 度 鋼 絞 線 所 承 受 之 應 力 位 於 鋼 [5.28,5.29] 絞 線 下 方 之 混 凝 土 厚 度 鋼 絞 線 與 混 凝 土 間 力 之 傳 遞 方 式 等 等 最 近 之 研 究 顯 示 就 握 裹 傳 力 實 務 而 言, 必 需 有 適 當 之 品 質 保 證 程 序 以 確 保 鋼 絞 線 能 發 展 足 夠 之 握 裹 傳 力 預 鑄 混 凝 土 施 工 廠 商 之 施 工 品 質, 必 需 仰 賴 鋼 絞 線 製 造 廠 商 能 提 供 握 裹 傳 力 特 性 符 合 本 節 規 定 之 產 品 若 是 鋼 絞 線 表 面 稍 微 生 銹 則 其 伸 展 長 度 可 較 潔 淨 者 為 短, 而 且 逐 漸 釋 放 預 力 鋼 絞 線 所 需 之 伸 展 長 度 也 較 猝 然 剪 斷 者 為 短 5-11

本 節 規 定 對 光 面 鋼 線 或 設 有 端 錨 之 鋼 筋 均 不 適 用 光 面 鋼 線 因 其 表 面 缺 少 機 械 互 鎖 之 功 效, 故 其 伸 展 長 度 應 較 長 若 有 單 一 或 多 數 鋼 絞 線 之 握 裹 未 延 伸 至 構 材 端, 則 臨 界 斷 面 可 能 位 於 尚 未 完 全 發 展 設 計 強 度 之 位 [5.30,5.31] 置, 此 時 必 需 做 進 一 步 之 詳 細 分 析 近 期 之 研 究 報 告 提 出 了 適 用 於 鋼 絞 線 具 有 不 同 完 全 伸 展 位 置 情 況 之 分 析 方 法 為 保 守 計, 唯 有 在 某 一 斷 面 完 全 伸 展 之 鋼 絞 線 才 視 為 有 效 當 臨 界 斷 面 產 生 在 握 裹 傳 力 區 則 必 需 做 特 別 之 考 慮 對 部 分 載 重 情 況, 例 如 較 大 之 集 中 載 重 作 用 在 鋼 絞 線 伸 展 長 度 範 圍 內, 可 能 使 得 臨 界 斷 面 遠 離 需 要 完 全 發 展 設 計 強 度 之 斷 面 f ps 在 構 材 之 計 算 強 度 時 鋼 鉸 線 應 力 f se 僅 預 力 作 用 時 0.014( fse ) db 3 0.014( f ps f se ) d b l d l d = 距 鋼 鉸 線 自 由 端 之 長 度 圖 R5.10 應 力 距 鋼 鉸 線 自 由 端 之 理 想 化 雙 線 性 變 化 5.10.3 若 鋼 絞 線 之 握 裹 未 延 伸 至 構 材 端, 且 在 使 用 載 重 情 形 下 依 第 11.5.2 節 規 定 預 壓 拉 力 區 內 有 拉 力 存 在 者, 則 第 5.10.1 節 規 定 之 握 裹 伸 展 長 度 應 予 加 倍 對 握 裹 未 延 伸 至 構 材 端 之 預 力 梁 作 實 驗 [5.16] 顯 示, 測 試 梁 之 伸 展 長 度 須 放 大 式 (5-4) 之 值 達 兩 倍 時, 其 撓 曲 行 為 才 和 握 裹 延 伸 至 梁 端 者 相 仿 因 此 握 裹 未 延 伸 至 梁 端 之 鋼 絞 線 伸 展 長 度 就 有 被 放 大 達 兩 倍 之 芻 議 再 者, 上 述 實 驗 之 後 續 測 試 [5.19] 顯 示 若 預 力 梁 在 使 用 載 重 下 沒 有 拉 力 作 用, 握 裹 未 延 伸 至 梁 端 之 鋼 絞 線 伸 展 長 度 就 不 須 放 大 兩 倍 因 此 本 節 在 兩 個 情 況 並 立 時, 才 要 求 伸 展 長 度 放 大 兩 倍 5.11 受 撓 鋼 筋 之 伸 展 - 通 則 5.11.1 受 拉 鋼 筋 之 伸 展, 可 將 鋼 筋 彎 過 梁 腹 錨 定, 或 與 構 材 對 面 之 鋼 筋 連 續 5.11.2 受 撓 構 材 內 計 算 鋼 筋 伸 展 之 臨 界 斷 面 係 在 最 大 應 力 處 及 相 鄰 鋼 筋 終 止 或 彎 起 處 第 5.12.3 節 之 規 定 亦 須 符 合 一 典 型 連 續 梁 之 鋼 筋 伸 展 臨 界 斷 面 如 圖 R5.11.2 中 符 號 c 或 x 所 示 對 均 佈 載 重 梁 中 正 彎 矩 鋼 筋 而 言, 其 延 伸 進 入 支 承 的 長 度 常 受 第 5.12.3 節 規 定 之 控 制, 並 非 由 最 大 彎 矩 處 或 鋼 筋 切 斷 點 起 算 之 錨 定 握 裹 長 度 所 約 束 5-12

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 x c 鋼 筋 a 之 彎 矩 強 度 反 曲 點 (P.I.) 鋼 筋 b 之 彎 矩 強 度 x 設 計 彎 矩 曲 線 (d,12d b 或 l n / 16) l d x (d or 12d b ) 鋼 筋 b 依 第 5.3.1 節 或 5.12.2 節 設 計 或 若 底 層 鋼 筋 作 抗 壓 鋼 筋 時, 須 用 抗 壓 之 l dc 處 理 c l d 鋼 筋 a P.I. 鋼 筋 a 之 埋 置 l d x (d or 12d b ) l d 需 依 第 5.12.3 節 檢 查 此 處 之 撓 曲 握 裹 應 力 圖 R5.11.2 連 續 梁 之 撓 曲 鋼 筋 伸 展 c 5.11.3 鋼 筋 之 彎 起 或 截 斷, 除 在 簡 支 梁 支 承 處 及 懸 臂 梁 自 由 端 外, 須 超 過 該 筋 不 需 承 受 撓 曲 應 力 處 向 外 延 伸 至 少 一 個 有 效 深 度 d 且 不 小 於 12d b 設 計 所 使 用 之 彎 矩 圖 僅 為 近 似 值, 例 如 其 最 大 彎 矩 之 位 置 會 隨 著 載 重 變 化 支 承 沈 陷 或 側 力 作 用 等 原 因 而 作 改 變 而 且 剪 力 裂 縫 的 產 生 也 會 增 加 撓 曲 鋼 筋 之 拉 應 力, 例 如 剪 力 裂 縫 會 將 無 肋 筋 梁 之 鋼 筋 撓 曲 拉 應 力 值 朝 彎 矩 為 零 處 平 移 約 一 個 有 效 深 度 d 之 距 離 當 然 對 有 肋 筋 梁 而 言, 則 上 述 剪 力 裂 縫 之 效 應 會 降 低, 但 其 仍 有 一 定 程 度 之 影 響 針 對 最 大 彎 矩 位 置 會 移 動 之 現 象, 本 規 範 要 求 ( 除 另 有 註 記 者 外 ) 鋼 筋 須 通 過 理 論 切 斷 點 且 繼 續 延 伸 d 或 12d b 之 長 度 滿 足 此 一 要 求 之 鋼 筋 切 斷 情 形 如 圖 R5.11.2 所 示 若 於 梁 內 配 置 不 同 尺 寸 之 鋼 筋 時, 則 延 伸 量 是 根 據 被 切 斷 鋼 筋 之 直 徑 作 計 算 當 鋼 筋 在 梁 之 遠 端 彎 起 並 連 續 通 過 構 材 深 度 之 半 時, 則 可 視 為 符 合 本 節 要 求 而 不 必 去 作 延 伸 量 之 檢 查 5.11.4 除 不 需 承 受 撓 曲 應 力 之 鋼 筋 依 第 5.11.3 節 之 規 定 彎 起 或 終 止 外, 其 餘 之 連 續 鋼 筋 須 在 前 述 鋼 筋 不 需 承 受 撓 曲 應 力 處 延 伸 一 不 小 於 l d 之 埋 置 長 度 在 鋼 筋 受 拉 區 之 截 斷 或 彎 起 處, 其 相 鄰 之 連 續 鋼 筋 仍 保 有 最 大 應 力, 如 圖 R5.11.2 中 符 號 x 所 示 若 鋼 筋 在 彎 矩 設 計 圖 之 允 許 處 即 行 截 斷, 則 連 鄰 連 續 鋼 筋 之 最 大 應 力 就 會 高 達 f y, 因 此 這 些 連 續 鋼 筋 須 繼 續 延 伸 一 個 l d 之 長 度 ( 圖 R5.11.2) 5-13

5.11.5 受 撓 鋼 筋 在 受 拉 區 終 止 者, 須 符 合 下 列 條 件 之 一 : 5.11.5.1 切 斷 鋼 筋 處 之 剪 力 V u 未 超 過 構 材 ( 包 括 腹 筋 在 內 ) 抗 剪 強 度 φv n 之 2 / 3 5.11.5.2 除 配 置 因 剪 力 及 扭 力 需 要 之 肋 筋 外, 沿 受 拉 鋼 筋 或 鋼 線 在 切 斷 端 之 3d / 4 內 須 設 置 額 外 肋 筋 額 外 肋 筋 面 積 A v 不 得 小 於 4.2b w s / f yt, 肋 筋 間 距 s 不 得 超 過 d / (8β b ),β b 為 切 斷 之 受 拉 鋼 筋 面 積 與 該 斷 面 內 全 部 受 拉 鋼 筋 面 積 之 比 5.11.5.3 鋼 筋 為 D36 或 較 小 者, 在 切 斷 鋼 筋 處 之 連 續 鋼 筋 面 積 不 小 於 受 撓 所 需 面 積 之 二 倍, 且 剪 力 V u 未 超 過 該 處 構 材 抗 剪 強 度 φv n 之 3 / 4 研 究 顯 示 鋼 筋 在 拉 力 區 中 截 斷 會 降 低 構 材 之 抗 剪 強 度 及 韌 性, 因 此 本 規 範 不 允 許 撓 曲 鋼 筋 於 拉 力 區 中 切 斷, 除 非 其 能 符 合 下 列 特 殊 條 件 :(1) 已 知 撓 曲 鋼 筋 在 拉 力 區 截 斷 處 極 易 有 彎 曲 裂 縫 之 產 生, 若 切 斷 點 旁 連 續 鋼 筋 之 應 力 及 斷 面 上 作 用 之 剪 力 值 均 較 高 時, 則 剪 力 斜 張 裂 縫 就 會 從 彎 曲 裂 縫 上 直 接 衍 生 故 撓 曲 鋼 筋 在 拉 力 區 之 切 斷, 應 以 避 免 或 控 制 斜 張 裂 縫 為 考 慮 第 5.11.5.1 節 是 指 若 作 用 剪 力 較 小 則 不 易 有 斜 張 裂 縫 之 產 生 ;(2) 第 5.11.5.2 節 是 指 緊 密 排 置 之 肋 筋 較 易 約 束 斜 張 裂 縫 ;(3) 第 5.11.5.3 節 是 指 較 小 之 撓 曲 鋼 筋 應 力 會 降 低 斜 張 裂 縫 產 生 之 機 會 這 些 規 定 不 適 用 於 第 5.16 5.14.5 及 5.3 節 所 敘 之 受 拉 續 接 5.11.6 受 撓 構 材 若 其 鋼 筋 應 力 不 與 彎 矩 成 正 比, 如 斜 坡 基 腳 階 式 基 腳 托 架 深 梁 或 受 拉 鋼 筋 與 混 凝 土 受 壓 面 不 平 行 之 構 材, 其 受 拉 鋼 筋 之 端 部 應 有 適 當 之 錨 定 深 梁 鋼 筋 端 部 之 錨 定 應 符 合 第 5.12.4 及 5.13.4 節 之 規 定 圖 R5.11.6 所 示 托 架 之 鋼 筋 極 限 應 力 自 支 承 面 至 載 重 點 均 接 近 f y, 其 鋼 筋 應 力 並 不 隨 著 彎 矩 減 小 而 呈 等 比 例 降 低, 故 其 撓 曲 鋼 筋 之 伸 展 錨 定 需 作 特 別 之 考 慮 如 圖 R5.11.6 中 托 架 之 鋼 筋 於 載 重 點 的 端 部 錨 定 就 缺 乏 伸 展 之 空 間, 故 第 4.10.6(1) 節 規 定 [5.1] 在 撓 曲 鋼 筋 端 部, 銲 接 一 同 尺 寸 之 橫 向 鋼 筋 以 提 供 有 效 之 端 部 錨 定 於 上 述 情 況 內 若 使 用 垂 直 面 之 端 彎 鉤, 效 用 則 常 不 足, 其 原 因 之 一 是 沒 有 空 間 來 容 納 彎 鉤 之 直 線 段 l dh, 原 因 之 二 是 彎 鉤 之 最 小 彎 曲 直 徑 段 會 在 托 架 端 部 近 載 重 處 產 生 一 不 利 之 混 凝 土 破 壞 角 若 托 架 之 水 平 寬 度 較 大 且 載 重 點 距 端 部 較 遠 時, 則 可 使 用 水 平 面 之 U 型 鋼 筋 以 提 供 有 效 之 端 彎 鉤 l dh P 90 或 180 標 準 彎 鉤 ( 詳 圖 R5.6) d 大 部 份 之 l d 須 接 近 端 部 圖 R5.11.6 托 架 鋼 筋 之 端 部 錨 定 5-14

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 5.12 正 彎 矩 鋼 筋 之 伸 展 5.12.1 簡 支 構 材 正 彎 矩 鋼 筋 至 少 須 有 1/ 3, 連 續 構 材 正 彎 矩 鋼 筋 至 少 須 有 1/ 4, 沿 同 一 構 材 面 伸 入 支 承 內 15 cm 以 上 限 定 數 量 之 正 彎 矩 受 拉 鋼 筋 須 延 伸 進 入 支 承 以 因 應 彎 矩 會 隨 著 載 重 變 化 支 承 沈 陷 側 力 作 用 或 其 它 原 因 而 移 動 之 現 象 5.12.2 若 受 撓 構 材 為 抵 抗 側 力 主 要 體 系 之 一 部 分, 依 第 5.12.1 節 規 定 須 伸 過 支 承 面 之 正 彎 矩 鋼 筋 應 加 以 錨 定, 使 其 能 在 支 承 面 承 受 降 伏 應 力 f y 若 撓 曲 構 材 為 側 力 抵 抗 系 統 之 一 部 分 時, 超 出 設 計 所 預 期 之 載 重 可 能 導 致 支 承 處 產 生 反 覆 性 彎 矩, 故 規 定 部 分 之 正 彎 矩 鋼 筋 須 作 適 當 之 端 部 錨 定, 其 目 的 在 確 保 構 材 在 地 震 或 強 風 等 劇 烈 超 載 下 仍 能 保 有 韌 性 之 行 為, 亦 即 鋼 筋 具 有 發 展 降 伏 應 力 f y 之 能 力 使 用 超 量 但 允 許 應 力 值 較 低 之 無 錨 定 鋼 筋 是 不 足 以 勝 任 上 述 情 況 的 5.12.3 在 簡 支 承 處 及 反 曲 點, 正 彎 矩 鋼 筋 直 徑 之 選 用, 須 使 該 筋 計 算 之 l d 值 符 合 式 (5-5) 之 規 定 但 若 鋼 筋 在 超 過 簡 支 承 中 心 線 外 之 端 錨 定 為 標 準 彎 鉤 或 相 當 標 準 彎 鉤 之 機 械 式 錨 定 者 可 不 受 式 (5-5) 之 限 制 n l d M +l a (5-5) Vu 式 中 : l d = 依 第 5.3 節 計 算 發 展 出 f y 所 需 之 伸 展 長 度 M n = 假 定 該 斷 面 內 所 有 鋼 筋 應 力 均 達 f y 時 之 彎 矩 計 算 強 度 V u = 該 斷 面 所 受 之 設 計 剪 力 l a = 於 簡 支 承 處 為 簡 支 承 中 心 外 之 埋 置 長 度 ; 於 反 曲 點 處 之 有 效 長 度 不 可 超 過 構 材 有 效 深 度 d 或 12d b 之 較 大 值 者 若 鋼 筋 終 端 在 受 壓 反 力 區 內,M n / V u 得 增 加 30% 撓 曲 握 裹 應 力 u = V /( jd o ), 其 中 jd 為 彎 矩 力 臂 而 o 為 鋼 筋 標 稱 周 長 之 總 和 由 上 式 可 知 在 梁 中 若 剪 力 大 (V 大 ) 鋼 筋 量 少 ( o 小 ) 或 鋼 筋 尺 寸 較 大 ( o 小 ) 時, 其 撓 曲 握 裹 應 力 值 均 可 能 偏 高 由 於 梁 中 簡 支 承 處 和 反 曲 點 之 作 用 彎 矩 為 零 ( 鋼 筋 量 可 能 較 少 ) 且 其 剪 力 可 能 甚 大, 因 而 造 成 較 高 之 撓 曲 握 裹 應 力, 故 應 予 以 控 制 本 規 範 認 為 撓 曲 握 裹 應 力 若 小 於 錨 定 握 裹 應 力 則 為 合 宜, 故 令 V u /( jd o ) A s f y /(l d o ), 可 得 l d M n / V u, 其 中 M n 是 待 檢 斷 面 之 計 算 彎 矩 強 度, 不 需 要 使 用 強 度 折 減 因 數 φ 而 且 本 規 範 認 為 鋼 筋 在 簡 支 承 處 或 反 曲 點 繼 續 延 伸 一 長 度 l a 將 有 助 於 避 免 撓 曲 握 裹 破 壞, 故 允 許 使 用 公 式 l d M n / V u +l a 來 檢 查 允 許 之 撓 曲 握 裹 應 力 圖 R5.12.3 顯 示 本 規 範 控 制 撓 曲 握 裹 應 力 之 作 法 若 梁 之 簡 支 承 處 有 壓 力 圍 束 撓 曲 鋼 筋 時, 其 M n / V u 可 以 增 加 30% 而 對 反 曲 點 之 l a 值 僅 可 取 梁 有 效 深 度 d 或 12d b 之 大 值, 其 超 過 之 長 度 視 為 無 效 5-15

若 欲 滿 足 式 (5-5) 之 限 制, 工 程 師 可 用 下 列 三 方 式 處 理 : (1) 選 用 數 量 較 多 但 尺 寸 較 小 之 鋼 筋, 以 降 低 l d (2) 允 許 較 多 之 連 續 鋼 筋 穿 過 簡 支 承 處 或 反 曲 點, 以 增 加 M n (3) 對 簡 支 承 處 增 加 l a 或 作 標 準 彎 鉤 錨 定 1 V u V u M n /V u 伸 入 支 承 連 續 鋼 筋 之 M n 端 錨 長 度 l a 1.3M n /V u Max. l d 註 : 係 數 1.3 僅 適 用 於 支 承 反 力 可 以 束 制 鋼 筋 端 部 之 情 況 (a) 簡 支 承 處 之 鋼 筋 檢 查 最 大 之 有 效 埋 置 長 度 l a 為 d 或 12d b 之 大 值 M n /V u 反 曲 點 埋 置 長 度 鋼 筋 a Max. l d (b) 鋼 筋 a 在 反 曲 點 之 尺 寸 檢 查 圖 R5.12.3 撓 曲 握 裹 應 力 之 檢 查 5.12.4 深 梁 之 正 彎 矩 鋼 筋 在 簡 支 承 處 須 延 伸 過 支 承 面 予 以 錨 定, 使 其 能 在 支 承 面 承 受 降 伏 應 力 f y 正 彎 矩 鋼 筋 於 深 梁 內 支 承 處 須 與 鄰 跨 之 鋼 筋 連 續 或 續 接 壓 拉 桿 模 式 之 分 析 顯 示 深 梁 之 鋼 筋 在 支 承 處 需 承 受 相 當 的 拉 力, 因 此 要 求 拉 力 鋼 筋 須 延 伸 通 過 支 承 面 後 作 適 當 的 錨 定 [5.20] 5.13 負 彎 矩 鋼 筋 之 伸 展 5.13.1 連 續 束 制 或 懸 臂 構 材, 或 剛 構 之 各 構 材, 其 負 彎 矩 鋼 筋 應 以 適 當 之 埋 置 長 度 彎 鉤 或 其 他 機 械 方 式 於 支 承 內 或 伸 過 支 承 錨 定 之 5.13.2 負 彎 矩 鋼 筋 在 跨 度 內 之 埋 置 長 度 應 符 合 第 5.2 及 5.11.3 節 之 規 定 5.13.3 支 承 處 之 負 彎 矩 受 拉 鋼 筋 最 少 須 有 1/3 延 伸 至 反 曲 點 以 外 相 當 於 構 材 有 效 深 度 之 距 離, 惟 亦 不 少 於 12d b 或 淨 跨 度 之 1/16 5.13.4 深 梁 內 支 承 處 之 負 彎 矩 鋼 筋 須 與 鄰 跨 之 鋼 筋 連 續 圖 R5.13 顯 示 了 二 種 抗 拉 鋼 筋 在 支 承 面 後 之 錨 定 型 式 第 5.13.3 節 是 針 對 彎 矩 反 曲 點 可 能 移 動 之 預 防 措 施 5-16

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 l dh 90 或 180 標 準 彎 鉤 ( 詳 圖 R5.6) (a) 外 柱 內 之 錨 定 至 少 1/3 鋼 筋 需 延 伸 d,12d b,l n /16 之 大 值 l d 反 曲 點 須 滿 足 右 跨 之 應 力 需 求 註 : 通 常 此 類 之 直 線 錨 定 鋼 筋 亦 為 相 鄰 梁 之 撓 曲 鋼 筋 (b) 相 鄰 梁 內 之 錨 定 圖 R5.13 負 彎 矩 鋼 筋 之 伸 展 5.14 腹 筋 之 伸 展 5.14.1 腹 筋 應 在 保 護 層 及 鄰 近 鋼 筋 排 列 許 可 下 儘 可 能 靠 近 構 材 之 受 壓 面 及 受 拉 面 腹 筋 應 延 伸 在 構 材 之 全 深 範 圍 內, 以 求 控 制 可 能 發 生 之 斜 張 裂 縫 5.14.2 單 肢 單 U 形 或 複 U 形 肋 筋 之 端 部 須 擇 用 下 列 方 法 之 一 錨 定 : 5.14.2.1 鋼 筋 為 D16 及 麻 面 鋼 線 直 徑 為 16 mm, 或 較 小 者, 以 及 鋼 筋 為 D19 D22 及 D25 且 其 規 定 降 伏 應 力 f yt 不 大 於 2,800 kgf/cm 2 者, 應 以 標 準 彎 鉤 緊 繞 於 縱 向 鋼 筋 上 5.14.2.2 鋼 筋 為 D19 D22 及 D25 且 其 規 定 降 伏 應 力 f yt 大 於 2,800 kgf/cm 2 者, 應 以 標 準 彎 鉤 緊 繞 於 縱 向 鋼 筋 上, 且 自 構 材 深 度 中 線 至 彎 鉤 外 緣 間 之 埋 置 長 度 不 得 小 於 0.053d f / f b yt c 5.14.2.3 銲 接 光 面 鋼 線 網 組 成 之 單 U 形 肋 筋, 應 用 下 列 方 法 之 一 錨 定 : (1) 每 肢 頂 端 須 有 兩 根 相 距 5 cm 之 縱 向 鋼 線 (2) 每 肢 須 有 兩 根 縱 向 鋼 線 距 受 壓 面 均 不 超 過 d / 4 且 兩 者 相 距 至 少 5 cm, 較 近 於 受 壓 面 之 鋼 線 可 置 於 該 肢 彎 曲 部 分 之 外 或 置 於 內 徑 至 少 為 8d b 之 彎 曲 部 分 上 5.14.2.4 銲 接 光 面 或 麻 面 鋼 線 網 之 單 肢 肋 筋 之 每 一 端 應 設 置 兩 根 縱 向 鋼 線 其 間 相 距 至 少 5 cm 內 縱 向 鋼 線 至 梁 有 效 深 度 中 線 之 距 離 至 少 為 d / 4 或 5 cm 拉 力 側 之 外 縱 向 鋼 線 與 構 材 表 面 之 距 離 不 得 大 於 最 靠 近 構 材 表 面 主 鋼 筋 與 表 面 之 距 離 5.14.2.5 鋼 筋 為 D13 及 麻 面 鋼 線 直 徑 為 13 mm 或 較 小 者, 若 其 置 於 第 2.13 節 所 規 定 之 柵 版 構 造 中, 則 其 端 部 錨 定 可 僅 用 標 準 彎 鉤 5-17

本 規 範 刪 除 早 期 版 本 允 許 之 腹 筋 直 線 錨 定 因 為 直 線 錨 定 之 腹 筋 在 混 凝 土 澆 置 時 甚 難 定 位, 而 且 因 其 缺 乏 端 部 彎 鉤, 故 對 斜 張 剪 力 裂 縫 通 過 腹 筋 端 部 時 常 屬 無 效 本 規 範 對 腹 筋 端 部 要 求 彎 鉤 錨 定, 而 且 要 求 腹 筋 的 每 一 彎 角 之 內 緣 至 少 須 有 一 根 縱 向 鋼 筋 此 一 縱 向 鋼 筋 ( 又 名 錨 定 筋 ) 對 腹 筋 端 部 錨 定 之 意 義, 可 由 圖 R5.6(a) 中 所 示 抗 拉 彎 鉤 之 破 壞 模 式 來 了 解 已 知 抗 拉 彎 鉤 之 破 壞 模 式 通 常 為 其 彎 轉 段 兩 側 混 凝 土 之 劈 裂, 或 是 其 彎 轉 段 內 緣 混 凝 土 的 擠 碎 而 錨 定 筋 之 使 用, 對 上 述 兩 種 破 壞 ( 圖 R5.6(a)) 均 有 抑 制 效 果 例 如 錨 定 筋 垂 直 通 過 彎 鉤 平 面 故 可 以 抑 止 彎 鉤 平 面 遭 劈 裂 ; 又 如 錨 定 筋 直 接 緊 靠 彎 鉤 內 緣 故 可 避 免 其 旁 混 凝 土 之 遭 擠 碎 此 外 彎 鉤 在 箍 筋 中 之 錨 定, 實 難 有 足 夠 之 l dh 長 度, 因 此 更 見 錨 定 筋 使 用 之 必 要 本 規 範 對 U 型 腹 筋 之 錨 定 要 求 如 圖 R5.14.2 所 示 由 圖 R5.14.2 中 可 見, 腹 筋 之 彎 鉤 須 緊 繞 於 縱 向 鋼 筋 ( 亦 即 錨 定 筋 ) 上, 方 能 衍 生 其 能 力 故 工 程 師 得 視 需 要, 對 腹 筋 配 置 其 錨 定 筋 如 圖 R5.14.2 中 可 見, 對 小 號 腹 筋 (D10 D13 D16) 或 低 強 度 大 號 腹 筋 (D19 D22 D25) 而 言, 其 端 部 錨 定 使 用 標 準 彎 鉤 暨 錨 定 筋 就 足 夠 了 但 對 高 強 度 之 大 號 腹 筋 而 言, 一 則 為 大 號 腹 筋 和 錨 定 筋 難 以 緊 密 纏 繞, 二 則 為 腹 筋 之 拉 力 較 大, 故 對 腹 筋 之 錨 定 除 了 需 要 端 標 準 彎 鉤 及 錨 定 筋 外, 尚 須 提 供 若 干 直 線 伸 展 長 度 如 第 5.14.2.2 節 所 示 銲 接 光 面 鋼 線 網 之 U 型 肋 筋 錨 定 需 求 如 圖 R5.14.2.3 所 示 在 預 鑄 及 預 力 構 材 中 使 用 銲 接 鋼 線 網 作 抗 剪 鋼 筋 已 很 普 遍 文 獻 [5.21] 說 明 使 用 整 片 鋼 線 網 作 抗 剪 鋼 筋 之 理 由 圖 R5.14.2.4 顯 示 單 肢 銲 接 鋼 線 網 使 用 縱 向 鋼 線 暨 適 當 之 埋 置 長 度 在 構 材 之 壓 力 和 拉 力 側 分 別 錨 定 圖 R5.14.2.4 要 求 拉 力 區 最 外 緣 之 縱 向 鋼 線 須 和 最 外 側 之 拉 力 主 筋 同 高, 這 是 要 求 鋼 線 網 能 對 抗 拉 鋼 筋 處 之 混 凝 土 劈 裂 提 供 圍 束 功 能 在 柵 版 構 造 中, 對 小 號 鋼 筋 或 鋼 線 之 肋 筋 端 部 錨 定 可 以 標 準 彎 鉤 完 成, 而 不 必 鉤 住 縱 向 鋼 筋 標 準 彎 鉤 緊 繞 於 縱 向 鋼 筋 上 標 準 彎 鉤 緊 繞 於 縱 向 鋼 筋 上 h 2 0053. dbf y f c (min.) ( 第 5.14.2.1 節 ) ( 第 5.14.2.2 節 ) 適 用 於 D10 D13 D16 腹 筋, D19 D22 D25 且 其 降 伏 應 力 不 大 於 2,800 kgf/cm 2 者 適 用 於 D19 D22 D25 腹 筋, 且 其 降 伏 應 力 大 於 2,800 kgf/cm 2 者 圖 R5.14.2 腹 筋 端 部 之 錨 定 5-18

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 詳 第 5.14.1 節 5cm 至 多 d / 4 至 少 5 cm 至 多 d / 4 至 多 d / 4 彎 鉤 內 徑 至 少 須 達 8 倍 鋼 線 直 徑 圖 R5.14.2.3 銲 接 光 面 鋼 線 網 肋 筋 端 部 在 受 壓 區 之 錨 定 上 下 各 2 根 水 平 鋼 線 * 至 少 5 cm 垂 直 之 光 面 或 麻 面 鋼 線 網 至 少 d / 4 或 5 cm 構 材 有 效 深 度 之 半 至 少 d / 4 或 5 cm 主 筋 * 至 少 5 cm * 詳 第 5.14.1 節 最 外 緣 之 縱 向 鋼 線 不 可 高 於 最 低 之 主 筋 圖 R5.14.2.4 單 肢 銲 接 鋼 線 網 抗 剪 肋 筋 之 錨 定 5.14.3 單 U 形 或 複 U 形 肋 筋 兩 錨 端 間 之 每 一 彎 曲 須 繞 於 縱 向 鋼 筋 上 5.14.4 彎 起 縱 向 鋼 筋 作 腹 筋 時, 伸 入 受 拉 區 內 者 須 與 縱 向 鋼 筋 連 續, 伸 入 受 壓 區 內 者 須 於 超 過 有 效 深 度 中 線 之 後 錨 定 之, 其 伸 展 長 度 應 依 第 5.3 節 之 規 定 5.14.5 以 成 對 U 形 肋 筋 或 箍 筋 組 成 閉 合 肋 筋 者, 若 其 搭 接 長 度 已 達 1.3l d 則 應 認 定 為 適 當 之 續 接 構 材 深 度 在 45 cm 以 上 者, 若 肋 筋 各 肢 均 已 延 伸 至 構 材 全 部 可 用 深 度, 且 其 搭 接 每 肢 計 算 之 A b f yt 不 超 過 4,000 kgf 者, 亦 應 認 為 適 當 5-19

5.15 鋼 筋 之 續 接 - 通 則 續 接 應 儘 可 能 遠 離 鋼 筋 之 最 大 拉 應 力 處, 第 5.16 節 中 之 受 拉 搭 接 即 鼓 勵 此 項 措 施 5.15.1 鋼 筋 之 續 接 可 採 用 搭 接 銲 接 或 機 械 式 續 接 器 5.15.2 搭 接 5.15.2.1 大 於 D36 之 鋼 筋, 除 第 5.17.2 及 8.9.2.3 節 規 定 者 外, 不 得 搭 接 5.15.2.2 成 束 鋼 筋 中 個 別 鋼 筋 之 搭 接 長 度, 應 以 其 單 一 鋼 筋 所 需 搭 接 長 度 為 基 本, 再 依 第 5.5 節 之 規 定 予 以 修 正, 束 中 各 根 鋼 筋 之 搭 接 位 置 不 得 相 互 重 疊 成 束 鋼 筋 不 可 作 整 束 之 搭 接 5.15.2.3 受 撓 構 材 中 鋼 筋 作 不 接 觸 搭 接 時, 其 側 向 間 距 不 得 大 於 搭 接 長 度 之 1 /5 或 15cm 由 於 缺 乏 實 驗 之 佐 證, 故 禁 止 大 於 D36 之 鋼 筋 作 受 壓 或 受 拉 搭 接 僅 有 的 例 外 為 第 5.17.2 及 8.9.2.3 節 中 所 允 許 D43 或 D57 鋼 筋 可 與 D36 或 較 小 之 鋼 筋 作 受 壓 搭 接 依 據 第 5.16.1 節 及 5.17.1 節 所 計 算 而 得 之 l d 是 供 個 別 鋼 筋 使 用, 因 為 鋼 筋 和 混 凝 土 之 握 裹 傳 遞 界 面 減 少, 所 以 成 束 鋼 筋 內 個 別 鋼 筋 之 搭 接 長 度 應 該 予 以 放 大 成 束 鋼 筋 僅 可 做 單 一 鋼 筋 個 別 搭 接, 不 得 作 整 束 之 搭 接 作 不 接 觸 搭 接 之 鋼 筋 若 相 距 太 遠 時, 其 可 能 會 造 成 無 鋼 筋 之 混 凝 土 弱 面 而 側 向 間 距 不 得 大 於 搭 接 長 度 之 1 / 5, 即 為 強 迫 可 能 之 裂 縫 須 遵 循 一 較 曲 折 之 路 徑 (5 比 1 之 斜 率 ) 至 於 另 加 側 向 最 大 間 距 15 cm 之 限 制, 是 源 自 絕 大 多 數 之 搭 接 實 驗 的 鋼 筋 間 距 均 不 大 於 15 cm 之 故 5.15.3 銲 接 或 機 械 式 續 接 器 5.15.3.1 除 本 規 範 規 定 者 外, 所 有 銲 接 須 符 合 其 他 有 關 規 定 5.15.3.2 全 銲 續 接 應 發 展 其 抗 拉 強 度 至 少 達 鋼 筋 以 1.25f y 計 得 之 強 度, 且 須 考 慮 鋼 筋 之 可 銲 性, 銲 接 接 合 型 式 及 續 接 位 置 應 明 示 於 設 計 圖 說 5.15.3.3 機 械 式 續 接 器 續 接 應 發 展 其 抗 拉 或 抗 壓 強 度 至 少 達 鋼 筋 以 1.25f y 計 得 之 強 度 外, 尚 須 考 慮 其 滑 動 量 延 展 性 伸 長 率 實 測 強 度 續 接 位 置 續 接 器 間 距 保 護 層 厚 度 等 對 構 材 之 影 響, 並 符 合 其 他 有 關 規 定 機 械 式 續 接 器 之 續 接 性 能 須 與 續 接 位 置 相 配 合 並 應 明 示 於 設 計 圖 說 5.15.3.4 僅 D16 鋼 筋 及 較 小 者 之 銲 接 或 機 械 式 續 接 器 可 不 符 合 第 5.15.3.2 或 5.15.3.3 節 之 要 求, 但 須 依 第 5.16.4 節 之 規 定 使 用 鋼 筋 在 未 查 驗 其 可 銲 性 並 挑 選 適 當 之 銲 接 程 序 者, 不 得 銲 接 本 規 範 要 求 鋼 筋 之 銲 接 須 按 美 國 銲 接 學 會 Structural Welding Code -Reinforcing Steel (ANSI/AWS D1.4) 之 規 定 辦 理 ANSI/AWS D1.4 要 求 個 別 鋼 筋 應 按 其 化 學 組 成 來 決 定 其 銲 接 所 需 之 預 熱 及 中 繼 溫 度 全 銲 續 接 主 要 是 供 主 構 材 中 大 號 鋼 筋 (D19 或 以 上 ) 所 使 用 要 求 銲 接 鋼 筋 之 抗 拉 強 度 可 達 規 定 降 伏 強 度 f y 之 1.25 倍 以 保 證 確 實 之 銲 接, 亦 確 保 了 足 夠 之 抗 壓 能 力 由 於 本 規 範 在 設 計 時 要 求 鋼 筋 之 最 大 應 力 需 達 降 伏 強 度 f y, 因 此 必 須 要 求 續 接 具 超 越 f y 的 強 度, 以 使 構 材 在 發 展 出 降 伏 前 不 致 遭 受 續 接 處 之 脆 性 破 壞 對 續 接 強 度 要 求 超 過 f y 達 25%, 乃 考 慮 兼 顧 結 構 安 全 及 實 務 經 濟 之 要 求 5-20

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 本 規 範 取 消 了 鋼 筋 全 銲 續 接 須 為 對 銲 之 限 制, 這 是 因 為 ANSI/AWS D1.4 已 允 許 間 接 對 銲 (indirect butt welds), 但 對 D22 鋼 筋 及 較 大 者 仍 以 直 接 對 銲 為 宜 水 淬 鋼 筋 不 利 於 銲 接 ( 包 括 瓦 斯 壓 接 ) 式 續 接, 應 加 留 意 使 用 機 械 式 續 接 器 之 鋼 筋 需 可 發 展 1.25f y 之 抗 拉 或 抗 壓 強 度, 其 理 由 和 全 銲 續 接 者 同 機 械 式 續 接 器 續 接 除 其 強 度 規 定 外, 應 考 慮 滑 動 量 延 展 性 伸 長 率 實 測 強 度 續 接 位 置 續 接 器 間 距 保 護 層 厚 度 等 對 構 材 之 強 度 裂 縫 寬 度 延 展 性 耐 久 性 等 之 影 響 鋼 筋 之 機 械 式 續 接 器 尚 無 國 家 標 準, 結 構 工 程 學 會 訂 定 之 鋼 筋 續 接 器 續 接 規 範 與 解 說 [5.32] 可 供 參 考 由 於 國 內 常 用 鋼 筋 實 際 之 降 伏 強 度 變 異 性 較 大, 常 較 標 稱 降 伏 強 度 高 出 甚 多,1.25f y 之 規 定 對 全 銲 續 接 與 機 械 式 續 接 之 使 用 恐 有 安 全 之 慮 5.16 受 拉 竹 節 鋼 筋 及 麻 面 鋼 線 之 續 接 5.16.1 受 拉 竹 節 鋼 筋 及 麻 面 鋼 線 之 搭 接 須 符 合 表 5.16.1 之 規 定 表 5.16.1 受 拉 搭 接 之 等 級 搭 接 等 級 鋼 筋 情 況 符 合 : 甲 級 (1) 在 規 定 搭 接 長 度 內 鋼 筋 之 使 用 量 至 少 為 分 析 需 要 量 之 兩 倍 ; 且 (2) 在 搭 接 長 度 內 之 搭 接 鋼 筋 面 積 百 分 比 不 大 於 50% 者 乙 級 其 他 受 拉 搭 接 長 度 區 分 為 甲 乙 兩 級, 並 規 定 搭 接 長 度 為 伸 展 長 度 l d 之 倍 數, 伸 展 長 度 l d 詳 見 第 5.3 節 由 於 搭 接 分 級 規 定 已 對 搭 接 處 反 應 超 量 鋼 筋 之 狀 況, 故 對 l d 之 計 算 不 可 重 覆 使 用 第 5.3.5 節 之 超 量 鋼 筋 修 正 因 數, 至 於 其 它 關 於 間 距 及 保 護 層 箍 筋 用 量 頂 層 鋼 筋 輕 質 混 凝 土 及 環 氧 樹 脂 塗 布 等 修 正 因 數 均 需 考 慮 柱 鋼 筋 之 搭 接 若 使 用 偏 折 處 理 時, 其 鋼 筋 淨 間 距 之 估 算 如 圖 R5.16.1(a) 所 示 ; 又 鋼 筋 之 搭 接 作 錯 置 處 理 時, 其 淨 間 距 x 可 如 圖 R5.16.1(b) 所 示 鋼 筋 之 偏 折 請 詳 見 規 範 第 13.7.1 節 之 規 定 早 期 規 範 中 所 認 定 之 搭 接 長 度 分 成 甲 乙 丙 三 級, 他 們 分 別 為 伸 展 長 度 l d 之 1.0 倍,1.4 倍, 及 1.7 倍 但 基 於 搭 接 與 伸 展 長 度 相 似 之 本 質 [5.4,5.5], 且 伸 展 長 度 已 在 圍 束 效 應 之 修 正 後 趨 向 安 全 和 準 確, 故 本 規 範 已 取 消 係 數 為 1.7 之 丙 級 搭 接 本 規 範 仍 保 留 係 數 為 1.3 之 乙 級 搭 接, 其 理 由 為 (1) 鼓 勵 搭 接 能 作 交 錯 排 置 ;(2) 鼓 勵 搭 接 能 在 低 應 力 區 內 佈 置 雖 然 搭 接 和 伸 展 具 有 相 同 之 握 裹 強 度, 但 搭 接 之 鋼 筋 滑 移 量 是 比 伸 展 者 為 大 故 藉 乙 級 搭 接 係 數 1.3, 來 鼓 勵 搭 接 之 錯 置 並 降 低 搭 接 鋼 筋 組 之 應 力, 這 可 減 少 搭 接 鋼 筋 之 滑 移 量 以 幫 助 搭 接 區 之 裂 縫 控 制, 並 可 限 制 應 力 從 搭 接 鋼 筋 傳 遞 到 相 鄰 未 搭 接 鋼 筋 之 機 會 淨 間 距 x 下 層 偏 折 鋼 筋 上 層 鋼 筋 淨 間 距 (a) 偏 折 之 柱 筋 圖 R5.16.1 搭 接 鋼 筋 之 淨 間 距 淨 間 距 x (b) 交 錯 佈 置 之 搭 接 5-21

5.16.2 受 拉 搭 接 之 最 小 搭 接 長 度 如 表 5.16.2 所 示, 且 不 得 小 於 30 cm 表 5.16.2 受 拉 之 最 小 搭 接 長 度 分 級 搭 接 長 度 甲 級 1.0l d 乙 級 1.3l d l d 為 依 第 5.3 節 中 發 展 f y 全 值 所 需 之 受 拉 伸 展 長 度, 惟 不 適 用 第 5.3.5 節 之 修 正 5.16.3 續 接 處 之 鋼 筋 面 積 小 於 分 析 所 需 鋼 筋 面 積 之 兩 倍 時, 其 銲 接 或 機 械 式 續 接 器 之 續 接 應 符 合 第 5.15.3.2 或 5.15.3.3 節 之 規 定 5.16.4 D16 或 較 小 鋼 筋 之 銲 接 或 機 械 式 續 接 器 若 不 符 合 第 5.15.3.2 或 5.15.3.3 節 之 要 求 時, 其 銲 接 或 機 械 式 續 接 器 之 續 接 應 符 合 下 列 規 定 : 5.16.4.1 續 接 位 置 應 錯 開 60 cm 以 上 5.16.4.2 計 算 每 一 斷 面 鋼 筋 之 受 拉 強 度 時, 續 接 鋼 筋 應 力 可 依 規 定 之 續 接 強 度 計 算, 但 不 得 大 於 f y 未 續 接 鋼 筋 應 力 則 應 以 f y 乘 以 該 斷 面 兩 側 較 短 之 埋 設 長 度 與 所 需 l d 之 比 值, 計 算 其 強 度, 但 不 得 大 於 f y 5.16.4.3 任 一 斷 面 鋼 筋 之 受 拉 強 度 至 少 應 為 分 析 計 得 之 兩 倍, 且 不 得 小 於 1,400 kgf/cm 2 乘 以 配 置 之 總 拉 力 鋼 筋 量 5.16.5 受 拉 繫 材 鋼 筋 之 續 接, 應 依 第 5.15.3.2 或 5.15.3.3 節 規 定 使 用 全 銲 續 接 或 可 靠 之 機 械 式 續 接 器, 相 鄰 鋼 筋 之 續 接 至 少 須 錯 開 75 cm 在 界 定 構 材 是 否 屬 於 受 拉 繫 材 時, 應 考 慮 構 材 之 重 要 性 功 能 設 計 細 節 和 應 力 狀 況 等 而 本 規 範 所 謂 之 受 拉 繫 材 應 具 有 下 列 性 質 : 斷 面 上 所 有 之 鋼 筋 均 需 發 展 其 抗 拉 強 度 ; 且 其 周 邊 混 凝 土 保 護 層 均 為 有 限 者 例 如 拱 之 繫 桿 高 架 支 承 結 構 之 吊 桿 或 桁 架 之 拉 力 桿 等 均 為 受 拉 繫 材 但 對 常 見 之 巨 積 圓 形 水 池 而 言, 由 於 其 壁 內 鋼 筋 之 間 距 甚 大 而 且 供 續 接 錯 置 之 空 間 亦 甚 足 夠, 故 其 不 歸 類 為 受 拉 繫 材, 其 鋼 筋 之 接 續 可 用 乙 級 搭 接 處 理 5.17 受 壓 竹 節 鋼 筋 之 續 接 抗 壓 鋼 筋 之 握 裹 行 為 不 會 受 到 橫 向 拉 裂 縫 之 影 響, 所 以 受 壓 搭 接 之 規 範 條 文 就 不 若 受 拉 搭 接 者 嚴 格 5.17.1 受 壓 竹 節 鋼 筋 之 搭 接 長 度 如 表 5.17.1 所 示, 且 不 得 小 於 30 cm; 當 混 凝 土 之 f c 小 於 210 kgf/cm 2 時, 搭 接 長 度 須 增 加 1/3 表 5.17.1 受 壓 搭 接 之 最 小 長 度 鋼 筋 情 況 搭 接 長 度 f y 4,200 kgf/cm 2 0.0071d b f y f y > 4,200 kgf/cm 2 (0.013f y 24)d b 5-22

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 實 驗 結 果 [5.1,5.22] 顯 示 鋼 筋 抗 壓 搭 接 強 度 主 要 是 靠 鋼 筋 端 部 之 支 承 壓 力 而 得, 因 此 在 搭 接 長 度 加 倍 但 端 部 支 承 不 變 時, 其 抗 壓 搭 接 長 度 不 會 呈 等 比 例 增 加 因 此, 鋼 筋 規 定 降 伏 強 度 超 過 4,200 kgf/cm 2 時, 其 抗 壓 搭 接 長 度 遠 比 鋼 筋 規 定 降 伏 強 度 f y 低 於 4,200 kgf/cm 2 者 為 長 5.17.2 不 同 直 徑 之 受 壓 鋼 筋 搭 接 時, 其 搭 接 長 度 應 為 大 號 鋼 筋 之 伸 展 長 度 或 小 號 鋼 筋 之 搭 接 長 度 兩 者 之 大 值 D43 或 D57 鋼 筋 可 與 D36 或 較 小 之 鋼 筋 搭 接 對 不 同 直 徑 之 受 壓 鋼 筋 作 搭 接 時, 本 規 範 要 求 其 搭 接 長 度 為 (1) 小 號 鋼 筋 之 受 壓 搭 接 長 度 ;(2) 大 號 鋼 筋 之 受 壓 伸 展 長 度, 兩 者 取 大 值 而 此 項 要 求 之 理 由 如 下 : 對 相 同 根 數 但 不 同 直 徑 之 鋼 筋 作 抗 壓 搭 接 時, 其 鋼 筋 應 負 擔 之 壓 力 是 以 小 號 鋼 筋 為 準, 故 小 號 鋼 筋 之 搭 接 長 度 應 為 設 計 對 象 但 大 號 鋼 筋 會 因 混 凝 土 乾 縮 和 潛 變 的 影 響, 而 負 擔 額 外 的 壓 力, 故 這 些 大 號 鋼 筋 的 壓 力 應 在 其 伸 展 長 度 內 釋 放 出 來, 以 供 小 號 鋼 筋 和 周 遭 之 混 凝 土 共 同 承 接 因 此, 大 號 鋼 筋 之 伸 展 長 度 也 應 作 設 計 之 考 慮 5.17.3 銲 接 或 機 械 式 續 接 器 用 於 受 壓 續 接 時, 應 符 合 第 5.15.3.2 或 5.15.3.3 節 之 規 定 5.17.4 端 承 續 接 5.17.4.1 端 承 續 接 僅 能 用 於 含 有 閉 合 箍 筋 閉 合 肋 筋 或 螺 箍 筋 之 構 材 內 5.17.4.2 僅 受 壓 力 之 主 筋, 在 端 承 續 接 處 鋼 筋 兩 端 應 平 正 切 割 並 以 適 當 配 件 保 持 其 在 同 一 軸 心 承 接 以 傳 遞 壓 力 5.17.4.3 端 承 續 接 鋼 筋 之 端 面 應 平 整 且 與 軸 心 垂 直 其 偏 差 不 得 大 於 1.5 ; 以 適 當 配 件 結 固 後, 接 觸 面 之 偏 差 不 得 大 於 3 絕 大 部 分 之 端 承 續 接 均 使 用 於 承 壓 柱 之 垂 直 主 筋 若 鋼 筋 有 明 顯 之 偏 斜 時, 則 其 端 承 續 接 就 需 特 別 處 理 端 承 續 接 是 限 用 於 含 閉 合 箍 筋 等 構 材 內, 其 目 的 是 要 求 含 端 承 續 接 之 斷 面 仍 保 有 若 干 的 抗 剪 強 度 需 注 意 耐 震 柱 之 主 筋 不 可 使 用 端 承 續 接 5.18 柱 筋 續 接 之 特 別 規 定 5.18.1 柱 筋 之 續 接 應 滿 足 所 有 載 重 組 合 之 要 求, 而 其 搭 接 對 銲 續 接 機 械 式 續 接 器 或 端 承 續 接 之 使 用 須 符 合 第 5.18.2 至 5.18.4 節 之 規 定 若 柱 同 時 承 受 軸 力 及 彎 矩 作 用, 則 柱 之 一 側 就 會 出 現 拉 應 力, 如 圖 R5.18 所 示 一 旦 柱 出 現 拉 力 區, 本 節 就 要 求 柱 筋 作 抗 拉 續 接 就 算 是 分 析 顯 示 柱 僅 承 受 壓 力, 但 本 節 仍 要 求 柱 於 每 側 均 至 少 提 供 該 側 主 筋 面 積 乘 以 0.25f y 之 拉 力 強 度 需 要 注 意 到 柱 筋 之 續 接 應 滿 足 所 有 載 重 組 合 之 要 求 例 如 柱 之 鋼 筋 量 係 由 垂 直 力 之 載 重 組 合 所 控 制, 但 柱 鋼 筋 仍 需 抵 抗 含 風 力 或 地 震 力 之 載 重 組 合 所 引 發 的 拉 力, 故 該 柱 之 主 筋 仍 需 使 用 抗 拉 續 接 5-23

P 所 有 鋼 筋 均 受 壓 詳 見 5.18.2.1 構 材 拉 力 側 之 鋼 筋 拉 應 力 0 f s 0. 5 f y 詳 見 5.18.2.2 構 材 拉 力 側 之 鋼 筋 拉 應 力 f s > 0. 5 f y 詳 見 5.18.2.3 P-M 交 互 影 響 圖 M 圖 R5.18 柱 筋 續 接 之 特 別 規 定 5.18.2 柱 筋 之 搭 接 5.18.2.1 在 設 計 載 重 作 用 下 柱 筋 只 承 受 壓 力 時, 則 其 搭 接 須 符 合 第 5.17.1 及 5.17.2 節 之 規 定, 且 按 其 適 用 狀 況 須 符 合 下 列 要 求 : (1) 橫 箍 柱 在 壓 力 作 用 下, 若 其 柱 筋 在 搭 接 長 度 內 被 有 效 面 積 不 小 於 0.0015hs 之 橫 箍 筋 所 圍 束, 則 其 受 壓 搭 接 長 度 可 乘 0.83 予 以 折 減, 惟 不 小 於 30 cm 其 中 有 效 面 積 是 指 垂 直 於 斷 面 尺 寸 h 方 向 之 箍 筋 面 積 和 (2) 螺 箍 柱 在 壓 力 作 用 下, 若 其 柱 筋 在 搭 接 長 度 內 被 螺 箍 筋 所 圍 束, 則 其 受 壓 搭 接 長 度 可 乘 0.75 予 以 折 減, 惟 不 小 於 30 cm 5.18.2.2 在 設 計 載 重 作 用 下 柱 筋 承 受 拉 力 時, 符 合 下 列 三 條 件 者 其 搭 接 長 度 可 用 表 5.16.2 中 之 甲 級, 否 則 須 為 乙 級 : (1) 柱 筋 拉 應 力 不 超 過 0.5f y (2) 柱 任 一 斷 面 之 搭 接 鋼 筋 面 積 百 分 比 不 大 於 50% (3) 柱 筋 搭 接 位 置 至 少 錯 開 l d 5.18.2.3 在 設 計 載 重 下 柱 筋 承 受 之 拉 應 力 超 過 0.5f y 時, 柱 筋 搭 接 長 度 應 採 用 表 5.16.2 中 之 乙 級 搭 接 受 壓 柱 筋 在 搭 接 長 度 內 被 有 效 面 積 不 小 於 0.0015hs 之 橫 箍 筋 所 圍 束, 則 其 受 壓 搭 接 長 度 可 乘 0.83 予 以 折 減 圍 束 箍 筋 量 之 計 算 應 對 方 形 柱 之 兩 個 主 軸 方 向 均 作 查 驗 以 圖 R5.18.2 所 示 之 柱 為 例, 若 柱 之 彎 曲 軸 為 水 平 軸 時, 則 有 效 箍 筋 面 積 係 以 垂 直 彎 曲 軸 之 4 肢 計 算, 而 h 1 則 為 平 行 彎 曲 軸 之 柱 寬 度 當 然, 對 圖 R5.18.2 中 柱 之 垂 直 彎 曲 方 向 亦 需 以 2 肢 計 算 驗 證 其 箍 筋 量 是 否 足 夠 5-24

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 4 肢 橫 箍 筋 面 積 0.0015h 1 s; 2 肢 橫 箍 筋 面 積 0.0015h 2 s h 2 h 1 圖 R5.18.2 橫 箍 柱 中 圍 束 箍 筋 量 之 計 算 5.18.3 柱 筋 之 銲 接 或 機 械 式 續 接 器 柱 筋 之 銲 接 或 機 械 式 續 接 器 之 使 用 須 符 合 第 5.15.3.2 或 5.15.3.3 節 之 規 定 柱 筋 續 接 可 使 用 銲 接 或 機 械 式 續 接 器, 惟 其 需 可 發 展 1.25f y 之 抗 拉 或 抗 壓 強 度 上 述 抗 壓 強 度 係 因 混 凝 土 之 乾 縮 及 潛 變 會 造 成 柱 筋 負 擔 額 外 壓 力 之 故 5.18.4 柱 筋 之 端 承 續 接 柱 筋 僅 承 受 壓 力 時 可 使 用 符 合 第 5.17.4 節 規 定 之 端 承 續 接, 惟 每 側 至 少 須 保 有 該 側 主 筋 面 積 乘 以 0.25f y 之 拉 力 強 度 上 述 之 拉 力 強 度 可 藉 續 接 位 置 之 交 錯 或 在 續 接 處 另 加 連 續 鋼 筋 而 得 5.19 受 拉 銲 接 麻 面 鋼 線 網 之 搭 接 5.19.1 銲 接 麻 面 鋼 線 網 搭 接 時, 鋼 線 網 外 緣 間 之 搭 接 長 度 不 得 少 於 1.3l d 或 20 cm; 其 最 外 側 橫 向 鋼 線 間 之 搭 接 長 度 不 得 少 於 5 cm,l d 為 發 展 f y 全 值 所 需 之 伸 展 長 度, 其 值 應 依 第 5.8 節 之 規 定 計 算, 惟 l d 可 不 受 極 小 值 20 cm 之 限 制 5.19.2 若 在 搭 接 長 度 範 圍 內 無 橫 向 鋼 線 時, 銲 接 麻 面 鋼 線 網 之 搭 接 應 依 第 5.16 節 麻 面 鋼 線 之 規 定 5.19.3 當 麻 面 鋼 線 網 在 其 鋼 線 伸 展 方 向 摻 有 光 面 鋼 線, 或 麻 面 鋼 線 網 和 光 面 鋼 線 網 搭 接 時, 則 其 搭 接 長 度 應 依 第 5.20 節 計 算 之 受 拉 銲 接 麻 面 鋼 線 網 之 搭 接 長 度 規 定 係 參 考 實 驗 數 據 [5.23] 而 得, 其 要 求 如 圖 R5.19 所 示 至 少 5cm 1.3 l d 且 至 少 20cm (a) 第 5.19.1 節 圖 R5.19 麻 面 鋼 線 網 之 搭 接 與 麻 面 鋼 線 相 同 (b) 第 5.19.2 節 5-25

5.20 受 拉 銲 接 光 面 鋼 線 網 之 搭 接 5.20.1 若 鋼 線 搭 接 處 之 鋼 線 面 積 A s 小 於 分 析 需 要 量 之 2 倍 時, 其 介 於 兩 搭 接 鋼 線 網 最 外 橫 向 鋼 線 間 之 搭 接 長 度 不 得 小 於 一 網 格 長 度 再 加 5 cm, 或 1.5l d, 或 15 cm, 以 值 大 者 為 準 l d 為 發 展 f y 全 值 所 需 之 伸 展 長 度, 其 值 應 為 第 5.9 節 規 定 之 伸 展 長 度, 惟 l d 可 不 受 極 小 值 15 cm 之 限 制 5.20.2 若 鋼 線 搭 接 處 之 鋼 線 面 積 A s 等 於 或 大 於 分 析 需 要 量 之 2 倍 時, 其 介 於 兩 搭 接 鋼 線 網 最 外 橫 向 鋼 線 間 之 搭 接 長 度 不 得 小 於 5 cm, 亦 不 小 於 1.5l d l d 之 計 算 同 第 5.20.1 節 之 規 定 光 面 鋼 線 網 之 搭 接 強 度 主 要 是 由 橫 向 鋼 線 之 錨 定 所 提 供, 至 於 縱 向 鋼 線 之 直 線 搭 接 長 度 則 貢 獻 不 大 因 此 光 面 鋼 線 網 之 搭 接 是 以 規 定 橫 向 鋼 線 之 重 疊 狀 況 為 主, 並 不 強 調 鋼 線 之 直 徑 或 長 度 在 搭 接 長 度 中 5 cm 之 額 外 要 求 是 為 了 增 加 鋼 線 網 之 重 疊 效 應, 並 提 供 空 間 以 確 保 混 凝 土 在 鋼 線 網 間 之 密 實 性 實 驗 [5.24] 顯 示 鋼 線 直 徑 大 且 間 距 小 之 光 面 鋼 線 網 需 要 較 長 之 搭 接 長 度, 因 此 本 規 範 要 求 光 面 鋼 線 網 之 搭 接 需 包 含 長 度 1.5l d 之 校 核, 並 有 最 短 15 cm 之 限 制 其 中 伸 展 長 度 l d 是 根 據 第 5.9 節 計 算, 但 不 受 最 小 值 15 cm 限 制 圖 R5.20 顯 示 光 面 鋼 線 網 之 搭 接 要 求 至 少 5 cm 使 用 之 A s 需 要 之 A s < 2 1.5l d 或 至 少 15 cm (a) 第 5.20.1 節 使 用 之 A s 需 要 之 A s 2 1.5l d 且 至 少 5 cm (b) 第 5.20.2 節 圖 R5.20 光 面 鋼 線 網 之 搭 接 參 考 文 獻 [5.1] ACI Committee 408, Bond Stress The State of the Art, ACI JOURNAL, Proceedings V. 63, No. 11, Nov. 1966, pp. 1161-1188. [5.2] ACI Committee 408, Suggested Development, Splice, and Standard Hook Provisions for Deformed Bars in Tension, (ACI 408.1R-90), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1990, 3 pp. Also ACI Manual of Concrete Practice. [5.3] Jirsa, J. O.; Lutz, L. A.; and Gergely, P., Rationale for Suggested Development, Splice, and Standard Hook Provisions for Deformed Bars in Tension, Concrete International: Design & Construction, V. 1, No. 7, July 1979, pp. 47-61. [5.4] Orangun, C. O.; Jirsa, J. O.; and Breen, J. E., A Reevaluation of Test Data on Development Length and Splices, ACI JOURNAL, Proceedings V. 74, No. 3, Mar. 1977, pp. 114-122. [5.5] 黃 世 建 陳 正 平 王 森 源 龍 思 靖, 竹 節 鋼 筋 在 混 凝 土 中 之 伸 展 搭 接 與 配 置, 結 構 工 程, 第 九 卷, 第 四 期, Oct. 1994, pp. 51-78 5-26

第 五 章 鋼 筋 之 伸 展 與 續 接 [5.6] Moehle, J. P.; Wallace, J. W.; and Hwang, S. J., Anchorage Lengths for Straight Bars in Tension, ACI Structural Journal, V. 88, No. 5, Sept. - Oct. 1991, pp. 531-537. [5.7] 黃 世 建, 美 國 ACI 318-95 規 範 在 鋼 筋 抗 拉 伸 展 與 續 接 設 計 之 變 革, 美 國 ACI 318-95 結 構 混 凝 土 工 程 設 計 規 範 變 革 研 討 會 論 文 集, 中 華 民 國 結 構 工 程 學 會, 台 北, 民 國 85 年 5 月 [5.8] Jirsa, J. O., and Breen, J. E., Influence of Casting Position and Shear on Development and Splice Length Design Recommendations, Research Report 242-3F, Center for Transportation Research, Bureau of Engineering Research, University of Texas at Austin, Nov. 1981. [5.9] Jeanty, P. R.; Mitchell, D.; and Mirza, M. S., Investigation of Top Bar Effects in Beams, ACI Structural Journal V. 85, No. 3, May-June 1988, pp. 251-257. [5.10] Treece, R. A., Bond Strength of Epoxy-Coated Reinforcing Bars, Master s thesis, Department of Civil Engineering, University of Texas at Austin, May 1987. [5.11] Johnston, D. W., and Zia, P., Bond Characteristics of Epoxy-Coated Reinforcing Bars, Department of Civil Engineering, North Carolina State University, Report No. FHWA/NC/82-002, Aug. 1982. [5.12] Mathey, R. G., and Clifton, J. R., Bond of Coated Reinforcing Bars in Concrete, Journal of the Structural Division, ASCE, V. 102, No. ST1, Jan. 1976, pp. 215-228. [5.13] Hamad, B. S.; Jirsa, J. O.; and D Abreu, N. I., Anchorage Strength of Epoxy-Coated Hooked Bars, ACI Structural Journal, V. 90, No. 2, Mar.-Apr. 1993, pp. 210-217. [5.14] Bartoletti, S. J., and Jirsa, J. O., Effects of Epoxy-Coating on Anchorage and Development of Welded Wire Fabric, ACI Structural Journal, V. 92, No. 6, Nov.-Dec. 1995, pp. 757-764. [5.15] 中 國 土 木 水 利 工 程 學 會, 混 凝 土 工 程 施 工 規 範 ( 土 木 402-80), 中 國 土 木 水 利 工 程 學 會 混 凝 土 工 程 委 員 會 研 究 報 告 (10),Dec. 1991, 171 pp [5.16] Kaar, P., and Magura, D., Effect of Strand Blanketing on Performance of Pretensioned Girders, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 10, No. 6, Dec. 1965, pp. 20-34. [5.17] Hanson, N. W., and Kaar, P. H., Flexural Bond Tests Pretensioned Beams, ACI JOURNAL, Proceedings V. 55, No. 7, Jan. 1959, pp. 783-802. [5.18] Kaar, P. H.; La Fraugh, R. W.; and Mass, M. A., Influence of Concrete Strength on Strand Transfer Length, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 8, No. 5, Oct. 1963, pp. 47-67. [5.19] Rabbat, B. G.; Kaar, P. H.; Russell, H. G.; and Bruce, R. N., Jr., Fatigue Tests of Pretensioned Girders with Blanketed and Draped Strands, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 24. No. 4, July- Aug. 1979, pp. 88-114. [5.20] Rogowsky, D. M., and MacGregor, J. G., Design of Reinforced Concrete Deep Beams, Concrete International: Design & Construction, V. 8, No. 8, Aug. 1986, pp. 46-58. [5.21] Joint PCI/WRI Ad Hoc Committee on Welded Wire Fabric for Shear Reinforcement, Welded Wire Fabric for Shear Reinforcement, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 25, No. 4, July- Aug. 1980, pp. 32-36. [5.22] Pfister, J. F., and Mattock, A. H., High Strength Bars as Concrete Reinforcement, Part 5: Lapped Splices in Concentrically Loaded Columns, Journal, PCA Research and Development Laboratories, V. 5, No. 2, May 1963, pp. 27-40. [5.23] Lloyd, J. P., and Kesler, C. E., Behavior of One-Way Slabs Reinforced with Deformed Wire and Deformed Wire Fabric, T&AM Report No. 323, University of Illinois, 1969, 129 pp. [5.24] Lloyd, J. P., Splice Requirements for One-Way Slabs Reinforced with Smooth Welded Wire Fabric, 5-27

Publication No. R(S)4, Civil Engineering, Oklahoma State University, June 1971, 37 pp. [5.25] Azizinamini, A.; Pavel, R.; Hatfield, E.; and Ghosh, S. K., Behavior of Spliced Reinforcing Bars Embedded in High-Strength Concrete, ACI Structural Journal, V. 96, No. 5, Sept.-Oct. 1999, pp. 826-835. [5.26] Azizinamini, A.; Darwin, D.; Eligehausen, R.; Pavel, R.; and Ghosh, S. K., Proposed Modifications to ACI 318-95 Development and Splice Provisions for High-Strength Concrete, ACI Structural Journal, V. 96, No. 6, Nov.-Dec. 1999, pp. 922-926. [5.27] Jirsa, J. O., and Marques, J. L. G., A Study of Hooked Bar Anchorages in Beam-Column Joints, ACI JOURNAL, Proceedings V. 72, No. 5, May 1975, pp. 198-200. [5.28] Rose, D. R., and Russell, B. W., 1997, Investigation of Standardized Tests to Measure the Bond Performance of Prestressing Strand, PCI Journal, V. 42, No. 4, Jul.-Aug., 1997, pp. 56-60. [5.29] Logan, D. R., Acceptance Criteria for Bond Quality of Strand for Pretensioned Prestressed Concrete Applications, PCI Journal, V. 42, No. 2, Mar.-Apr., 1997, pp. 52-90. [5.30] Martin, L., and Korkosz, W., Strength of Prestressed Members at Sections Where Strands Are Not Fully Developed, PCI Journal, V. 40, No. 5, Sept.-Oct. 1995, pp. 58-66. [5.31] PCI Design Handbook Precast and Prestressed Concrete, 5th Edition, Precast/Prestressed Concrete Institute, Chicago, IL, 1998, pp. 4-27 to 4-29. [5.32] 中 華 民 國 結 構 工 程 學 會 鋼 筋 混 凝 土 結 構 委 員 會, 鋼 筋 續 接 器 續 接 規 範 工 作 小 組 工 作 報 告, 中 華 民 國 結 構 工 程 學 會 研 究 報 告,CSSE 96-01, 民 國 九 十 六 年 六 月 5-28

第 六 章 雙 向 版 系 6 第 六 章 雙 向 版 系 6.1 符 號 b w = 梁 腹 寬 度 或 圓 形 斷 面 之 直 徑 ;cm b 1 = 沿 彎 矩 考 慮 方 向 跨 度 量 測 之 臨 界 斷 面 之 寬 度 ;cm b 2 = 垂 直 於 b 1 之 臨 界 斷 面 寬 度 ;cm c 1 = 矩 形 或 相 當 矩 形 柱 柱 頭 或 托 架 沿 彎 矩 計 算 方 向 之 尺 寸 ;cm c 2 = 矩 形 或 相 當 矩 形 柱 柱 頭 或 托 架 垂 直 於 彎 矩 計 算 方 向 之 尺 寸 ;cm C = 斷 面 扭 力 常 數, 其 計 算 參 閱 第 6.7.4.2 節 對 T 形 或 L 形 斷 面 之 C 常 數 應 為 所 分 割 成 之 矩 形 部 分 之 C 值 之 和 E cb = 梁 混 凝 土 之 彈 性 模 數 ;kgf/cm 2 E cs = 版 混 凝 土 之 彈 性 模 數 ;kgf/cm 2 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm h b = 翼 緣 下 方 至 梁 底 面 之 深 度, 參 閱 第 6.3.4 節 ;cm h f = 翼 緣 厚 度, 參 閱 第 6.3.4 節 ;cm I b = 梁 總 斷 面 對 其 中 心 軸 之 慣 性 矩, 參 閱 第 6.3.4 節 ;cm 4 I s = 版 總 斷 面 對 其 中 心 軸 之 慣 性 矩, 用 於 計 算 α φ 及 β t ;cm 4 K t = 構 材 之 扭 曲 勁 度 ; 單 位 轉 角 之 彎 矩 l n = 淨 跨 度, 兩 支 承 面 間 之 距 離 ;cm l 1 = 跨 度, 在 設 計 彎 矩 方 向 之 支 承 中 心 間 距 離 l 2 = 垂 直 於 l 1 方 向 之 跨 度, 支 承 中 心 間 之 距 離 M o = 總 靜 定 設 計 彎 矩 M u = 斷 面 之 設 計 彎 矩 ;kgf-cm q Du = 單 位 面 積 之 設 計 靜 載 重 q Lu = 單 位 面 積 之 設 計 活 載 重 q u = 版 之 單 位 面 積 之 設 計 載 重 V c = 混 凝 土 之 剪 力 計 算 強 度, 參 閱 第 4.4 節 ;kgf V u = 斷 面 之 設 計 剪 力 ;kgf x = 斷 面 內 各 矩 形 之 短 邊 長 度 ;cm y = 斷 面 內 各 矩 形 之 長 邊 長 度 ;cm α f = 梁 與 版 之 撓 曲 勁 度 比, 其 中 版 之 寬 度 以 梁 兩 邊 之 版 中 心 線 為 界, 參 閱 第 6.4.6 節 α f1 = l 1 方 向 之 α f α f2 = l 2 方 向 之 α f β t = 邊 梁 斷 面 扭 曲 勁 度 與 版 撓 曲 勁 度 之 比 值, 其 中 版 之 寬 度 等 於 該 邊 梁 支 承 中 心 至 中 心 之 跨 度, 參 閱 第 6.7.4 節 γ f = 版 柱 接 頭 處 未 平 衡 彎 矩 由 撓 曲 所 傳 遞 之 因 數, 參 閱 第 6.6.3.2 節 式 (6-1) γ v = 1 γ f ; 版 柱 接 頭 處 未 平 衡 彎 矩 由 偏 心 剪 力 所 傳 遞 之 因 數, 參 閱 第 4.13.6.1 節 6-1

A ρ = s ; 非 預 力 受 拉 鋼 筋 比 bd ρ b = 產 生 平 衡 應 變 狀 態 之 鋼 筋 比, 參 閱 第 3.4.2 節 解 說 及 附 篇 B.3 節 φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 6.2 範 圍 6.2.1 本 章 之 雙 向 版 系 係 指 各 支 承 間 含 梁 或 無 梁 之 雙 向 受 撓 版 6.2.2 雙 向 版 系 可 支 承 於 柱 或 牆, 其 結 構 尺 寸 c 1 c 2 及 l n 須 由 有 效 支 承 面 積 來 決 定 有 效 支 承 面 積 是 指 版 或 柱 頭 版 之 底 面 與 包 含 於 柱 和 柱 冠 或 托 架 內 且 以 不 大 於 45 角 向 外 擴 展 之 最 大 正 圓 錐 正 角 錐 或 斜 楔 之 相 交 部 分 之 面 積 6.2.3 本 章 適 用 於 雙 向 實 心 版, 及 以 固 定 或 可 移 動 填 塊 形 成 之 雙 向 肋 梁 或 柵 版 6.2.4 按 本 章 設 計 之 最 小 版 厚 須 符 合 第 2.11.3 節 之 規 定 本 章 之 設 計 方 法 均 係 根 據 一 系 列 有 效 之 試 驗 結 果 分 析 [6.1~6.7], 及 各 種 版 系 行 為 記 錄 而 得, 主 要 考 慮 撓 曲 鋼 筋 之 選 用 及 其 配 置, 使 版 系 可 以 確 實 將 載 重 經 由 撓 曲 彎 矩 扭 矩 及 剪 力 傳 遞 到 柱 系 有 關 扭 矩 及 剪 力 之 設 計 準 則 列 於 本 規 範 之 第 四 章 本 章 所 涵 蓋 之 基 本 設 計 原 理, 原 則 上 可 應 用 於 所 有 承 受 垂 直 載 重 之 平 面 結 構 系 統 然 而, 特 殊 設 計 規 定 及 使 用 實 例 顯 示, 本 章 方 法 僅 應 用 於 有 限 之 系 統 如 : 平 版 系 (flat slabs) 片 版 系 (flat plates) 雙 向 版 系 (two-way slabs) 及 雙 向 肋 梁 版 系 (waffle slabs) 雙 向 版 系 之 分 析 及 設 計 補 充 資 料, 請 參 閱 ACI 340.4R[SP-17(S)] [6.8], 此 補 充 資 料 乃 提 供 本 章 直 接 設 計 法 與 相 當 構 架 法 之 簡 化 應 用 對 於 有 梁 版, 本 章 之 設 計 僅 適 用 於 格 間 角 落 具 有 柱 或 近 於 無 變 位 之 支 承 雙 向 版 之 一 向 具 有 小 梁, 而 於 另 一 向 具 有 大 梁 支 承 者, 其 分 析 與 設 計 必 須 考 慮 到 小 梁 與 大 梁 之 變 位 上 之 契 合 關 係 當 版 系 之 一 邊 全 長 支 承 於 牆 時, 可 將 牆 視 為 勁 度 無 限 大 之 梁 ; 但 牆 支 承 長 未 達 版 之 一 邊 全 長 時, 可 視 之 為 扁 長 柱 處 理 之 本 章 規 定 不 包 含 單 向 版, 因 其 配 筋 僅 於 單 向 抵 抗 撓 曲 應 力 ; 直 接 澆 置 於 土 壤 上 之 鋪 面 版, 因 無 須 傳 遞 其 他 結 構 體 上 之 載 重 至 土 壤, 本 章 也 不 予 論 述 6.3 定 義 6.3.1 柱 列 帶 為 柱 中 心 線 每 側 寬 l 2 / 4 或 l 1 / 4( 以 較 小 者 為 準 ) 之 部 分 ; 柱 列 帶 中 若 有 梁 時, 亦 應 包 含 之 6.3.2 中 間 帶 為 相 鄰 兩 柱 列 帶 間 之 部 分 6.3.3 格 間 為 由 其 四 周 之 柱 梁 或 牆 中 心 線 所 圍 成 之 部 分 依 定 義 所 述, 格 間 包 括 柱 中 心 線 之 間 所 有 撓 曲 單 元, 故 柱 列 帶 若 有 梁, 則 應 包 含 該 梁 在 內 6.3.4 整 體 澆 置 或 合 成 構 造 之 含 梁 雙 向 版, 設 計 時 梁 翼 緣 每 側 懸 出 寬 度 等 於 該 梁 突 出 版 上 或 版 下 之 梁 深, 以 值 大 者 為 準, 但 不 得 大 於 版 厚 之 4 倍 6-2

第 六 章 雙 向 版 系 整 體 澆 置 或 合 成 構 造 之 含 梁 雙 向 版, 可 將 部 分 版 寬 當 作 有 效 翼 緣 之 規 定 如 圖 R6.3.4 所 示 h b 4h f b w +2h b b w +8h f h f h f h b h b b w b w 圖 R6.3.4 版 作 為 梁 之 有 效 翼 緣 例 6.3.5 如 使 用 柱 頭 版 係 為 減 少 柱 頂 上 平 版 的 負 彎 矩 鋼 筋 量 或 最 小 平 版 厚 時, 柱 頭 版 下 突 出 部 分 不 得 少 於 平 版 厚 度 之 1/4 柱 頭 版 應 由 支 承 中 心 向 每 面 延 伸 至 少 為 該 向 支 承 中 心 間 跨 度 之 1/6 符 合 本 節 規 定 之 柱 頭 版, 可 用 於 減 少 第 6.4.7 節 規 定 之 柱 頂 上 平 版 的 負 彎 矩 鋼 筋 量, 或 用 於 減 少 最 小 平 版 厚 度 如 第 2.11.3 節 規 定 小 於 本 節 規 定 之 柱 頭 版 厚 度 或 範 圍 亦 可 用 於 增 加 平 版 之 剪 力 強 度 6.4 版 之 鋼 筋 6.4.1 雙 向 版 系 之 鋼 筋 面 積 應 由 其 臨 界 斷 面 之 彎 矩 計 算, 但 不 得 小 於 第 13.11 節 之 規 定 6.4.2 版 在 臨 界 斷 面 處 之 鋼 筋 間 距 不 得 大 於 版 厚 之 兩 倍, 惟 肋 版 鋼 筋 配 置 可 不 受 此 限 實 心 版 臨 界 斷 面 處 之 鋼 筋 間 距 規 定 不 得 大 於 版 厚 之 兩 倍, 此 規 定 乃 在 確 保 版 之 行 為 及 減 少 裂 縫, 以 及 達 到 版 上 小 範 圍 內 確 能 承 擔 集 中 載 重 之 能 力, 惟 肋 版 鋼 筋 配 置 可 不 受 此 限 雙 向 版 系 之 鋼 筋 應 符 合 第 13.11 節 最 少 溫 度 鋼 筋 比 6.4.3 所 有 垂 直 於 不 連 續 邊 之 正 彎 矩 鋼 筋 必 須 延 伸 至 版 邊, 並 至 少 延 伸 15 cm 直 伸 或 彎 鉤 埋 入 邊 梁 牆 或 柱 內 6.4.4 所 有 垂 直 於 不 連 續 邊 之 負 彎 矩 鋼 筋 必 須 以 彎 折 彎 鉤 或 其 他 方 式 錨 定 於 邊 梁 牆 或 柱 內, 其 在 支 承 面 之 伸 展 長 度 應 符 合 第 五 章 之 有 關 規 定 6.4.5 若 版 未 以 邊 梁 或 牆 為 支 承 或 版 懸 伸 於 支 承 外 者, 則 鋼 筋 得 在 版 端 內 錨 定 之 邊 梁 上 之 版 彎 矩 可 能 會 因 邊 界 情 況 而 有 很 大 的 變 化 若 邊 梁 嵌 築 於 支 承 之 鋼 筋 混 凝 土 牆, 則 版 系 於 該 邊 界 狀 況 接 近 固 接 ; 若 邊 梁 之 下 未 有 鋼 筋 混 凝 土 牆, 則 版 於 該 邊 之 支 撐 狀 況 將 依 邊 梁 或 版 端 之 扭 轉 勁 度 而 定, 而 接 近 簡 支 承 於 一 般 結 構 體 中 版 之 邊 界 常 有 無 法 預 知 如 上 述 兩 極 端 情 況, 因 而 訂 有 此 等 鋼 筋 錨 定 之 規 定 6.4.6 版 支 承 於 梁, 若 其 α f 值 大 於 1.0, 則 版 之 外 角 隅 處 應 按 下 列 規 定 配 置 角 隅 鋼 筋 加 強 之 : 版 支 承 於 邊 牆 或 支 承 於 任 一 α f 值 大 於 1.0 之 邊 梁, 則 版 之 外 角 隅 處 應 按 下 列 規 定 配 置 角 隅 鋼 筋 加 強 之 : 6.4.6.1 角 隅 鋼 筋 不 論 在 版 頂 或 版 底 亦 得 各 以 兩 組 鋼 筋 與 版 邊 平 行 排 置 角 隅 鋼 筋 之 數 量 不 論 在 版 頂 或 版 底 均 應 等 於 版 內 單 位 寬 度 最 大 正 彎 矩 所 需 之 數 量 不 論 在 版 頂 或 版 底 之 單 位 版 寬 所 需 角 隅 鋼 筋 量, 均 應 按 版 內 單 位 版 寬 最 大 正 彎 矩 設 計 6-3

6.4.6.2 角 隅 鋼 筋 在 版 之 頂 面 及 底 面 均 須 置 放, 頂 面 者 須 與 由 該 角 所 引 之 對 角 線 平 行, 底 面 者 須 與 該 對 角 線 垂 直 角 隅 彎 矩 之 作 用 軸 線, 假 設 在 版 頂 面 係 垂 直 於 該 角 所 引 之 對 角 線 ; 在 版 底 面 則 平 行 於 該 對 角 線 6.4.6.3 角 隅 鋼 筋 應 置 放 在 每 個 方 向 距 角 隅 1 / 5 長 向 跨 度 範 圍 內 6.4.6.4 角 隅 鋼 筋 在 版 之 頂 面 及 底 面 均 須 置 放, 頂 面 者 須 平 行 於 該 角 之 對 角 線, 底 面 者 須 垂 直 於 該 對 角 線 角 隅 鋼 筋 亦 得 在 版 頂 與 版 底 處, 各 以 兩 組 鋼 筋 與 版 邊 平 行 排 置 雙 向 版 承 載 時 之 角 隅 有 向 上 翹 之 趨 勢, 若 此 上 翹 趨 勢 被 邊 牆 或 邊 梁 束 制 時, 將 在 版 之 角 隅 產 生 彎 矩, 須 配 置 鋼 筋 以 承 受 此 彎 矩 並 控 制 裂 縫 配 置 鋼 筋 量 須 滿 足 兩 主 方 向 彎 矩 之 需 求, 可 參 見 圖 R6.4.6 圖 R6.4.6 為 標 示 角 隅 鋼 筋 配 置 之 最 小 範 圍, 個 別 鋼 筋 之 錨 定 長 度 應 符 合 相 關 規 定 L 長 跨 L 長 跨 L 長 跨 /5 L 長 跨 /5 B-1 L 長 跨 /5 B-1 L 長 跨 /5 依 第 6.4.6 節 排 置 頂 層 鋼 筋 A s 依 第 6.4.6 節 排 置 底 層 鋼 筋 A s B-2 L 短 跨 依 第 6.4.6 節 分 別 排 置 頂 層 及 底 層 鋼 筋 A s B-2 L 短 跨 配 置 方 式 一 配 置 方 式 二 註 : (1) 若 邊 梁 B-1 或 B-2 之 α f >1.0 則 版 之 外 角 隅 處 須 配 置 角 隅 鋼 筋 (2) 角 隅 鋼 筋 之 間 距 不 得 大 於 2 倍 版 厚 圖 R6.4.6 版 之 外 角 隅 鋼 筋 6-4

第 六 章 雙 向 版 系 6.4.7 如 使 用 柱 頭 版 以 減 少 柱 頂 上 平 版 之 負 彎 矩 鋼 筋 量, 則 柱 頭 版 之 大 小 應 符 合 第 6.3.5 節 規 定 計 算 所 需 版 鋼 筋 量 時, 柱 頭 版 在 版 下 突 出 厚 度 之 計 算 值 不 得 大 於 柱 頭 版 邊 緣 至 柱 邊 緣 或 柱 冠 邊 緣 間 距 離 之 1 / 4 6.4.8 無 梁 版 之 鋼 筋 細 則 6.4.8.1 除 按 第 6.4 節 之 其 他 規 定 外, 鋼 筋 在 無 梁 版 中 之 最 小 延 伸 長 度 應 符 合 圖 6.4.8 之 規 定 6.4.8.2 相 鄰 兩 跨 度 不 相 等 時, 圖 6.4.8 所 示 負 彎 矩 鋼 筋 在 支 承 面 外 之 延 伸 長 度 應 以 較 長 跨 度 計 算 6.4.8.3 彎 起 鋼 筋 僅 在 版 之 深 跨 比 容 許 其 彎 角 不 大 於 45 時 方 得 使 用 6.4.8.4 對 有 側 移 構 架 內 之 版, 其 鋼 筋 長 度 應 按 分 析 所 得 之 值 設 置, 惟 不 得 小 於 圖 6.4.8 所 示 之 長 度 6.4.8.5 兩 向 柱 列 帶 內 所 有 底 層 鋼 筋 或 鋼 線 應 連 續 或 如 圖 6.4.8 所 示 做 甲 級 搭 接 符 合 第 5.15.3 節 規 定 之 機 械 式 續 接 或 銲 接, 且 至 少 需 有 二 根 底 層 鋼 筋 或 鋼 線 連 續 穿 過 柱 心, 並 應 錨 定 在 外 支 承 處 6.4.8.6 具 有 剪 力 頭 之 版 及 昇 版 者, 至 少 應 於 每 向 設 有 兩 支 握 裹 之 底 鋼 筋 或 鋼 線 通 過 剪 力 頭 或 昇 版 之 金 屬 軸 環, 而 盡 可 能 接 近 柱 並 連 續 之, 或 以 甲 級 搭 接 續 接 之 在 外 柱 處, 則 鋼 筋 應 錨 定 於 剪 力 頭 或 金 屬 軸 環 帶 區 位 斷 面 內 最 少 置 A s 百 分 率 (%) 無 柱 頭 版 有 柱 頭 版 柱 列 帶 頂 筋 底 筋 50 其 餘 100 0.30 l n 0.30 l n 0.33 l n 0.33 l n 0.20 l n 0.20 l n 0.20 l n 0.20 l n 15cm 至 少 2 支 鋼 筋 連 續 或 錨 定 符 合 第 6.4.8.5 節 規 定 甲 級 搭 接 之 範 圍 15cm 連 續 鋼 筋 中 間 頂 筋 100 0.22 l n 0.22 l n 0.22 l n 0.22 l n 帶 底 筋 50 其 餘 15cm 最 大 0.15 l 15cm 最 大 0.15 l 15cm c 1 c 1 c 1 淨 跨 度 淨 跨 度 支 承 表 面 支 承 表 面 支 承 中 心 間 跨 度 支 承 中 心 間 跨 度 外 支 承 ( 外 端 不 連 續 ) 內 支 承 ( 兩 端 均 連 續 ) 外 支 承 ( 外 端 不 連 續 ) 圖 6.4.8 無 梁 版 鋼 筋 之 最 小 延 伸 長 度 ( 鋼 筋 伸 入 支 承 面 應 參 閱 第 5.12.1 之 規 定 ) 由 於 施 工 不 方 便, 實 際 設 計 例 很 少, 故 於 本 次 規 範 修 正 時, 已 將 彎 起 鋼 筋 排 列 從 圖 6.4.8 中 刪 除 但 6-5

並 不 表 示 被 禁 用, 若 要 使 用 彎 起 鋼 筋 排 列 詳 細 請 參 閱 前 版 規 範 中 之 規 定 以 雙 向 版 當 作 有 側 移 構 架 抵 抗 側 力 之 構 件 時, 依 垂 直 載 重 與 側 向 載 重 組 合 作 用 產 生 之 彎 矩, 作 設 計 所 需 之 鋼 筋 量 及 鋼 筋 長 度 不 得 少 於 圖 6.4.8 之 規 定 本 規 範 要 求 柱 列 帶 內 至 少 需 有 二 根 底 層 鋼 筋 或 鋼 線 連 續 穿 過 柱 心 之 規 定, 其 用 意 在 於 使 樓 版 於 柱 邊 發 生 穿 孔 剪 力 破 壞 後, 使 版 尚 具 贅 餘 能 力 本 規 範 已 允 許 機 械 式 續 接 與 銲 接 第 6.4.8.6 節 之 規 定 係 為 防 止 在 支 承 處 單 一 穿 孔 剪 力 破 壞, 所 需 結 合 用 鋼 之 規 定 如 圖 R6.4.8.6 所 示 昇 版 之 金 屬 軸 環 柱 結 合 鋼 筋 昇 版 圖 R6.4.8.6 結 合 鋼 筋 位 置 柱 結 合 鋼 筋 穿 過 剪 力 頭 臂 部 孔 6.5 版 之 開 孔 6.5.1 版 之 開 孔 若 經 分 析 判 知 其 設 計 強 度 足 以 承 受 設 計 載 重, 且 符 合 所 有 使 用 性 包 括 撓 度 限 制 等 條 件, 則 開 孔 大 小 不 受 限 制 6.5.2 未 經 第 6.5.1 節 規 定 分 析 之 無 梁 版 系 若 按 下 列 規 定 得 以 開 孔 : 6.5.2.1 兩 中 間 帶 之 相 交 區 內 可 有 任 何 大 小 之 開 孔, 惟 格 間 鋼 筋 須 維 持 未 開 孔 時 之 需 要 量 6.5.2.2 兩 柱 列 帶 相 交 區 內 開 孔 之 每 向 寬 度 不 得 大 於 柱 列 帶 寬 度 之 1/ 8, 因 開 孔 所 截 斷 之 鋼 筋 須 在 孔 口 四 周 等 量 補 加 6.5.2.3 柱 列 帶 與 中 間 帶 相 交 區 內 每 向 被 開 孔 截 斷 之 鋼 筋 量 不 得 大 於 該 向 所 需 鋼 筋 量 之 1/4, 因 開 孔 截 斷 之 鋼 筋 須 在 孔 口 四 周 等 量 補 加 6.5.2.4 剪 力 設 計 應 符 合 第 4.13.5 節 之 有 關 規 定 6.6 設 計 步 驟 6.6.1 雙 向 版 系 之 設 計 必 須 滿 足 力 之 平 衡 條 件 及 應 變 一 致 性, 其 設 計 強 度 足 以 承 受 設 計 載 重, 並 須 滿 足 含 撓 度 限 制 在 內 之 所 有 使 用 性 條 件 6.6.1.1 承 受 垂 直 載 重 時, 雙 向 版 系 之 版 與 梁 於 其 支 承 及 支 承 柱 或 牆 間 構 成 正 交 構 架 者, 可 按 本 章 第 6.7 節 之 直 接 設 計 法 或 第 6.8 節 之 相 當 構 架 法 設 計 之 6.6.1.2 承 受 側 向 載 重 時, 有 側 移 構 架 之 分 析 應 考 慮 裂 縫 及 鋼 筋 對 構 架 桿 件 勁 度 之 影 響 6.6.1.3 垂 直 載 重 分 析 結 果 可 與 側 向 載 重 分 析 結 果 合 併 設 計 依 本 節 之 規 定, 設 計 時 可 直 接 引 用 結 構 力 學 基 本 原 理 之 分 析 結 果, 然 仍 須 顯 示 其 確 實 可 達 到 安 全 及 使 用 性 之 規 定 版 系 設 計 可 以 綜 合 採 用 彈 性 體 傳 統 解 有 限 元 素 法 或 降 伏 線 分 析 法 之 數 值 解, 並 求 取 版 系 支 承 周 圍 之 剪 力 扭 力 及 撓 曲 彎 矩 等 設 計 者 必 須 考 慮 到 版 系 之 設 計, 不 僅 涵 蓋 其 分 析 而 已 ; 應 配 合 版 系 可 能 承 受 之 載 重 計 算 應 力 之 可 靠 性, 及 結 構 之 變 形 等, 尚 須 憑 其 知 識 及 實 務 經 驗, 針 對 版 系 之 尺 寸 作 適 當 的 調 整 對 雙 向 版 垂 直 載 重 分 析 方 法 而 言, 本 章 所 提 供 兩 種 方 法 之 特 別 規 定, 僅 限 使 用 於 承 受 垂 直 載 重 之 正 交 構 架, 詳 細 可 按 本 章 第 6.7 節 之 直 接 設 計 法, 或 按 第 6.8 節 之 相 當 構 架 法 設 計 之 此 兩 種 方 法 均 可 應 用 於 含 梁 之 雙 向 版 系 平 版 系 及 片 版 系, 分 配 到 版 臨 界 斷 面 之 彎 矩 可 反 應 由 於 裂 縫 或 支 承 型 式 降 低 元 件 勁 6-6

第 六 章 雙 向 版 系 度 之 影 響 於 側 向 力 ( 地 震 力 或 風 力 ) 分 析 時, 彎 矩 之 放 大 係 數 與 實 際 之 側 向 位 移 成 正 比 於 結 構 使 用 年 限 中, 舉 凡 施 工 載 重 經 常 性 載 重 可 預 期 之 超 載 及 體 積 改 變 等 均 會 造 成 版 系 之 裂 縫 裂 縫 會 引 致 版 系 勁 度 之 減 少, 尤 以 有 側 移 構 架 之 版 系 更 為 顯 著 當 側 向 力 作 用 於 構 架 時, 版 系 之 裂 縫 會 造 成 側 移 量 之 增 加 版 系 之 裂 縫 影 響 必 須 計 入 勁 度 假 設 中, 使 風 力 或 地 震 引 致 之 側 移 不 致 低 估 若 勁 度 值 無 法 由 裂 縫 效 應 準 確 分 析 獲 得, 則 版 構 件 有 效 斷 面 慣 性 矩 可 由 開 裂 斷 面 計 算 之, 或 依 實 驗 結 果 [6.9,6.10] 整 理 之 公 式, 如 式 (2-1) 所 示, 計 算 得 到 有 效 慣 性 矩, 再 分 析 計 算 其 有 效 勁 度 設 計 者 可 撰 擇 經 證 實 能 滿 足 平 衡 條 件 及 應 變 一 致 性, 且 能 契 合 實 驗 結 果 之 任 何 分 析 方 法 一 些 可 用 之 設 計 步 驟 可 參 考 文 獻 [6.11] 就 有 側 移 構 架 之 版 系 而 言, 版 構 件 具 裂 縫 者 可 採 用 等 值 寬 度 為 格 間 全 寬 之 25% 至 50% 來 反 應 勁 度 之 折 減 版 構 件 之 勁 度 依 l 2 / l 1 c 1 / l 1 c 2 / c 1 等 參 數 而 變, 並 與 第 6.6.3.2 節 所 規 定 版 寬 內 集 中 配 置 鋼 筋 有 關 此 集 中 配 置 鋼 筋 可 傳 遞 撓 曲 不 平 衡 彎 矩, 並 可 避 免 版 及 柱 區 提 前 降 伏 和 軟 化, 而 增 強 勁 度 有 側 移 構 架 中, 版 梁 應 採 用 最 低 之 勁 度 假 設 值 以 估 算 合 理 之 側 位 移 含 結 構 牆 之 構 架 系 統, 其 勁 度 應 作 更 精 細 之 計 算, 方 能 以 合 宜 之 比 例 分 配 其 側 力 及 彎 矩 6.6.2 支 承 間 之 版 與 梁 之 任 何 斷 面 應 按 其 設 計 彎 矩 設 計 之 6.6.3 若 因 重 力 載 重 風 力 地 震 力 或 其 他 側 向 力 引 起 版 與 柱 間 之 不 平 衡 彎 矩 M u 之 傳 遞 時, 其 中 部 分 應 按 第 6.6.3.2 及 6.6.3.3 節 之 規 定 由 撓 曲 傳 遞 之 6.6.3.1 不 平 衡 彎 矩 未 經 由 撓 曲 傳 遞 之 部 分, 則 應 依 第 4.13.6 節 規 定 由 偏 心 剪 力 傳 遞 之 6.6.3.2 部 分 不 平 衡 彎 矩 γ f M u 經 由 撓 曲 傳 遞 時, 其 有 效 版 寬 為 柱 或 柱 冠 兩 側 外 各 加 版 或 柱 頭 版 厚 之 1.5 倍, 此 處 M u 為 待 傳 遞 之 不 平 衡 彎 矩, 且 1 γ f = (6-1) 1+ ( 2/ 3) b1 / b2 本 節 針 對 無 梁 版 系 而 言 經 試 驗 研 究 結 果 顯 示, 除 非 對 抵 抗 扭 矩 及 剪 力 有 特 殊 之 設 計, 專 用 於 撓 曲 傳 遞 不 平 衡 彎 矩 至 柱 之 鋼 筋, 應 配 置 於 距 柱 邊 兩 側 各 1.5h( 即 版 或 柱 頭 版 厚 之 1.5 倍 ) 之 範 圍 內 柱 四 週 版 之 剪 應 力 應 按 第 4.13.2 節 之 規 定 計 算 之 6.6.3.3 外 支 承 處 版 系 之 不 平 衡 彎 矩 若 其 轉 軸 平 行 於 支 承 外 緣 時, 且 V u 於 邊 支 承 處 不 超 過 0.75φ V c, 或 於 角 落 支 承 處 不 超 過 0.5φ V c, 則 式 (6-1) 中 之 γ f 值 應 可 提 高 為 1.0; 內 支 承 處 之 不 平 衡 彎 矩 或 外 支 承 處 之 不 平 衡 彎 矩 其 轉 軸 垂 直 於 支 承 外 緣 時, 若 V u 於 支 承 處 不 超 過 0.4φ V c, 則 式 (6-1) 中 之 γ f 值 應 可 最 多 提 高 25% 按 本 節 調 整 γ f 時, 於 第 6.6.3.2 節 中 規 定 之 有 效 版 寬 內 之 鋼 筋 比 不 得 超 過 0.375ρ b ; 於 預 力 版 系 中, 其 γ f 不 得 作 任 何 調 整 於 某 些 情 況 下, 設 計 者 得 不 修 改 構 件 尺 寸 而 調 整 由 剪 力 傳 遞 之 彎 矩 大 小 依 最 近 之 試 驗 顯 示, 在 版 系 之 內 外 支 承 處 之 不 平 衡 彎 矩, 經 由 剪 力 及 撓 曲 傳 遞 之 比 例 可 彈 性 分 配 在 外 支 承 處 之 設 計 剪 力 ( 不 含 由 彎 矩 傳 遞 引 致 之 剪 力 ) 於 邊 柱 不 超 過 第 4.13.2.1 節 所 規 定 之 剪 力 強 度 φ V c 之 75%, 於 角 柱 不 超 過 50%, 經 由 偏 心 剪 力 傳 遞 之 不 平 衡 彎 矩 部 分 γ v M u 得 以 酌 減 試 驗 顯 示, 外 支 承 處 6-7

之 剪 力 與 不 平 衡 彎 矩 間 並 無 明 顯 之 互 制 作 用 [6.14,6.15], 惟 應 注 意 當 γ v M u 減 少 時, 則 γ f M u 會 增 加 試 驗 顯 示, 在 內 支 承 處 之 不 平 衡 彎 矩 經 由 剪 力 及 撓 曲 傳 遞 之 比 例 亦 可 彈 性 分 配, 惟 其 限 制 較 外 支 承 嚴 格 若 內 支 承 處 之 設 計 剪 力 ( 不 含 由 彎 矩 傳 遞 引 致 之 剪 力 ) 不 超 過 第 4.13.2.1 節 所 規 定 之 剪 力 強 度 φ V c 之 40%, 則 不 平 衡 彎 矩 撓 曲 傳 遞 部 分 得 增 加 25% 由 試 驗 顯 示, 版 柱 接 頭 須 具 高 度 韌 性, 因 剪 力 與 不 平 衡 彎 矩 間 之 互 制 作 用 甚 為 密 切 當 設 計 剪 力 很 大 時, 版 柱 接 頭 常 不 能 讓 在 有 效 翼 寬 內 之 所 有 鋼 筋 發 揮 作 用 ; 按 本 節 調 整 γ f 時, 於 第 6.6.3.2 節 中 規 定 之 有 效 版 寬 內 之 部 分 不 平 衡 彎 矩 γ f M u 所 需 鋼 筋 比 不 得 超 過 0.375ρ b ; 於 預 力 版 系 中, 其 γ f 不 得 作 任 何 調 整 對 式 (6-1) 之 γ f 無 法 依 本 節 修 正 之 版 柱 接 頭, 一 般 顯 示 有 應 力 超 過 之 情 況 第 6.6.3.3 節 之 規 定 旨 在 增 進 柱 版 系 間 接 合 處 之 韌 性 當 內 支 承 兩 面 發 生 反 向 彎 矩 時, 上 下 層 主 筋 應 集 中 在 有 效 寬 度 內, 且 上 層 鋼 筋 對 底 層 鋼 筋 之 比 值 約 以 2 為 宜 6.6.3.4 應 以 密 集 配 置 或 加 設 鋼 筋 於 柱 頭 上 以 抵 抗 第 6.6.3.2 節 所 示 有 效 版 寬 內 之 彎 矩 6.6.4 版 之 載 重 經 由 剪 力 及 扭 力 傳 遞 至 支 承 牆 或 柱 之 設 計, 應 按 第 四 章 之 有 關 規 定 6.7 直 接 設 計 法 直 接 設 計 法 為 版 與 梁 之 斷 面 上 彎 矩 分 配 規 則, 用 以 滿 足 安 全 性 與 大 多 數 使 用 性 之 需 求 直 接 設 計 法 涵 蓋 三 個 基 本 步 驟 如 下 : (1) 計 算 總 靜 力 設 計 彎 矩 ( 如 第 6.7.2 節 ) (2) 由 總 靜 力 設 計 彎 矩 分 配 計 算 正 負 設 計 彎 矩 ( 如 第 6.7.3 節 ) (3) 由 正 負 設 計 彎 矩 分 配 計 算 柱 列 帶 中 間 帶 及 梁 等 之 設 計 彎 矩 ( 如 第 6.7.4 至 6.7.6 節 ) 6.7.1 使 用 限 制 符 合 下 列 條 件 之 雙 向 版 得 按 直 接 設 計 法 設 計 之 6.7.1.1 版 之 每 向 至 少 須 有 三 個 連 續 跨 度 6.7.1.2 版 之 格 間 須 為 矩 形, 其 長 短 跨 度 ( 支 承 中 心 間 距 ) 之 比 值 不 得 大 於 2 6.7.1.3 版 之 每 向 相 鄰 兩 跨 度 之 差 不 得 大 於 較 長 跨 度 之 1/3 6.7.1.4 柱 偏 離 柱 列 中 心 線 之 距 離 不 得 大 於 偏 向 跨 度 之 1/10 6.7.1.5 所 有 載 重 均 須 為 垂 直 均 佈 於 全 格 間, 且 活 載 重 不 得 大 於 靜 載 重 之 2 倍 6.7.1.6 若 版 格 間 四 周 均 有 梁, 相 互 垂 直 兩 方 向 梁 之 相 對 勁 度 比 值 應 符 合 式 (6-2) 之 規 定 2 α f 1l 2 0. 2 5. 0 2 α l (6-2) f 2 其 中 α f 1 及 α f 2 依 式 (6-3) 計 算 之 = E I 1 cb b α f (6-3) EcsI s 6.7.1.7 第 2.6 節 所 容 許 之 彎 矩 再 分 配 不 適 用 於 雙 向 版 系 之 直 接 設 計 法, 參 閱 第 6.7.7 節 6.7.1.8 雖 與 上 列 各 條 件 不 符, 但 經 分 析 證 實 其 符 合 第 6.6.1 節 之 規 定 者, 亦 可 按 直 接 設 計 法 設 計 之 6-8

第 六 章 雙 向 版 系 由 於 直 接 設 計 法 是 根 據 有 梁 版 和 無 梁 版 之 彎 矩 分 析 理 論 步 驟 簡 化 設 計 與 施 工 程 序 之 要 求, 及 往 例 之 版 系 行 為 等 所 發 展 出 來 的 故 版 系 依 直 接 設 計 法 設 計 時, 應 循 此 發 展 時 考 慮 之 特 性, 並 依 本 節 設 定 之 各 項 限 制 設 計 之 第 6.7.1.1 節 規 定 至 少 須 有 三 個 連 續 跨 度 的 基 本 理 由, 在 於 限 制 結 構 體 中 僅 有 兩 個 連 續 跨 度 時, 其 內 支 承 負 彎 矩 之 大 小 不 適 用 由 於 直 接 設 計 法 應 用 時, 版 系 所 假 設 之 第 一 個 內 支 承 負 彎 矩 斷 面, 既 非 旋 轉 固 定 亦 非 不 連 續 端 情 況, 故 以 至 少 三 個 連 續 跨 度 之 版 系 作 限 制 較 能 符 合 原 假 設 第 6.7.1.2 節 若 版 系 中 長 短 跨 度 之 比 值 大 於 2 時, 則 於 短 跨 方 向 所 承 擔 彎 矩 作 用 顯 然 呈 單 向 版 行 為, 故 作 此 限 制 第 6.7.1.3 節 規 定 版 系 相 鄰 兩 跨 度 之 差 不 得 大 於 較 長 跨 度 之 1/3 其 用 意 在 於 配 合 圖 6.4.8 上 之 規 定, 以 避 免 於 負 鋼 筋 斷 點 之 外 尚 有 負 彎 矩 存 在 第 6.7.1.4 節 每 柱 偏 離 正 常 矩 型 柱 列 中 心 線 得 在 偏 向 跨 度 之 1/10 以 內, 該 跨 間 各 柱 之 偏 離 柱 列 中 心 線 總 值 不 得 超 過 該 跨 度 之 1/5, 如 圖 R6.7.1.4 所 示 第 6.7.1.5 節 直 接 設 計 法 是 依 據 全 格 間 承 受 垂 直 載 重 時, 由 靜 力 作 用 以 柱 支 承 之 結 果 分 析 而 得 至 於 側 向 力 ( 風 力 地 震 力 等 ) 作 用 結 果 須 作 構 架 分 析 當 基 礎 筏 基 版 作 為 雙 向 版 設 計 時, 採 用 已 知 之 柱 作 用 載 重, 即 使 假 設 基 土 反 力 為 均 佈 情 況, 仍 須 作 構 架 分 析 始 符 合 要 求 本 版 修 訂 中, 將 活 載 重 對 靜 載 重 比 值 由 3 降 為 2 主 要 是 由 於 大 部 分 版 系 此 比 值 均 少 於 2, 並 不 須 作 載 重 分 佈 效 用 之 分 析 檢 驗 第 6.7.1.6 節 版 格 間 四 周 梁 於 相 互 垂 直 兩 方 向 梁 之 相 對 勁 度 比 值 必 須 不 小 於 0.2, 且 不 大 於 5.0 否 則 各 部 位 彎 矩 之 彈 性 分 佈 結 果 會 產 生 與 直 接 設 計 法 所 假 設 之 彎 矩 呈 明 顯 的 差 異 第 6.7.1.7 節 因 直 接 設 計 法 之 彎 矩 屬 近 似 值, 故 不 適 合 作 如 第 2.6 節 所 容 許 之 彎 矩 再 分 配 惟 依 第 6.7.7 節 規 定 可 作 10% 內 之 修 正 第 6.7.1.8 節 雖 與 上 列 各 限 制 條 件 不 盡 相 符, 若 經 由 合 乎 學 理 之 分 析 證 實 其 符 合 第 6.6.1 節 之 規 定 者, 亦 可 按 直 接 設 計 法 設 計 之 例 如, 版 系 承 載 非 移 動 載 重 ( 如 水 池, 於 各 格 間 均 承 相 同 載 重 ), 則 可 不 必 受 第 6.7.1.5 節 規 定 活 載 重 不 得 大 於 靜 載 重 2 倍 之 限 制 均 佈 載 重 (L/D 2) l 1 (2/3)l 1 l 1 三 跨 或 多 跨 矩 形 版 格 間 (2:1) 柱 偏 離 柱 列 中 心 線 之 距 離 l 2 /10 l 2 圖 R6.7.1.4 柱 偏 離 柱 列 中 心 線 之 距 離 6-9

6.7.2 跨 間 之 總 靜 定 設 計 彎 矩 6.7.2.1 介 於 支 承 線 與 相 鄰 兩 側 格 間 中 心 線 間 之 範 圍 為 一 設 計 帶 6.7.2.2 每 一 跨 間 之 總 靜 定 設 計 彎 矩 為 該 方 向 之 正 設 計 彎 矩 與 平 均 負 設 計 彎 矩 之 絕 對 值 總 和, 其 值 不 得 小 於 M o 2 qul 2l n = (6-4) 8 式 中 l n 為 計 算 總 靜 定 設 計 彎 矩 方 向 之 淨 跨 度 6.7.2.3 如 支 承 線 兩 側 格 間 寬 度 不 同 時, 式 (6-4) 中 之 l 2 須 取 其 平 均 寬 度 6.7.2.4 若 一 側 為 外 側, 則 l 2 為 內 側 格 間 中 心 線 至 外 側 邊 緣 之 距 離 6.7.2.5 淨 跨 度 l n 為 柱 柱 冠 托 架 或 牆 之 支 承 面 間 之 距 離, 但 不 得 小 於 0.65l 1, 圓 形 或 正 多 邊 形 支 承 應 按 其 相 等 面 積 之 方 形 計 算 第 6.7.2.2 節 由 尼 可 氏 (J.R.Nichol) 之 簡 易 推 導 得 到 式 (6-4) [6.17], 是 假 設 雙 向 版 之 反 作 用 力 集 中 於 該 跨 間 垂 直 跨 度 方 向 之 支 承 面 上 通 常 設 計 者 可 就 相 鄰 各 半 格 間, 即 包 含 一 個 柱 列 帶 與 其 兩 側 之 半 中 間 帶 之 寬 度 去 計 算 該 跨 間 之 總 靜 定 設 計 彎 矩 然 該 格 間 一 側 為 外 側 時, 則 應 依 第 6.7.2.4 節 之 規 定 第 6.7.2.5 節 若 支 承 構 材 為 圓 形 或 正 多 邊 形 斷 面 時, 應 按 其 相 等 面 積 之 方 形 計 算 其 有 效 寬 度, 進 而 計 算 淨 跨 度 例 如 支 承 構 材 為 圓 形 斷 面, 六 角 形 斷 面, 及 菱 形 斷 面, 則 其 有 效 相 當 方 形 之 寬 度 分 別 為 直 徑 之 0.89 倍, 平 行 邊 間 距 之 0.93 倍, 及 菱 形 邊 長 如 圖 R6.7.2.5 所 示 0.89h 0.93h h h h h 圖 R6.7.2.5 支 承 構 材 之 相 當 方 形 斷 面 h 6.7.3 正 設 計 彎 矩 及 負 設 計 彎 矩 6.7.3.1 負 設 計 彎 矩 應 位 於 矩 形 支 承 之 支 承 面, 圓 形 或 正 多 邊 形 支 承 則 以 其 相 等 面 積 之 方 形 邊 緣 作 為 支 承 面 6.7.3.2 內 跨 間 負 設 計 彎 矩 為 總 靜 定 設 計 彎 矩 M o 之 65%, 正 設 計 彎 矩 為 M o 之 35% 6.7.3.3 端 跨 間 之 總 靜 定 設 計 彎 矩 M o 按 下 表 比 率 分 配 之 : (1) (2) (3) (4) (5) 版 所 有 版 所 有 內 支 版 外 緣 版 外 緣 支 承 間 承 間 均 無 梁 無 束 制 全 束 制 均 有 梁 無 邊 梁 有 邊 梁 內 支 承 負 設 計 彎 矩 0.75 0.70 0.70 0.70 0.65 正 設 計 彎 矩 0.63 0.57 0.52 0.50 0.35 外 支 承 負 設 計 彎 矩 0.0 0.16 0.26 0.30 0.65 6-10

第 六 章 雙 向 版 系 6.7.3.4 負 彎 矩 斷 面 應 按 同 一 支 承 相 連 兩 跨 間, 較 大 之 負 設 計 彎 矩 設 計 之, 否 則 須 將 不 平 衡 彎 矩 按 其 相 鄰 構 材 之 勁 度 作 分 析 分 配 之 6.7.3.5 邊 梁 或 版 邊 應 能 承 受 由 外 支 承 負 設 計 彎 矩 所 產 生 之 扭 力 6.7.3.6 依 第 6.6.3.1 節 所 規 定 之 垂 直 載 重 彎 矩 由 剪 力 偏 心 之 彎 矩 傳 遞 於 版 與 邊 柱 間 應 為 0.3M o 第 6.7.3.3 節 端 跨 之 彎 矩 係 數 乃 根 據 參 考 文 獻 [6.18,6.19] 及 [6.20] 所 提 相 當 柱 勁 度 之 關 係 所 得 於 第 6.7.3.3 節 之 表 中 (1) 所 列 之 彎 矩 係 數 是 供 版 外 緣 無 束 制 之 情 況 使 用, 即 版 外 緣 係 簡 支 承 於 磚 石 牆 上 或 混 凝 土 牆 上 (5) 所 列 之 彎 矩 係 數 則 供 版 外 緣 呈 全 束 制 之 情 況 使 用, 即 版 外 緣 與 勁 度 較 版 勁 度 大 很 多 之 支 承 RC 牆 相 結 合 成 一 體 之 情 況 最 外 緣 無 束 制 及 完 全 束 制 以 外 之 情 況, 表 中 之 彎 矩 係 數 值, 係 經 選 取 正 彎 矩 及 內 負 彎 矩 為 上 限 值 者, 因 此 外 側 負 彎 矩 則 接 近 下 限 值 然 外 側 負 彎 矩 能 力 於 大 多 數 版 系 中 乃 受 限 於 控 制 裂 縫 之 最 少 鋼 筋 量 致 最 後 選 用 係 數 經 調 整 後 則 為 正 彎 矩 與 內 外 負 彎 矩 平 均 值 之 絕 對 值 和 為 M o 雙 向 版 四 周 均 有 梁 之 系 統 採 用 表 中 (2) 之 彎 矩 係 數 值 ; 無 內 梁 之 版 系 如 片 版 及 平 版 則 依 無 邊 梁 及 有 邊 梁 分 別 使 用 表 中 (3) 及 (4) 之 彎 矩 係 數 值 設 計 之 第 6.7.3.4 節 在 作 支 承 設 計 時, 須 考 慮 到 柱 或 其 他 形 式 支 承 之 兩 側 版 彎 矩 之 差 異 量 若 作 不 平 衡 彎 矩 分 配 分 析 時, 所 用 之 勁 度 可 按 各 相 關 構 材 之 混 凝 土 全 斷 面 推 算 之 第 6.7.3.5 節 負 彎 矩 作 用 於 版 外 側 之 邊 梁 ( 或 版 邊 構 材 ) 者, 必 須 將 之 傳 遞 到 支 柱 或 支 承 牆, 故 由 此 衍 生 之 扭 力 應 予 探 討 6.7.4 柱 列 帶 之 設 計 彎 矩 6.7.4.1 分 配 到 柱 列 帶 之 內 支 承 負 設 計 彎 矩 之 百 分 率 應 如 下 表, 其 中 間 值 以 內 插 法 求 之 : l 2 / l 1 0.5 1.0 2.0 α f1 l 2 / l 1 = 0 75 75 75 α f1 l 2 / l 1 1.0 90 75 45 6.7.4.2 分 配 到 柱 列 帶 之 外 支 承 負 設 計 彎 矩 之 百 分 率 應 如 下 表, 其 中 間 值 以 內 插 法 求 之 : l 2 / l 1 0.5 1.0 2.0 α f1 l 2 / l 1 = 0 β t = 0 100 100 100 β t 2.5 75 75 75 β t = 0 100 100 100 α f1 l 2 / l 1 1.0 β t 2.5 90 75 45 其 中 β 及 C 應 分 別 由 式 (6-5) 及 式 (6-6) 計 算 求 得, 並 據 上 表 依 線 性 內 插 法 求 得 負 設 t 計 彎 矩 之 百 分 率 = E C cb β t (6-5) 2EcsI s 3 x x y C = 1 0. 63 (6-6) y 3 斷 面 如 第 6.3.4 節 規 定 者, 對 T 形 或 L 形 斷 面 之 C 常 數 應 為 所 分 割 成 之 矩 形 部 分 之 6-11

C 值 之 和 6.7.4.3 如 支 承 為 柱 或 牆, 其 延 伸 寬 度 等 於 或 大 於 設 計 帶 寬 l 2 之 3/4, 則 負 設 計 彎 矩 可 視 為 均 勻 分 佈 於 l 2 6.7.4.4 分 配 到 柱 列 帶 之 正 設 計 彎 矩 之 百 分 率 應 如 下 表, 其 中 間 值 以 內 插 法 求 之 : l 2 / l 1 0.5 1.0 2.0 α f1 l 2 / l 1 = 0 60 60 60 α f1 l 2 / l 1 1.0 90 75 45 6.7.4.5 支 承 間 有 梁 之 版, 柱 列 帶 未 由 梁 承 受 之 彎 矩 應 由 版 承 受 之 依 據 以 往 針 對 彈 性 版 具 有 各 種 勁 度 邊 梁 之 研 究 [6.21], 及 設 定 柱 列 帶 梁 及 中 間 帶 之 彎 矩 係 數, 藉 之 設 計, 向 來 尚 稱 適 宜 為 求 以 牆 作 邊 界 支 承 之 半 柱 列 帶 彎 矩, 可 利 用 式 (6-4), 其 l n 可 設 為 平 行 於 該 柱 列 帶 之 相 鄰 柱 列 帶 之 柱 與 柱 跨 距 之 l n ; 而 該 邊 界 牆 可 以 視 為 勁 度 無 限 大 之 梁 第 6.7.4.2 節 中 扭 矩 勁 度 參 數 β t 之 效 用 乃 在 於 設 定 柱 列 帶 之 外 負 設 計 彎 矩 ; 除 非 梁 之 扭 矩 勁 度 高 於 版 之 撓 曲 勁 度, 否 則 其 值 不 影 響 中 間 帶 之 任 何 彎 矩 之 設 定 於 β t 之 定 義 中, 其 剪 力 模 數 採 取 梁 混 凝 土 彈 性 模 數 之 半, 即 E cb / 2 當 RC 牆 作 為 沿 柱 線 而 立 之 支 承 時, 可 視 為 勁 度 甚 大 之 梁 處 理, 其 α f1 l 2 / l 1 之 值 大 於 一 當 外 支 承 具 有 與 決 定 該 彎 矩 方 向 相 垂 直 之 牆 時, 若 該 牆 為 無 法 抵 抗 扭 矩 之 圬 工 牆, 則 β t 可 取 零 ; 若 該 牆 為 可 抵 抗 大 扭 矩 之 RC 牆, 並 與 RC 版 澆 置 成 一 體 者, 則 β t 可 採 用 2.50 6.7.5 梁 之 設 計 彎 矩 6.7.5.1 如 α f1 l 2 / l 1 1.0, 支 承 間 之 梁 應 承 受 柱 列 帶 彎 矩 之 85% 6.7.5.2 如 0< (α f1 l 2 / l 1 ) <1.0, 支 承 間 之 梁 所 應 承 受 柱 列 帶 彎 矩 之 百 分 率 介 於 0 與 85% 間, 以 線 性 內 插 法 求 之 6.7.5.3 除 按 第 6.7.2.2 6.7.5.1 及 6.7.5.2 節 規 定 外, 梁 上 直 接 載 重 包 括 梁 在 版 上 下 突 出 部 分 之 重 量, 所 產 生 之 彎 矩 應 由 梁 承 受 直 接 作 用 於 梁 之 載 重 係 指 一 般 包 含 於 式 (6-4) 中 q u 者 以 外 之 載 重 ;q u 為 版 之 均 佈 靜 載 重 均 佈 天 花 板 載 重 樓 版 粉 飾 相 當 均 佈 之 隔 間 載 重 及 活 載 重 等 直 接 作 用 於 梁 之 載 重 包 括 沿 著 梁 中 心 線 之 隔 間 牆 梁 上 加 柱 或 梁 下 吊 掛 之 集 中 載 重, 及 梁 本 身 之 靜 載 重 僅 有 作 用 於 梁 身 寬 度 內 ( 非 梁 之 有 效 寬 度 ) 之 載 重 才 認 定 為 梁 直 接 載 重 對 於 作 用 在 版 上 位 於 梁 身 之 外 的 線 載 重 和 集 中 載 重, 應 予 特 別 考 慮 以 求 取 其 作 用 於 版 及 梁 之 比 例 6.7.6 中 間 帶 之 設 計 彎 矩 6.7.6.1 正 負 設 計 彎 矩 除 由 柱 列 帶 承 受 者 外, 其 餘 應 由 其 兩 側 之 半 中 間 帶 承 受 之 6.7.6.2 中 間 帶 之 設 計 彎 矩 為 兩 相 接 半 中 間 帶 設 計 彎 矩 之 和 6.7.6.3 相 鄰 且 平 行 於 牆 支 承 邊 緣 之 中 間 帶, 其 設 計 彎 矩 應 為 靠 第 一 內 支 承 之 半 中 間 帶 設 計 彎 矩 之 兩 倍 6-12

第 六 章 雙 向 版 系 6.7.7 設 計 彎 矩 之 調 整 格 間 內 設 計 方 向 之 正 負 設 計 彎 矩 應 可 增 減 10%, 但 其 總 靜 定 設 計 彎 矩 不 得 小 於 式 (6-4) 6.7.8 含 梁 版 系 之 設 計 剪 力 6.7.8.1 如 α f1 l 2 / l 1 1.0, 梁 應 能 承 受 自 版 格 間 隅 角 端 作 45 線 與 平 行 於 長 邊 之 格 間 內 中 線 圍 成 之 界 內 面 積 設 計 載 重 之 剪 力 6.7.8.2 如 α f1 l 2 / l 1 < 1.0, 梁 應 承 受 之 剪 力 應 可 以 線 性 內 插 法 求 之, 並 假 設 α f = 0 時 梁 無 承 重 6.7.8.3 除 按 第 6.7.8.1 及 6.7.8.2 節 規 定 外, 梁 應 承 受 梁 上 直 接 載 重 所 產 生 之 設 計 剪 力 6.7.8.4 版 之 設 計 剪 力 應 可 按 第 6.7.8.1 及 6.7.8.2 節 規 定 之 支 承 梁 上 載 重 分 佈 計 算 之 格 間 內 版 之 總 剪 力 應 予 核 算 6.7.8.5 剪 力 強 度 應 符 合 第 四 章 有 關 規 定 計 算 設 計 剪 力 用 之 分 配 面 積 如 圖 R6.7.8 所 示 若 梁 勁 度 α f1 l 2 / l 1 小 於 1.0 時, 梁 剪 力 可 依 線 性 插 入 法 求 算 之, 在 此 情 況 下, 如 第 6.7.8.4 節 所 述, 梁 未 能 將 全 部 的 剪 力 傳 遞 至 柱, 其 餘 之 剪 力 由 該 柱 週 圍 之 樓 版 傳 遞, 並 按 平 版 傳 遞 剪 力 於 柱 內 之 方 式 設 計 於 第 6.7.8.1 至 6.7.8.3 節 中 之 規 定 並 不 用 於 梁 扭 矩 之 計 算, 蓋 此 等 扭 矩 應 以 作 用 於 梁 側 之 撓 曲 彎 矩 為 依 據 進 行 計 算 45 45 圖 R 6.7.8 內 梁 承 擔 垂 直 載 重 分 配 面 積 6.7.9 柱 設 計 彎 矩 及 牆 設 計 彎 矩 6.7.9.1 與 版 系 整 體 澆 鑄 之 柱 及 牆 應 能 承 受 版 系 設 計 載 重 所 產 生 之 彎 矩 6.7.9.2 除 經 分 析 外, 於 內 支 承 處 版 上 下 之 柱 或 牆 應 按 其 勁 度 分 別 承 受 式 (6-7) 之 彎 矩 M = 0.07 [(q Du + 0.5 q Lu ) l 2 l 2 n q Du l 2 (l n ) 2 ] (6-7) 式 中 q Du,l 2,l n 為 短 跨 者 式 (6-7) 係 指 兩 毗 鄰 不 等 跨 間 之 不 平 衡 彎 矩, 假 設 於 較 長 跨 間 上 承 受 全 部 靜 載 及 一 半 之 活 載, 並 於 較 短 跨 間 僅 受 靜 載 重 對 無 邊 梁 或 無 懸 臂 版 之 平 版 或 片 版, 將 版 上 彎 矩 傳 遞 到 邊 柱 上 之 鋼 筋 設 計 及 細 部 對 其 行 為 與 安 全 均 十 分 重 要 應 特 別 注 意, 並 將 其 詳 細 設 計 如 : 通 過 柱 頭 處 鋼 筋 減 小 其 間 距, 或 加 配 鋼 筋 等 細 部, 應 明 示 於 設 計 圖 上 6-13

6.8 相 當 構 架 法 所 謂 相 當 構 架 法, 主 要 是 將 三 維 之 版 系 以 一 系 列 之 二 維 構 架 作 替 代, 並 就 構 架 面 內 受 力 情 形 分 析 之 於 構 架 上 重 要 設 計 斷 面 上 所 求 得 之 正 負 彎 矩, 可 依 照 本 章 第 6.7.4 節 ( 柱 列 帶 ) 第 6.7.5 節 ( 梁 ) 及 第 6.7.6 節 ( 中 間 帶 ) 之 規 定 分 配 到 版 斷 面 上 可 參 閱 文 獻 [6.18~6.20] 6.8.1 版 系 及 其 支 承 構 材 得 按 相 當 構 架 法 分 析 其 彎 矩 與 剪 力, 並 據 以 設 計 其 斷 面 相 當 構 架 法 應 基 於 第 6.8.2 至 6.8.6 節 之 假 設 6.8.1.1 柱 冠 如 用 金 屬 材 料 時, 應 可 計 及 其 對 彎 矩 與 剪 力 之 勁 度 與 抗 力 之 影 響 6.8.1.2 柱 與 版 由 軸 力 產 生 之 長 度 變 化 與 由 剪 力 產 生 之 撓 度 應 可 不 計 6.8.2 相 當 構 架 6.8.2.1 雙 向 版 系 結 構 可 視 為 以 建 築 物 縱 橫 兩 向 柱 列 線 為 準 之 相 當 構 架 所 組 成 6.8.2.2 相 當 構 架 係 由 一 列 柱 或 支 承, 與 其 兩 側 格 間 中 線 間 之 版 梁 所 組 成 6.8.2.3 柱 或 支 承 應 假 設 為 經 由 橫 向 扭 力 構 材 ( 參 閱 第 6.8.5 節 ) 連 接 於 版 梁, 此 扭 力 構 材 係 延 伸 至 柱 兩 側 格 間 中 心 線 6.8.2.4 外 側 相 當 構 架 為 介 於 外 側 邊 緣 與 其 內 側 格 間 中 線 間 之 部 分 6.8.2.5 每 一 相 當 構 架 應 可 作 整 體 分 析, 但 垂 直 載 重 部 分 可 作 分 層 分 析 分 層 分 析 時, 每 層 版 梁 及 其 上 下 所 連 接 之 柱 為 一 連 續 構 架, 並 假 設 柱 之 遠 端 為 固 定 6.8.2.6 於 求 某 一 支 承 處 之 版 梁 彎 矩 時, 如 版 梁 在 離 該 支 承 處 兩 格 間 外 仍 連 續 者, 則 在 兩 格 間 外 處 之 版 梁 支 承 處 應 可 假 設 為 固 定 端 相 當 構 架 之 區 分 參 閱 圖 R6.8.2 三 維 建 築 物 可 以 用 一 系 列 之 柱 ( 或 支 承 ) 中 心 線 為 中 心 與 建 築 物 等 高 之 二 維 相 當 構 架 模 擬, 其 寬 度 則 以 相 鄰 格 間 之 中 心 線 為 界 全 棟 樓 版 系 之 完 整 分 析, 應 包 括 縱 向 橫 向 之 內 外 所 有 相 當 構 架 之 分 析 相 當 構 架 包 括 三 個 主 要 部 分 : min( l 1, l 2 ) 柱 列 帶 外 相 當 構 架 (1) 水 平 版 梁, 含 與 構 架 方 向 相 同 之 梁 2 半 中 間 帶 (2) 柱 或 其 他 垂 直 支 承 構 材, 含 版 上 及 版 下 部 分 邊 緣 (3) 傳 遞 水 平 與 垂 直 構 材 間 彎 矩 之 元 件 外 格 間 中 心 線 l 1 l 1 l 1 版 梁 帶 格 間 中 心 線 l 2 2 l 2 l 2 內 相 當 構 架 圖 R6.8.2 相 當 構 架 之 定 義 6-14

第 六 章 雙 向 版 系 6.8.3 版 梁 6.8.3.1 版 梁 慣 性 矩 沿 軸 向 之 變 化 應 予 考 慮 6.8.3.2 除 梁 柱 接 頭 外, 版 梁 ( 含 柱 冠 ) 之 斷 面 慣 性 矩 應 以 其 混 凝 土 總 斷 面 計 算 6.8.3.3 由 柱 中 心 至 柱 面 托 架 面 或 柱 冠 面 間 版 梁 之 慣 性 矩 應 假 設 等 於 在 柱 面 托 架 面 或 柱 冠 面 間 版 梁 之 慣 性 矩 除 以 (1 c 2 / l 2 ) 2 相 當 構 架 中 之 支 承 係 指 柱 柱 冠 托 架 或 牆, 但 不 包 含 梁 第 6.8.3.3 節 中 c 2 與 l 2 之 定 義 參 閱 圖 R6.8.2 及 圖 R6.8.4 6.8.4 柱 6.8.4.1 柱 斷 面 慣 性 矩 沿 軸 向 之 變 化 應 予 考 慮 6.8.4.2 除 梁 柱 接 頭 外, 柱 及 柱 冠 之 斷 面 慣 性 矩 應 以 其 混 凝 土 總 斷 面 計 算 6.8.4.3 梁 柱 接 頭 處, 柱 在 版 梁 內 ( 由 版 梁 之 頂 面 至 底 面 ) 之 斷 面 慣 性 矩 應 假 設 為 無 限 大 相 當 構 架 之 柱 勁 度 乃 根 據 上 層 與 下 層 版 半 厚 面 高 程 間 之 長 度 作 為 柱 長 推 算 之 柱 斷 面 慣 性 矩 乃 依 柱 之 橫 斷 面 推 算, 若 有 柱 冠 則 應 考 慮 其 影 響 而 增 加 其 慣 性 值 相 當 柱 可 假 設 為 版 系 上 下 柱 及 其 連 接 之 扭 力 構 材 所 組 成 此 扭 力 構 材 為 垂 直 於 設 計 彎 矩 及 介 於 兩 側 格 間 中 線 之 版 梁, 參 閱 第 6.8.5 節 柱 之 柔 度 修 正, 可 經 由 計 及 版 柱 接 合 處 會 減 少 彎 矩 傳 遞 效 應 之 扭 力 構 材 柔 度 而 得, 詳 細 之 分 析 計 算 可 參 閱 前 版 規 範 之 第 6.8.4 節 本 文 及 解 說 圖 R6.8.4 中 所 示 之 相 當 柱, 是 由 版 梁 上 下 柱 與 接 於 柱 兩 側 延 伸 至 相 鄰 格 間 中 心 線 之 扭 力 構 材 ( 若 為 外 構 架, 則 此 扭 力 構 材 僅 接 於 柱 之 一 側 ) 等 所 組 成 上 柱 CL 柱 中 心 線 l 1 l 2 A c 1 c 2 l 2 /2 扭 力 構 材 CL 柱 中 心 線 l 2 l 2 /2 A 平 行 梁 扭 力 構 材 l 1 下 柱 圖 R 6.8.4 相 當 柱 ( 柱 與 扭 力 構 材 ) 6.8.5 扭 力 構 材 6.8.5.1 扭 力 構 材 ( 參 閱 第 6.8.2.3 節 ) 應 假 設 其 全 長 為 均 等 斷 面, 並 具 下 列 之 最 大 者 : (1) 寬 度 等 於 設 計 彎 矩 方 向 之 柱 寬 托 架 寬 或 柱 冠 寬 之 版 6-15

(2) 在 整 體 澆 築 或 完 全 合 成 之 構 造 中,(1) 項 所 指 之 版 並 應 含 橫 向 梁 突 出 版 頂 及 版 底 部 分 (3) 按 第 6.3.4 節 規 定 之 橫 向 梁 6.8.5.2 如 在 設 計 彎 矩 方 向 有 梁 與 柱 連 接 時, 其 扭 力 構 材 之 勁 度 應 乘 以 格 間 中 線 間 之 全 寬 為 版 寬 包 含 平 行 梁 與 不 包 含 平 行 梁 慣 性 矩 之 比 值 計 算 扭 力 構 材 之 勁 度 時 須 作 一 些 簡 化 之 假 設 在 無 梁 之 版 梁 情 況 下 柱 或 柱 冠 同 寬 之 版 部 分 作 為 有 效 梁 ; 在 具 有 梁 之 版 梁 情 況 下, 若 視 其 為 T 型 梁 或 L 型 梁 作 用 時, 則 其 有 效 翼 緣 寬 度 每 側 不 得 大 於 版 厚 之 4 倍, 並 假 設 在 支 承 柱 寬 內 之 梁 並 無 扭 力 轉 動 發 生 一 般 常 見 版 系 接 頭 之 扭 力 構 材, 如 圖 R6.8.5.1 所 示 扭 力 構 材 之 斷 面 採 取 第 6.8.5 節 中 所 定 義 之 三 種 狀 況 之 最 大 者 經 各 種 版 形 狀 三 維 分 析 研 究 之 後, 扭 曲 勁 度 之 合 理 值 可 經 由 假 設 扭 矩 分 佈 沿 扭 力 構 材 呈 線 性 變 化 而 獲 得, 即 假 設 從 柱 心 扭 矩 為 最 大 依 線 性 變 化 到 版 格 間 中 心 為 零 由 圖 R6.8.5.2 所 顯 示 者, 主 要 為 單 位 扭 矩 沿 柱 心 線 之 分 佈 扭 矩 圖 及 單 位 轉 動 圖 等 根 據 各 種 版 系 之 三 維 分 析 結 果 ( 參 閱 前 版 規 範 之 第 6.8.5 節 本 文 及 解 說 ) 可 用 下 式 計 算 扭 力 構 材 勁 度 K t : 其 中 C 值 見 符 號 說 明 K t = l 9E C cs ( 1 c / l ) 2 2 2 3 c 1 c 1 c 1 狀 況 (1) b w +2h b b w +8h f h b 4h f h f 狀 況 (2) b w h b h f h b c 1 c 1 c 1 h b 4h f 狀 況 (3) h f h b h f b w h b b w +2h b b w +8h f c 1 圖 R6.8.5.1 扭 力 構 材 6-16

第 六 章 雙 向 版 系 圖 R6.8.5.2 單 位 扭 矩 沿 圖 R6.8.4 柱 中 心 線 AA 之 分 佈 l 2 2 6.8.6 活 載 重 之 配 置 6.8.6.1 載 重 型 態 已 知 者, 相 當 構 架 應 按 該 載 重 分 析 之 6.8.6.2 有 變 化 之 活 載 重 但 不 超 過 靜 載 重 之 3/4, 或 活 載 重 特 性 係 同 時 作 用 於 所 有 格 間 者, 應 可 按 所 有 格 間 均 配 置 全 部 設 計 活 載 重, 計 算 所 有 斷 面 之 最 大 設 計 彎 矩 6.8.6.3 未 屬 於 第 6.8.6.2 節 之 其 他 載 重 情 形, 活 載 重 應 可 配 置 如 下 : (1) 計 算 任 一 格 間 中 跨 度 之 最 大 正 設 計 彎 矩, 應 可 於 該 格 間 及 每 隔 一 格 間 配 置 3/4 全 部 設 計 活 載 重 (2) 計 算 任 一 支 承 處 之 最 大 負 設 計 彎 矩, 應 可 於 該 支 承 處 相 鄰 兩 格 間 配 置 3/4 全 部 設 計 活 載 重 6.8.6.4 任 何 斷 面 之 設 計 彎 矩 不 得 小 於 所 有 格 間 均 配 置 全 部 設 計 活 載 重 時 所 產 生 之 彎 矩 僅 取 全 部 設 計 活 載 重 之 3/4 以 求 取 最 大 正 設 計 彎 矩 及 最 大 負 設 計 彎 矩, 主 要 理 由 為 正 負 最 大 彎 矩 不 可 能 同 時 發 生, 且 於 毀 壞 之 前 最 大 彎 矩 會 因 彎 矩 重 分 配 而 減 少 實 際 上 由 全 部 設 計 活 載 重 作 用 時, 會 使 局 部 應 力 過 大, 但 尚 能 確 保 版 系 於 彎 矩 重 分 配 後 之 極 限 強 度 不 低 於 承 受 全 格 間 全 部 靜 載 和 活 載 之 需 求 能 力 惟 實 際 設 計 時, 為 求 確 保 安 全 多 未 作 此 活 載 重 之 折 減 ; 為 防 止 脆 性 破 壞 之 危 險, 尤 針 對 剪 力 強 度 檢 算 時, 應 不 作 任 何 活 載 重 折 減 6.8.7 設 計 彎 矩 6.8.7.1 在 內 支 承 處, 柱 列 帶 及 中 間 帶 負 設 計 彎 矩 之 臨 界 斷 面 可 設 在 連 接 支 承 面 之 直 線 上, 但 離 柱 中 心 線 之 距 離 不 得 大 於 0.175l 1 6.8.7.2 有 托 架 或 柱 冠 之 外 支 承 處, 負 設 計 彎 矩 之 臨 界 斷 面 可 設 在 距 支 承 面 至 托 架 或 柱 冠 突 出 部 分 一 半 以 內 之 處 6.8.7.3 圓 形 或 多 邊 形 支 承 須 用 等 面 積 之 方 形 斷 面 決 定 負 設 計 彎 矩 之 臨 界 斷 面 位 置 6.8.7.4 符 合 第 6.7.1 節 規 定 之 版 系 以 相 當 構 架 法 設 計 時, 其 分 析 所 得 之 彎 矩 用 於 設 計 者, 應 可 按 比 例 折 減 使 正 彎 矩 與 平 均 負 彎 矩 絕 對 值 之 和 不 超 過 由 式 (6-4) 算 得 之 值 6.8.7.5 符 合 第 6.7.1.6 節 之 規 定 者, 構 架 設 計 彎 矩 應 可 按 第 6.7.4 6.7.5 及 6.7.6 節 之 規 定 分 配 於 柱 列 帶 中 間 帶 及 梁 自 第 6.8.7.1 至 6.8.7.3 節 之 規 定, 旨 在 版 系 負 設 計 彎 矩 之 臨 界 面 修 正 至 支 承 面 處, 然 規 定 距 柱 中 心 線 之 距 離 不 得 大 於 0.175l 1, 以 避 免 版 系 外 端 負 彎 矩 之 折 減 太 多 而 有 不 當 可 參 考 圖 R6.7.2.5 所 示 支 承 構 材 為 非 矩 形 斷 面 所 對 應 之 相 當 正 方 形 斷 面, 藉 之 確 定 支 承 臨 界 面, 以 推 算 設 計 彎 矩 第 6.8.7.4 節 之 規 定 乃 在 維 持 前 版 規 範 之 規 定, 即 規 範 並 不 要 求 採 直 接 設 計 法 及 相 當 構 架 法 所 分 析 彎 矩 之 較 大 者 作 設 計 由 長 期 成 功 之 設 計 經 驗 獲 知, 依 式 (6-4) 計 算 之 總 設 計 靜 載 重 作 為 設 計 依 據, 已 能 符 合 要 求 6-17

參 考 文 獻 [6.1] Hatcher, D. S.; Sozen, M. A.; and Siess, C. P., Test of a Reinforced Concrete Flat Plate, Proceedings, ASCE, V. 91, ST5, Oct. 1965, pp. 205-231. [6.2] Guralnick, S. A., and LaFraugh, R. W., Laboratory Study of a Forty-Five-Foot Square Flat Plate Structure, ACI JOURNAL, Proceedings V. 60, No. 9, Sept. 1963, pp. 1107-1185. [6.3] Hatcher, D. S.; Sozen, M. A.; and Siess, C. P., Test of a Reinforced Concrete Flat Slab, Proceedings, ASCE, V. 95, No. ST6, June 1969, pp. 1051-1072. [6.4] Jirsa, J. O.; Sozen, M. A.; and Siess, C. P., Test of a Flat Slab Reinforced with Welded Wire Fabric, Proceedings, ASCE, V. 92, No. ST3, June 1966, pp. 199-224. [6.5] Gamble, W. L.; Sozen, M. A.; and Siess, C. P., Tests of a Two-Way Reinforced Concrete Floor Slab, Proceedings, ASCE, V. 95, No. ST6, June 1969, pp. 1073-1096. [6.6] Vanderbilt, M. D.; Sozen, M. A.; and Siess, C. P., Test of a Modified Reinforced Concrete Two-Way Slab, Proceedings, ASCE, V. 95, No. ST6, June 1969, pp. 1097-1116. [6.7] Xanthakis, M., and Sozen, M. A., An Experimental Study of Limit Design in Reinforced Concrete Flat Slabs, Civil Engineering Studies, Structural Research Series No. 277, University of Illinois, Dec. 1963, 159 pp. [6.8] ACI Design Handbook, V. 3 Two-Way Slabs, SP-17(91)(S), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1991, 104 pp. [6.9] Mitchell, D., and Cook, W. D., Preventing Progressive Collapse of Slab Structures, Journal of Structural Engineering, V. 110, No. 7, July 1984, pp. 1513-1532. [6.10] Carpenter, J. E.; Kaar, P. H.; and Corley, W. G., Design of Ductile Flat-Plate Structures to Resist Earthquakes, Proceedings, Fifth World Conference on Earthquake Engineering Rome, June 1973, International Association for Earthquake Engineering, V. 2, pp. 2016-2019. [6.11] Morrison, D. G., and Sozen, M. A., Response to Reinforced Concrete Plate-Column Connections to Dynamic and Static Horizontal Loads, Civil Engineering Studies, Structural Research Series No. 490, University of Illinois, Apr. 1981, 249 pp. [6.12] Vanderbilt, M. D., and Corley, W. G., Frame Analysis of Concrete Buildings, Concrete International: Design and Construction, V. 5, No. 12, Dec. 1983, pp. 33-43. [6.13] Grossman, J. S., Code Procedures, History, and Shortcomings: Column-Slab Connections, Concrete International, V. 11, No. 9, Sept. 1989, pp. 73-77. [6.14] Moehle, J. P., Strength of Slab-Column Edge Connections, ACI Structural Journal, V. 85, No. 1, Jan.-Feb. 1988, pp. 89-98. [6.15] ACI-ASCE Committee 352, Recommendations for Design of Slab-Column Connections in Monolithic Reinforced Concrete Structures (ACI 352.1R-89), ACI Structural Journal, V. 85, No. 6, Nov.-Dec. 1988, pp. 675-696. [6.16] Jirsa, J. O.; Sozen, M. A.; and Siess, C. P., Pattern Loadings on Reinforced Concrete Floor Slabs, Proceedings, ASCE, V. 95, No. ST6, June 1969, pp. 1117-1137. [6.17] Nichols, J. R., Statical Limitations upon the Steel Requirement in Reinforced Concrete Flat Slab Floors, Transactions, ASCE, V. 77, 1914, pp. 1670-1736. [6.18] Corley, W. G.; Sozen, M. A.; and Siess, C. P., Equivalent-Frame Analysis for Reinforced Concrete Slabs, Civil Engineering Studies, Structural Research Series No. 218, University of Illinois, June 1961, 166 pp. 6-18

第 六 章 雙 向 版 系 [6.19] Jirsa, J. O.; Sozen, M. A.; and Siess, C. P., Effects of Pattern Loadings on Reinforced Concrete Floor Slabs, Civil Engineering Studies, Structural Research Series No. 269, University of Illinois, July 1963. [6.20] Corley, W. G., and Jirsa, J. O., Equivalent Frame Analysis for Slab Design, ACI JOURNAL, Proceedings V. 67, No. 11, Nov. 1970, pp. 875-884. [6.21] Gamble, W. L., Moments in Beam Supported Slabs, ACI JOURNAL, Proceedings V. 69, No. 3, Mar. 1972, pp. 149-157. 6-19

第 七 章 牆 7 第 七 章 牆 7.1 符 號 A s = 非 預 力 縱 向 受 拉 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 c = 中 性 軸 至 最 外 受 壓 纖 維 之 距 離 ;cm d = 構 材 最 外 纖 維 至 受 拉 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm E c = 混 凝 土 之 彈 性 模 數, 參 閱 第 1.9.1 節 ;kgf/cm 2 E s = 鋼 之 彈 性 模 數, 參 閱 第 1.9.2 節 ;kgf/cm 2 f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm I cr = 構 材 開 裂 斷 面 轉 換 成 混 凝 土 斷 面 之 慣 性 矩 ;cm 4 I e = 用 以 計 算 撓 度 之 有 效 慣 性 矩 ;cm 4 k = 受 壓 構 材 之 有 效 長 度 因 數 l c = 受 壓 構 材 之 總 長 度, 為 構 架 中 兩 節 點 之 中 心 距 離 ;cm l w = 剪 力 方 向 全 牆 或 所 考 慮 牆 段 之 長 度, 參 閱 第 15.8.4 節 ;cm M = 最 大 使 用 ( 不 含 載 重 因 數 ) 彎 矩, 含 PΔ 效 應 在 內 ;kgf-cm M a = 計 算 撓 度 時 所 用 之 最 大 彎 矩 ;kgf-cm M cr = 開 裂 彎 矩, 參 閱 第 2.11.2.3 節 ;kgf-cm M n = 斷 面 之 彎 矩 計 算 強 度 ;kgf-cm M sa = 最 大 使 用 ( 不 含 載 重 因 數 ) 彎 矩, 不 含 PΔ 效 應 在 內 ;kgf-cm M u = 斷 面 之 設 計 彎 矩, 參 閱 第 7.9 節 ;kgf-cm M ua = 因 含 載 重 因 數 之 側 向 載 重 及 偏 心 垂 直 載 重 產 生 在 牆 半 高 斷 面 之 設 計 彎 矩 P n = 斷 面 之 軸 力 計 算 強 度 ;kgf P s = 牆 半 高 處 之 使 用 載 重, 包 含 自 重 ;kgf P u = 設 計 軸 力 ; 壓 力 為 正, 拉 力 為 負 ;kgf Δ s = 使 用 載 重 下, 牆 半 高 處 附 近 之 最 大 撓 度 Δ u = 設 計 載 重 下, 牆 半 高 處 之 撓 度 ρ l = 縱 向 鋼 筋 比 為 縱 向 鋼 筋 斷 面 積 與 垂 直 於 該 鋼 筋 之 混 凝 土 總 斷 面 積 之 比, 本 章 指 牆 垂 直 鋼 筋 比 ρ t = 橫 向 鋼 筋 比 為 橫 向 鋼 筋 斷 面 積 與 垂 直 於 該 鋼 筋 之 混 凝 土 總 斷 面 積 之 比, 本 章 指 牆 水 平 鋼 筋 比 φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 7.2 範 圍 7.2.1 本 章 適 用 於 設 計 受 軸 力 或 受 軸 力 與 撓 曲 合 併 作 用 之 牆 7.2.2 懸 臂 式 擋 土 牆 應 按 第 三 章 中 有 關 撓 曲 之 規 定 設 計, 其 最 少 水 平 鋼 筋 量 按 第 7.4.3 節 之 規 定 7-1

本 章 主 要 規 範 承 受 垂 直 載 重 牆 之 設 計 若 承 受 撓 曲 ( 彎 矩 ) 為 主 之 牆, 如 懸 臂 式 擋 土 牆, 則 應 按 第 三 章 中 有 關 撓 曲 之 規 定 設 計 牆 若 須 抵 抗 剪 力, 尚 應 符 合 第 4.11 節 及 第 十 五 章 之 相 關 規 定 7.3 通 則 7.3.1 牆 之 設 計 應 考 慮 垂 直 載 重 之 偏 心 及 側 向 或 其 他 載 重 之 作 用 7.3.2 承 受 軸 向 載 重 之 牆 應 按 第 7.3 7.4 及 7.5( 或 7.6) 節 之 規 定 設 計, 亦 可 按 第 7.9 節 規 定 設 計 7.3.3 牆 之 剪 力 設 計 應 按 第 4.11 節 之 規 定 7.3.4 除 經 分 析 顯 示 外, 牆 上 每 一 集 中 載 重 之 水 平 有 效 承 載 長 度 不 得 大 於 各 集 中 載 重 間 之 中 心 距, 亦 不 得 大 於 支 承 面 寬 度 加 4 倍 之 牆 厚 7.3.5 與 牆 一 體 澆 築 之 受 壓 構 材 應 符 合 第 3.9.2 節 之 規 定 7.3.6 牆 應 錨 定 於 與 其 相 接 之 構 件 例 如 樓 版 屋 頂 柱 壁 柱 撐 牆 相 交 牆 或 基 腳 7.3.7 牆 經 結 構 分 析 證 明 有 足 夠 之 強 度 及 穩 定 度 者, 其 厚 度 及 鋼 筋 量 得 不 受 第 7.4 及 7.6 節 各 項 規 定 之 限 制 7.3.8 牆 底 與 基 腳 間 力 之 傳 遞 應 符 合 第 8.9 節 之 規 定 理 論 上, 任 何 構 材 均 應 設 計 使 其 抵 抗 作 用 在 構 材 上 之 力, 包 括 側 力 及 偏 心 載 重 牆 之 設 計 除 因 符 合 第 7.6.1 節 規 定 得 採 經 驗 法 設 計 外, 均 應 按 第 7.5 節 規 定 設 計 7.4 最 少 鋼 筋 量 7.4.1 牆 除 按 第 4.11.8 及 4.11.9 節 之 規 定 因 剪 力 需 要 較 多 鋼 筋 量 者 外, 應 按 第 7.4.2 及 7.4.3 節 之 規 定 配 以 最 少 鋼 筋 量 7.4.2 牆 垂 直 鋼 筋 斷 面 積 對 牆 水 平 總 斷 面 積 之 比 率 ρ l 為 0.0015 但 下 列 情 況 鋼 筋 比 得 減 至 0.0012: (1) 使 用 之 鋼 筋 不 大 於 D16, 且 其 規 定 降 伏 強 度 f y 不 小 於 4,200 kgf/cm 2 (2) 使 用 之 熔 接 鋼 線 網, 且 其 鋼 線 標 稱 線 徑 不 大 於 16 mm 7.4.3 牆 水 平 鋼 筋 斷 面 積 對 牆 垂 直 總 斷 面 積 之 比 率 ρ t 應 為 0.0025 但 下 列 情 況 鋼 筋 比 得 減 至 0.0020: (1) 使 用 之 鋼 筋 不 大 於 D16, 且 其 規 定 降 伏 強 度 f y 不 小 於 4,200 kgf/cm 2 (2) 使 用 之 熔 接 鋼 線 網, 且 其 鋼 線 標 稱 線 徑 不 大 於 16 mm 7.4.4 除 地 下 室 之 牆 外, 牆 厚 在 25 cm 以 上 時, 每 一 方 向 鋼 筋 須 按 下 述 方 式 分 兩 層 設 置 : (1) 靠 近 外 牆 面 之 鋼 筋, 其 量 不 得 少 於 此 方 向 所 需 之 1/2, 亦 不 得 多 於 2/3; 其 與 外 牆 面 之 距 離 不 得 小 於 5 cm, 亦 不 得 大 於 牆 厚 之 1/3 (2) 其 餘 鋼 筋 置 於 靠 近 內 牆 面 ; 與 內 牆 面 之 距 離 不 得 小 於 2 cm, 亦 不 得 大 於 牆 厚 之 1/3 7.4.5 牆 之 垂 直 或 水 平 鋼 筋 間 距 均 不 得 大 於 3 倍 牆 厚 或 45 cm 7.4.6 牆 之 垂 直 鋼 筋 面 積 不 大 於 0.01 倍 之 混 凝 土 總 斷 面 積 或 未 作 抗 壓 鋼 筋 用 者, 則 無 需 以 橫 箍 筋 圍 封 7.4.7 牆 內 若 有 門 窗 開 孔 者, 開 孔 之 四 周 須 加 置 不 少 於 2 根 D1 6 之 鋼 筋, 此 等 鋼 筋 須 延 伸 至 孔 角 外 至 少 60 cm, 並 不 得 小 於 其 伸 展 長 度 7-2

第 七 章 牆 按 本 章 第 7.5 及 7.6 節 設 計 之 牆 至 少 應 按 本 節 規 定 配 置 最 少 鋼 筋 量 若 按 第 4.11.9.2 及 4.11.9.4 節 設 計 牆 面 內 水 平 剪 力 所 需 之 鋼 筋 一 般 均 超 過 本 節 之 最 少 鋼 筋 量 CNS 6919[ 熔 接 鋼 線 網 ] 標 稱 線 徑 16 mm 相 當 於 ASTM 鋼 線 網 規 格 中 之 D31 或 W31 牆 之 配 筋 規 定 散 見 於 本 規 範 第 四 章 第 七 章 及 第 十 五 章 中 第 四 章 為 結 構 牆 承 受 剪 力 之 ㄧ 般 設 計 要 求 ; 第 七 章 為 承 重 牆 之 設 計 ; 第 十 五 章 為 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 前 版 規 範 中 此 三 章 有 關 牆 之 鋼 筋 比 符 號 並 不 相 同, 本 版 規 範 予 以 統 一 現 在 鋼 筋 配 置 以 平 行 於 牆 之 縱 向 或 橫 向 定 義 之, 符 號 ρ 乃 縱 向 鋼 筋 比, ρ t 乃 橫 向 鋼 筋 比 l 7.5 牆 作 受 壓 構 材 之 設 計 除 第 7.6 節 所 規 定 者 外, 牆 承 受 軸 力 或 撓 曲 與 軸 力 之 合 併 作 用 者, 應 按 第 3.3 3.4 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.17 節 及 第 7.3 與 7.4 節 之 規 定 視 為 受 壓 構 材 設 計 之 7.6 牆 之 經 驗 設 計 法 7.6.1 矩 形 斷 面 實 心 牆 之 設 計 載 重 合 力 落 在 牆 厚 之 中 間 1/3 部 分, 且 滿 足 第 7.3 至 7.4 節 之 所 有 限 制 者, 應 可 按 第 7.6 節 之 經 驗 法 設 計 7.6.2 符 合 第 7.6.1 節 之 限 制 者, 牆 之 軸 力 設 計 強 度 P n, 除 按 第 7.5 節 規 定 設 計 外, 可 按 下 式 計 算 : φ P n = 0.55φ f c A g [1 ( k l c 32 h )2 ] (7-1) 式 中 φ 需 對 應 於 第 2.3.2 節 中 壓 力 控 制 斷 面 之 規 定,k 值 之 規 定 如 下 表 : 7.6.3 最 小 牆 厚 牆 上 下 端 有 側 撐 均 能 抵 抗 側 向 移 動 ; 且 (1) 至 少 一 端 有 束 制 能 抵 抗 轉 動 0.8 (2) 兩 端 均 無 束 制 不 能 抵 抗 轉 動 1.0 牆 上 下 端 無 側 撐 不 能 抵 抗 側 向 移 動 2.0 7.6.3.1 承 重 牆 之 厚 度 不 得 小 於 支 承 間 高 度 或 長 度 之 1/25, 以 較 小 者 為 準 ; 亦 不 得 小 於 10 cm 7.6.3.2 地 下 室 外 牆 與 基 礎 牆 之 厚 度 不 得 小 於 20 cm 牆 之 經 驗 設 計 法 僅 適 用 於 矩 形 斷 面 實 心 牆 其 他 形 狀 牆 應 按 第 7.5 節 規 定 設 計 側 力 及 偏 心 載 重 通 常 合 併 計 算 設 計 軸 向 載 重 P u 的 總 偏 心 量, 當 合 力 ( 各 種 載 重 組 合 下 ) 落 於 牆 厚 中 心 1/3 內 ( 偏 心 矩 小 於 h/6), 此 時 可 選 擇 採 用 經 驗 設 計 法 設 計 時 可 假 設 P u 為 集 中 載 重 早 期 ACI-318 認 定 牆 上 下 兩 端 不 會 有 側 位 移, 並 且 有 一 端 固 定, 而 使 未 支 撐 長 度 為 牆 高 之 0.8~0.9 倍 之 間 此 種 認 定 經 試 驗 證 明 並 不 夠 保 守, 見 參 考 文 獻 [7.1]; 如 預 鑄 牆 兩 端 均 為 鉸 接, 又 如 獨 立 牆 的 頂 端 與 大 跨 度 屋 頂 聯 接 之 牆 頂 均 會 有 側 位 移 產 生 本 次 規 範 納 入 有 效 垂 直 高 度 k 值 以 適 應 各 種 牆 的 端 部 條 件 條 文 內 有 束 制 能 抵 抗 轉 動 而 選 用 k=0.8, 則 與 牆 端 部 相 聯 結 之 構 件 至 少 應 具 有 與 牆 同 等 之 剛 性 EI/l 圖 R7.6 為 依 據 式 (7-1) 與 第 7.5 節 設 計 結 果 的 比 較 7-3

按 第 7.5 節 Pn f A c g f c =280 kgf/cm 2 e / h = 1 / 6 按 第 7.5 節 按 式 (7-1) 按 第 7.5 節 圖 R7.6 公 式 (7-1) 與 第 7.5 節 設 計 結 果 之 比 較 按 第 7.5 節 設 計 時, 可 不 受 本 節 最 小 牆 厚 之 限 制 7.7 非 承 重 牆 非 承 重 牆 之 厚 度 不 得 小 於 10 cm, 亦 不 得 小 於 側 向 支 承 構 材 間 最 小 距 離 之 1/30 7.8 牆 作 地 梁 之 設 計 7.8.1 作 為 地 梁 之 牆 應 按 第 3.3 至 3.8 節 之 規 定, 依 設 計 彎 矩 配 置 所 需 之 頂 部 及 底 部 鋼 筋 其 剪 力 設 計 應 按 第 四 章 之 規 定 7.8.2 作 為 地 梁 之 牆 其 露 出 地 面 部 分 尚 須 符 合 第 7.4 節 之 規 定 l c h 7.9 牆 具 長 細 效 應 之 替 代 設 計 7.9.1 當 牆 之 設 計 由 撓 曲 拉 力 控 制 時, 符 合 本 節 規 定 可 視 為 符 合 第 3.11 節 之 規 定 7.9.2 按 本 節 設 計 之 牆 須 符 合 第 7.9.2.1 節 至 7.9.2.6 節 之 規 定 7.9.2.1 整 片 牆 承 擔 軸 力 並 受 到 牆 面 外 之 均 佈 側 向 力 時, 必 須 視 為 簡 支, 其 最 大 彎 矩 及 撓 度 均 發 生 在 跨 度 中 央 7.9.2.2 整 片 牆 之 厚 度 不 因 高 度 而 改 變 7.9.2.3 牆 須 為 拉 力 控 制 者 7.9.2.4 鋼 筋 提 供 之 設 計 強 度 φ M n M cr (7-2) 此 處 M cr 應 採 用 式 (2-3) 之 開 裂 模 數 值 計 算 求 得 7.9.2.5 集 中 之 重 力 載 重 作 用 在 撓 曲 設 計 斷 面 上 方 者, 應 視 為 分 佈 如 下 : (1) 等 於 支 承 之 寬 度 加 上 兩 邊 各 以 垂 直 2 比 水 平 1 向 下 傳 至 設 計 斷 面 ; 但 (2) 不 大 於 集 中 載 重 之 間 距 ; 及 (3) 不 超 過 牆 之 外 緣 7.9.2.6 半 高 斷 面 處 之 垂 直 應 力 P u / A g 不 超 過 0.06 f c 7.9.3 牆 半 高 處 承 受 軸 力 與 彎 矩 併 合 作 用 之 設 計 強 度 7-4

第 七 章 牆 φ M n M u (7-3) 式 中 : M u = M ua + P u Δ u (7-4) M ua 為 牆 半 高 處 斷 面 考 量 側 向 載 重 及 偏 心 垂 直 載 重 產 生 之 含 載 重 因 數 設 計 彎 矩,Δ u 為 u 2 c 5M u l Δ = (7-5) ( 0. 75) 48EcIcr M u 應 以 撓 度 代 入 重 複 計 算 求 得, 或 直 接 以 下 式 計 算 得 之 : 式 中 M I cr M = ua u 2 5Pu l (7-6) c 1 ( 0. 75) 48E c I cr E P 3 s u 2 l wc = As + ( d c) + (7-7) E c f y 3 7.9.4 使 用 載 重 下 之 包 含 PΔ 效 應 之 最 大 撓 度 Δ s 不 得 超 過 l c / 150 半 高 處 之 撓 度 依 下 式 而 定 : c e 2 c ( 5M ) l Δ s = (7-8) 48E I M sa M = (7-9) 2 5P 1 s l c 48E I c e 式 中 I e 應 依 第 2.11.2.3 節 之 步 驟 計 算 且 以 M 取 代 M a,i cr 則 依 式 (7-7) 求 得 第 7.9 節 主 要 為 試 驗 研 究 結 果 [7.2], 所 呈 現 之 步 驟 為 第 3.11 節 之 替 代 設 計, 適 用 於 預 鑄 牆, 頂 部 支 撐 防 止 傾 倒 受 平 面 外 力 之 設 計 本 方 法 已 如 UBC [7.3] 所 述 已 由 工 作 應 力 轉 換 成 設 計 載 重 至 於 有 窗 子 或 其 他 較 大 開 孔 之 牆, 不 符 合 牆 不 因 高 度 改 變 厚 度 之 規 定, 設 計 時 應 將 開 孔 之 影 響 計 入 本 規 範 之 第 7.9.2.3 節 反 應 前 版 規 範 對 於 第 3.4 節 拉 力 控 制 斷 面 之 定 義 更 新 前 版 規 範 要 求 拉 力 鋼 筋 比 不 超 過 0.6ρ b, 本 規 範 以 牆 必 須 為 拉 力 控 制 取 代, 其 實 兩 者 要 求 之 鋼 筋 比 是 相 近 的 參 考 文 獻 [7.1] Oberlander, G. D., and Everard, N. J., Investigation of Reinforced Concrete Walls, ACI JOURNAL, Proceedings V. 74, No. 6, June 1977, pp. 256-263. [7.2] Athey, J. W., ed., Test Report on Slender Walls, Southern California Chapter of the American Concrete Institute and Structural Engineers Association of Southern California, Los Angeles, CA, 1982, 129 pp. [7.3] Uniform Building Code, V. 2, Structural Engineering Design Provisions, International Conference of Building Officials, Whittier, CA, 1997, 492 pp. 7-5

第 八 章 基 腳 8 第 八 章 基 腳 8.1 符 號 A g = 鋼 筋 混 凝 土 總 斷 面 積 空 心 斷 面 時,A g 不 含 空 心 部 分 面 積 ;cm 2 d pile = 基 樁 在 基 腳 底 之 直 徑 ;cm f ce = 壓 桿 或 節 點 區 混 凝 土 之 有 效 抗 壓 強 度 ;kgf/cm 2 β = 基 腳 長 邊 對 短 邊 之 尺 寸 比 值, 參 閱 第 8.5.4.2 節 8.2 範 圍 8.2.1 本 章 各 項 規 定 適 用 於 獨 立 基 腳 之 設 計 8.2.2 聯 合 基 腳 及 筏 基 之 設 計 除 按 第 8.11 節 之 規 定 外, 並 適 用 本 章 其 他 各 節 相 關 規 定 本 章 主 要 規 範 獨 立 基 腳 之 設 計, 但 大 部 分 的 規 定 也 適 用 於 支 承 數 根 柱 或 數 道 牆 之 聯 合 基 腳 或 筏 基 等 之 設 計 [8.1,8.2] 8.3 載 重 與 反 力 8.3.1 基 腳 須 根 據 本 章 及 本 規 範 其 他 有 關 規 定, 按 所 受 設 計 載 重 與 反 力 設 計 之 8.3.2 基 腳 底 面 積 或 基 樁 數 目 與 配 置, 應 按 基 腳 所 承 受 之 外 力 與 彎 矩 及 依 據 土 壤 力 學 原 理 所 得 土 壤 容 許 支 承 力 或 基 樁 之 容 許 支 承 力 決 定 之 上 述 外 力 與 彎 矩 不 須 乘 以 載 重 因 數 8.3.3 基 腳 支 承 於 基 樁 者, 計 算 彎 矩 與 剪 力 時 可 假 設 基 樁 之 反 力 集 中 於 樁 之 中 心 基 腳 須 使 能 承 受 設 計 載 重 及 因 載 重 產 生 之 反 力 ( 包 括 軸 力 彎 矩 剪 力 等 ) 土 壤 容 許 支 承 力 或 樁 基 容 許 支 承 力 須 按 土 壤 力 學 原 理 及 建 築 技 術 規 則 推 定 計 算 之, 基 腳 底 面 積 或 樁 數 目 與 配 置 應 依 使 用 荷 重 ( 即 未 乘 以 載 重 因 數 之 荷 重 :D L W E 等 ) 之 各 種 可 能 組 合 擇 定 之 基 腳 配 置 時 不 必 考 慮 第 3.13.3.2 節 最 小 偏 心 所 引 起 之 柱 彎 矩 傳 遞 到 基 版 生 成 的 影 響, 但 因 實 際 計 算 所 得 之 彎 矩 必 須 傳 遞 到 基 腳, 此 時 基 腳 之 最 外 緣 土 壤 壓 力 應 在 限 度 之 內 因 使 用 荷 重 與 地 震 或 風 力 合 併 作 用 所 得 基 腳 之 最 外 緣 土 壤 壓 力 或 基 樁 反 力, 應 使 不 超 過 建 築 技 術 規 則 允 許 調 整 的 限 度 基 腳 或 樁 帽 的 強 度 應 依 設 計 載 重 ( 乘 上 載 重 因 數 ) 作 用 下 所 得 土 壤 反 力 或 基 樁 反 力 計 算 例 如, 單 一 集 中 無 偏 心 之 基 腳, 設 計 載 重 下 之 土 壤 反 力 q s = U / A f, 其 中 U 為 傳 至 基 腳 之 集 中 設 計 載 重, 而 A f 為 依 前 述 於 使 用 荷 重 下 在 土 壤 容 許 壓 力 內 所 配 置 之 基 腳 面 積 在 此 應 注 意 q s 只 是 一 計 算 之 值 用 以 獲 取 基 腳 與 其 他 部 分 構 材 之 撓 曲 剪 力 及 鋼 筋 伸 展 強 度 有 相 同 的 強 度 條 件 載 重 有 偏 心 的 情 形 下, 載 重 因 數 可 能 導 致 與 未 計 載 重 因 數 下 之 荷 重 有 不 同 的 偏 心 矩 及 反 力 8.4 支 承 圓 形 或 正 多 邊 形 之 柱 或 墩 柱 之 基 腳 圓 形 或 正 多 邊 形 混 凝 土 柱 或 墩 柱 應 可 當 作 等 面 積 之 正 方 形 柱 以 決 定 基 腳 中 計 算 彎 矩 剪 力 及 鋼 筋 伸 展 之 各 臨 界 斷 面 位 置 8-1

8.5 基 腳 彎 矩 8.5.1 通 過 整 個 基 腳 任 何 垂 直 斷 面 上 之 彎 矩 為 該 斷 面 一 側 之 基 腳 面 積 上 作 用 力 所 產 生 之 彎 矩 8.5.2 獨 立 基 腳 之 最 大 設 計 彎 矩 須 按 第 8.5.1 節 規 定 之 方 法, 在 下 述 臨 界 斷 面 位 置 計 算 之 : (1) 承 載 混 凝 土 柱 墩 柱 或 牆 之 基 腳 - 在 各 柱 面 墩 柱 面 或 牆 面 處 (2) 承 載 圬 工 牆 之 基 腳 - 在 牆 中 心 線 與 牆 面 之 中 點 處 (3) 承 載 鋼 基 鈑 之 基 腳 - 在 柱 面 或 墩 柱 面 與 基 鈑 邊 緣 之 中 點 處 8.5.3 單 向 基 腳 與 方 形 雙 向 基 腳 之 鋼 筋 須 均 勻 配 置 於 基 腳 之 全 部 寬 度 8.5.4 矩 形 雙 向 基 腳 之 鋼 筋 須 按 下 述 規 定 分 佈 : 8.5.4.1 長 向 鋼 筋 須 均 勻 配 置 於 基 腳 之 短 向 全 寬 內 8.5.4.2 短 向 鋼 筋 總 數 量 中 按 式 (8-1) 所 計 算 部 分 須 均 勻 配 置 於 柱 或 墩 柱 中 心 線 兩 側 寬 度 各 等 於 1/2 基 腳 短 向 寬 度 之 中 心 帶 範 圍 內, 其 餘 鋼 筋 則 均 勻 分 置 於 該 範 圍 外 中 心 帶 內 鋼 筋 量 2 = 基 腳 短 向 鋼 筋 總 數 量 ( β + 1) (8-1) 8.6 基 腳 剪 力 8.6.1 由 土 壤 或 岩 石 支 承 之 基 腳 剪 力 強 度 應 符 合 第 4.13 節 之 規 定 8.6.2 計 算 基 腳 剪 力 之 臨 界 斷 面 應 量 自 柱 面 牆 面 或 墩 柱 面 ; 柱 或 墩 柱 有 鋼 基 鈑 者 則 應 量 自 第 8.5.2 節 第 (3) 款 所 規 定 之 斷 面 基 腳 剪 力 強 度 應 依 第 4.13.1.1 或 4.13.1.2 節 中 之 較 大 者 決 定 基 腳 剪 力 之 臨 界 斷 面 要 從 基 腳 所 支 承 的 柱 面 牆 面 起 量, 但 以 鋼 基 鈑 支 墊 的 柱 基 則 以 柱 面 到 鋼 基 鈑 邊 緣 的 中 點 起 量 計 算 剪 力 需 要 按 設 計 荷 重 求 出 q s 後 再 依 第 四 章 相 關 之 公 式 設 計, 見 第 8.3 節 解 說 必 要 時, 樁 基 四 周 應 按 第 4.13.1.2 節 檢 討 其 剪 力 如 果 剪 力 有 重 疊 區 域, 則 臨 界 剪 力 週 b o 應 以 最 短 的 包 絡 線 作 為 真 正 在 整 體 作 用 下 之 剪 力 臨 界 斷 面, 下 圖 為 一 說 明 例 : 重 疊 區 d/2 d/2 d pile d pile 基 樁 基 樁 臨 界 斷 面 圖 R8.6 修 正 剪 力 臨 界 斷 面 8.6.3 當 任 一 基 樁 中 心 線 與 受 支 承 柱 之 中 心 線 距 離 超 過 兩 倍 樁 帽 頂 與 基 樁 頂 之 距 離 時, 樁 帽 須 符 合 第 4.13 節 及 8.6.4 節 之 規 定 其 他 之 樁 帽 須 符 合 第 4.13 節, 第 8.6.4 節 或 附 篇 A 三 者 之 一 的 規 定 若 選 擇 依 附 篇 A 之 規 定, 壓 桿 之 混 凝 土 有 效 抗 壓 強 度 f ce, 應 依 第 A.4.2.2(2) 之 規 定 計 算 由 數 排 樁 支 承 之 樁 帽 可 依 符 合 附 篇 A.6.3 節 之 三 向 度 壓 拉 桿 模 式 設 計 [8.3] 壓 桿 之 混 凝 土 有 效 抗 壓 強 度 須 由 第 A.4.2.2(2) 節 決 定, 乃 因 壓 桿 在 樁 帽 內 很 難 提 供 符 合 A.4.3.1 或 A.4.3.2 之 圍 束 鋼 筋 8.6.4 支 承 在 基 樁 上 之 基 腳 任 何 斷 面 剪 力 計 算 須 按 下 列 規 定 : 8-2

第 八 章 基 腳 8.6.4.1 樁 中 心 位 於 該 斷 面 外 d pile /2 或 以 上 者, 應 計 該 樁 全 反 力 對 該 斷 面 產 生 之 剪 力 8.6.4.2 樁 中 心 位 於 該 斷 面 內 d pile /2 或 以 上 者, 不 計 該 樁 反 力 對 該 斷 面 產 生 之 剪 力 8.6.4.3 樁 中 心 在 上 述 兩 位 置 之 中 間 者, 對 該 斷 面 產 生 之 剪 力 計 算, 應 以 由 位 於 斷 面 外 側 d pile /2 處 之 該 樁 全 反 力 線 性 變 化 至 位 於 斷 面 內 側 d pile /2 處 該 樁 反 力 不 計 樁 若 位 於 自 柱 面 起 量 d 或 d /2 單 向 或 雙 向 剪 力 之 臨 界 斷 面 內 時, 應 考 慮 鄰 近 柱 面 斷 面 處 之 剪 力 強 度 上 限, 可 參 考 CRSI 手 冊 [8.4] d 為 基 腳 有 效 深 度 基 腳 中 心 線 樁 中 心 線 d pile 2 剪 力 斷 面 d pile 2 樁 中 心 線 內 外 剪 力 計 算 值 0 P 0 P 0 : 基 樁 反 力 圖 R8.6.4 基 腳 斷 面 剪 力 計 算 8.7 基 腳 鋼 筋 之 伸 展 8.7.1 基 腳 鋼 筋 之 伸 展 應 符 合 第 五 章 之 規 定 8.7.2 鋼 筋 在 任 何 斷 面 之 兩 側 均 須 有 足 夠 之 埋 藏 長 度 彎 鉤 ( 限 用 於 拉 力 鋼 筋 ) 機 械 錨 定 或 上 述 各 種 方 式 混 合 使 用, 以 提 供 鋼 筋 所 需 之 拉 力 或 壓 力 8.7.3 鋼 筋 伸 展 之 臨 界 斷 面 可 假 設 位 於 第 8.5.2 節 所 規 定 之 最 大 設 計 彎 矩 之 相 同 斷 面 及 任 何 有 斷 面 或 鋼 筋 變 更 處 之 垂 直 斷 面 上 參 閱 第 5.11.6 節 8.8 基 腳 之 最 小 厚 度 基 腳 由 土 壤 支 承 者, 其 在 底 層 鋼 筋 以 上 之 厚 度 不 得 小 於 15 cm; 由 基 樁 支 承 者, 其 在 底 層 鋼 筋 以 上 之 厚 度 不 得 小 於 30 cm 8.9 柱 牆 或 墩 柱 底 部 力 之 傳 遞 第 8.9 節 規 定 力 由 受 支 承 之 柱 牆 或 墩 柱 傳 遞 至 支 承 構 體 墩 柱 或 基 腳 的 要 件, 力 之 傳 遞 要 靠 承 壓 於 混 凝 土 上 ( 僅 傳 遞 壓 力 ) 及 鋼 筋 ( 傳 遞 壓 力 及 拉 力 ) 鋼 筋 可 以 是 縱 向 鋼 筋 插 接 筋 錨 定 螺 栓 或 合 適 的 機 械 式 續 接 第 8.9.1 節 之 規 定 適 用 於 預 鑄 及 場 鑄 構 造, 而 第 8.9.2 節 為 場 鑄 構 造 的 補 充 規 定, 第 8.9.3 節 則 為 預 鑄 構 造 的 補 充 規 定 8.9.1 柱 牆 或 墩 柱 底 部 之 力 與 彎 矩, 應 經 由 混 凝 土 之 承 壓 鋼 筋 插 接 筋 及 機 械 式 續 接 等 傳 遞 至 墩 柱 或 基 腳 8-3

8.9.1.1 支 承 構 材 與 被 支 承 構 材 接 觸 面 上 之 混 凝 土 應 力 均 不 得 超 過 第 3.17 節 規 定 之 承 壓 強 度 8.9.1.2 支 承 構 材 與 被 支 承 構 材 間 應 使 用 符 合 第 8.9.2 或 8.9.3 節 規 定 之 鋼 筋 插 接 筋 及 機 械 式 續 接 等 方 式 以 適 當 傳 遞 下 列 各 力 : (1) 超 過 各 構 材 混 凝 土 承 壓 強 度 之 壓 力 (2) 任 何 界 面 上 之 設 計 拉 力 8.9.1.3 若 計 算 之 彎 矩 係 傳 入 墩 柱 或 基 腳, 則 鋼 筋 插 接 筋 及 機 械 式 續 接 應 符 合 第 5.18 節 之 規 定 8.9.1.4 側 向 力 應 以 符 合 第 4.8 節 剪 力 摩 擦 之 規 定 或 使 用 其 他 適 當 方 式 傳 入 墩 柱 或 基 腳 壓 力 可 藉 混 凝 土 以 承 壓 方 式 傳 遞 至 墩 柱 或 基 腳 計 算 基 腳 等 之 設 計 強 度 時, 如 果 載 重 承 受 面 積 等 於 加 載 面 積, 則 在 實 際 受 壓 面 上 之 單 位 承 壓 強 度 為 0.85φ f c 一 般 基 腳 尺 寸 均 大 於 柱, 故 承 壓 強 度 在 柱 腳 及 基 腳 頂 面 均 須 加 以 檢 討 柱 腳 承 壓 強 度 之 檢 討 是 因 為 柱 內 鋼 筋 的 作 用 在 離 基 腳 很 近 的 範 圍 內 未 能 充 份 伸 展, 唯 若 鋼 筋 直 接 延 伸 進 入 基 腳 內 或 採 用 插 接 筋 聯 結 器 等 方 式 處 理 則 另 當 別 論 依 據 第 3.17 節 規 定 計 算 得 之 基 腳 承 壓 強 度 不 可 大 於 兩 倍 之 0.85φ f c 工 作 應 力 法 設 計 時 容 許 之 承 壓 應 力 為 第 3.17 節 規 定 值 之 50% 不 論 拉 力 是 因 上 揚 力, 彎 矩 或 任 何 其 他 原 因 產 生 都 必 須 全 部 以 鋼 筋 或 機 械 式 續 接 用 適 當 的 方 法 傳 遞 至 墩 柱 或 基 腳 通 常 機 械 式 續 接 只 應 用 在 預 鑄 施 工 如 計 算 結 果 發 現 有 彎 矩 須 由 柱 傳 遞 至 基 腳 時, 柱 斷 面 壓 力 區 之 混 凝 土 通 常 均 己 受 到 0.85φ f c 之 應 力, 故 所 有 壓 力 與 拉 力 鋼 筋 均 須 以 插 接 筋 或 縱 向 鋼 筋 延 伸 入 基 腳 方 式 設 計 第 4.8 節 之 剪 力 摩 擦 設 計 法 可 用 來 檢 討 柱 等 側 力 之 傳 遞 側 力 之 傳 遞 亦 可 用 剪 力 榫, 但 穿 越 過 界 面 之 鋼 筋 須 符 合 第 8.9.2.1 8.9.3.1 及 4.8 節 剪 力 摩 擦 鋼 筋 之 規 定 預 鑄 基 腳 側 力 之 傳 遞 可 藉 由 剪 力 摩 擦, 剪 力 榫 或 機 械 式 續 接 達 成 8.9.2 現 場 澆 置 之 構 造 物, 第 8.9.1 節 所 要 求 之 鋼 筋 應 利 用 縱 向 鋼 筋 延 伸 進 入 支 承 之 墩 柱 或 基 腳, 或 插 接 筋 等 兩 種 方 式 之 一 設 計 8.9.2.1 現 場 澆 置 之 柱 或 墩 柱, 穿 過 交 接 面 之 鋼 筋 面 積 不 得 小 於 被 支 承 構 材 總 斷 面 積 之 0.5% 8.9.2.2 現 場 澆 置 之 牆, 穿 過 交 接 面 之 鋼 筋 面 積 不 得 小 於 第 7.4.2 節 規 定 之 最 少 垂 直 鋼 筋 量 8.9.2.3 僅 受 壓 力 之 D43 或 D57 縱 向 主 筋 可 於 基 腳 面 用 足 夠 面 積 之 插 接 筋 接 續, 使 符 合 第 8.9.1 節 之 要 求 插 接 筋 不 得 大 於 D36, 且 伸 入 受 支 承 構 材 內 之 長 度 不 得 小 於 主 筋 之 伸 展 長 度 或 插 接 筋 之 續 接 長 度, 以 值 大 者 為 準 ; 伸 入 基 腳 內 之 長 度 則 不 得 小 於 插 接 筋 伸 展 長 度 8.9.2.4 若 現 場 澆 置 構 造 物 採 用 樞 接 鉸 接 或 搖 軸 接 頭, 則 該 接 頭 應 符 合 第 8.9.1 及 8.9.3 節 之 規 定 8-4

第 八 章 基 腳 支 承 及 被 支 承 構 材 間 必 須 有 一 定 數 量 之 鋼 筋 穿 過 以 維 持 構 造 物 的 韌 性 規 範 雖 未 規 定 柱 內 所 有 之 鋼 筋 均 必 須 延 伸 進 入 基 腳, 但 至 少 柱 斷 面 0.5% 之 鋼 筋 量 或 插 接 筋 必 須 延 伸 進 入 基 腳 並 施 以 妥 善 的 錨 定 此 等 鋼 筋 有 助 於 在 施 工 階 段 及 往 後 使 用 中 維 持 結 構 之 整 體 性 D43 以 上 鋼 筋 因 欠 缺 實 驗 支 持, 故 一 般 不 允 許 搭 接, 但 本 節 規 定 若 僅 傳 遞 壓 力, 則 可 用 於 以 D36 或 以 下 之 鋼 筋 為 插 接 筋 時 採 用 搭 接 插 接 筋 之 搭 接 長 度 必 須 符 合 下 列 兩 要 點 :(1) 能 充 份 傳 遞 D43 以 上 鋼 筋 的 應 力 ;(2) 充 份 發 展 插 接 筋 應 力 作 為 續 接 的 功 效 本 節 規 定 為 第 5.15.2.1 節 之 例 外, 該 節 不 允 許 D43 以 上 鋼 筋 使 用 搭 接 方 式, 此 處 例 外 是 經 多 次 成 功 經 驗 累 積 證 明 限 制 大 號 鋼 筋 搭 接 是 因 為 它 們 的 錨 定 困 難, 並 鼓 勵 採 用 小 號 的 插 接 筋 以 減 小 基 腳 的 厚 度 類 似 的 規 定 可 參 考 第 5.17.2 節 8.9.3 預 鑄 構 造 物 中, 所 需 符 合 第 8.9.1 節 規 定 之 鋼 筋 應 可 採 用 錨 定 螺 栓 或 適 當 之 機 械 式 續 接 錨 栓 應 依 附 篇 D 設 計 8.9.3.1 預 鑄 柱 或 墩 柱 與 支 承 構 材 間 聯 接 之 拉 力 強 度, 須 符 合 第 9.6.1.3 節 第 (1) 款 之 規 定 8.9.3.2 預 鑄 牆 與 支 承 構 材 間 聯 接 之 拉 力 強 度 須 符 合 第 9.6.1.3 節 第 (2) 及 (3) 款 之 規 定 8.9.3.3 錨 定 螺 栓 及 機 械 式 續 接 應 使 其 能 於 錨 定 破 壞 或 其 周 圍 混 凝 土 破 壞 之 前 達 其 設 計 強 度, 錨 栓 應 依 附 篇 D 設 計 第 8.9.2.1 節 中 有 關 場 鑄 的 柱 子 之 規 定, 其 目 的 為 保 持 結 構 某 種 程 度 的 整 體 性, 需 有 0.005A g 的 最 少 鋼 筋 量 穿 過 柱 與 基 礎 的 界 面, 但 預 鑄 柱 的 相 同 規 定 則 以 必 須 於 介 面 傳 遞 相 當 的 拉 力 A s f y =14A g kgf 表 示, 詳 見 第 9.6.1.3 節 第 (1) 款 至 於 牆 與 基 礎 面 所 需 之 最 小 拉 力 強 度 比 柱 為 小, 詳 見 第 9.6.1.3 節 第 (2) 款, 其 原 因 是 超 荷 重 時 牆 受 力 之 後 會 引 起 側 向 分 佈 且 驟 然 破 壞 的 機 率, 於 牆 較 不 可 能 發 生 注 意, 此 拉 力 強 度 只 是 一 種 設 定, 所 以 不 必 考 慮 強 度 折 減 係 數 錨 栓 或 機 械 式 續 接 設 計 上 必 須 使 其 達 到 設 計 強 度 之 前 不 致 降 伏 滑 脫 或 拉 出 混 凝 土 8.10 斜 面 或 階 式 基 腳 8.10.1 斜 面 基 腳 之 傾 斜 度 及 階 式 基 腳 之 階 級 深 度 與 位 置, 須 使 任 何 斷 面 皆 滿 足 設 計 規 定 參 閱 第 5.11.6 節 8.10.2 以 整 體 設 計 之 斜 面 或 階 式 基 腳, 建 造 時 應 確 實 使 其 成 為 一 整 體 8.11 聯 合 基 腳 與 筏 基 8.11.1 支 承 一 個 以 上 柱 墩 柱 或 牆 之 聯 合 基 腳 或 筏 基, 須 以 其 所 受 載 重 與 反 力 根 據 本 規 範 有 關 規 定 設 計 之 8.11.2 聯 合 基 腳 或 筏 基 不 得 按 第 六 章 之 直 接 設 計 法 設 計 8.11.3 聯 合 基 腳 或 筏 基 底 下 土 壤 壓 力 分 佈 之 假 設, 應 考 慮 土 壤 及 結 構 物 之 性 質, 並 符 合 土 壤 力 學 之 原 理 考 慮 實 際 基 礎 結 構 型 式 及 土 壤 性 質, 並 依 據 現 有 土 壤 力 學 理 論, 可 合 理 假 設 土 壓 力 分 佈 或 基 樁 反 力 ( 見 第 8.3 節 ), 故 聯 合 基 腳 或 筏 基 的 尺 寸 及 樁 數 配 置 等 亦 須 依 土 壤 之 容 許 壓 力 使 用 荷 重 ( 未 乘 載 重 因 數 ) 8-5

及 所 需 傳 遞 之 彎 矩 等 來 決 定 設 計 聯 合 基 腳 或 筏 基 的 強 度 時 則 使 用 乘 上 設 計 因 數 的 設 計 荷 重, 暫 且 不 管 土 壓 力 的 容 許 值 詳 細 設 計 聯 合 基 腳 與 筏 基 參 看 文 獻 [8.1] 或 [8.2] 參 考 文 獻 [8.1] ACI Committee 336, Suggested Analysis and Design Procedures for Combined Footings and Mats (ACI 336.2R-88), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1988, 21 pp. Also ACI Manual of Concrete Practice. [8.2] Kramrisch, F., and Rogers, P., Simplified Design of Combined Footings, Proceedings, ASCE, V. 87, No. SM5, Oct. 1961, p. 19. [8.3] Adebar, P.; Kuchma, D.; and Collins, M. P., Strut-and-Tie Models for the Design of Pile Caps: An Experimental Study, ACI Structural Journal, V. 87, No. 1, Jan.-Feb. 1990, pp. 81-92. [8.4] CRSI Handbook, 7th Edition, Concrete Reinforcing Steel Institute, Schaumburg, IL, 1992, 840 pp. 8-6

第 九 章 預 鑄 混 凝 土 構 材 9 第 九 章 預 鑄 混 凝 土 構 材 9.1 符 號 A g = 鋼 筋 混 凝 土 總 斷 面 積 空 心 斷 面 時,A g 不 含 空 心 部 分 面 積 ;cm 2 l n = 淨 跨 度, 兩 支 承 面 間 之 距 離 ;cm 9.2 範 圍 預 鑄 混 凝 土 構 材 之 設 計, 除 與 本 章 規 定 不 一 致 者 外, 本 規 範 所 有 規 定 均 可 適 用 本 章 說 明 預 鑄 混 凝 土 構 材 與 現 場 澆 注 構 材 在 設 計 與 施 工 上 之 不 同 處 對 現 場 澆 注 構 材 合 成 混 凝 土 構 材 及 預 力 混 凝 土 構 材 之 規 定 適 用 於 預 鑄 混 凝 土 者 不 予 重 覆 有 關 預 鑄 混 凝 土 構 材 之 許 多 細 節 可 參 閱 文 獻 [9.1~9.7] 扶 正 (Tilt-up) 施 工 法 亦 為 預 鑄 工 法 之 一 種, 可 參 閱 文 獻 [9.8] 9.3 通 則 9.3.1 預 鑄 混 凝 土 構 材 及 其 接 頭 之 設 計 須 考 慮 自 鑄 製 至 最 終 使 用 期 間 所 有 之 載 重 與 束 制 情 形, 包 括 拆 模 儲 存 搬 運 及 吊 裝 預 鑄 混 凝 土 構 材 自 澆 鑄 至 組 合 期 間 所 受 之 應 力 有 可 能 大 於 在 使 用 載 重 下 所 產 生 者 在 搬 動 之 過 程 中 亦 可 能 造 成 過 大 之 變 形, 故 而 對 預 鑄 混 凝 土 構 材 之 儲 存 運 送 及 吊 裝 方 法 必 須 詳 加 注 意 以 確 保 其 在 使 用 載 重 下 之 行 為 及 設 計 載 重 下 符 合 規 範 之 強 度 要 求 9.3.2 結 構 系 統 內 使 用 預 鑄 構 材 時, 設 計 須 考 慮 發 生 於 接 頭 內 及 其 鄰 近 部 位 之 作 用 力 與 變 形 預 鑄 混 凝 土 構 材 與 現 場 澆 鑄 之 結 構 行 為 可 能 極 為 不 同 接 頭 之 設 計 須 特 別 考 慮 以 減 少 或 傳 遞 因 乾 縮 潛 度 溫 度 改 變 彈 性 變 形 差 異 沉 陷 風 及 地 震 所 產 生 之 作 用 力 與 變 形 9.3.3 對 預 鑄 混 凝 土 構 材 及 其 連 結 構 材 之 許 可 差 須 予 以 規 定, 設 計 此 預 鑄 構 材 及 接 頭 時 須 考 慮 此 等 許 可 差 之 效 應 預 鑄 混 凝 土 構 材 及 接 頭 的 設 計, 受 個 別 構 材 尺 寸 及 各 該 構 材 位 置 之 許 可 差 影 響 極 大 為 避 免 誤 解, 設 計 所 使 用 之 許 可 差 須 明 載 於 設 計 圖 說 中 若 許 可 差 與 一 般 公 認 規 範 之 允 許 值 不 同 時, 尤 須 加 以 說 明 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 5.6 及 5.7 節 規 定 之 許 可 差 為 預 鑄 混 凝 土 構 材 最 低 標 準 設 計 者 可 參 考 美 國 預 力 / 預 鑄 混 凝 土 學 會 對 工 業 界 標 準 產 品 及 吊 裝 許 可 差 之 準 則 [9.9~9.11], 及 參 考 文 獻 [9.12] 9-1

9.3.4 對 預 鑄 混 凝 土 構 材 之 設 計 圖 說 除 照 第 1.11 節 之 規 定 外, 下 列 兩 項 尚 須 包 括 在 設 計 圖 說 工 程 契 約 或 施 工 製 作 圖 中 : (1) 為 抵 抗 搬 動 儲 存 運 輸 及 吊 裝 各 階 段 臨 時 性 載 重 所 需 之 鋼 筋 預 埋 鐵 件 及 吊 裝 裝 置 之 細 部 設 計 (2) 在 各 指 定 齡 期 或 施 工 階 段 之 所 需 混 凝 土 強 度 9.4 構 材 間 作 用 力 之 分 佈 9.4.1 垂 直 於 構 材 平 面 作 用 力 之 分 佈 應 以 分 析 或 試 驗 方 法 求 得 若 構 材 具 有 足 夠 之 扭 曲 勁 度, 同 時 剪 力 可 經 由 接 頭 傳 遞, 則 構 材 所 受 之 集 中 或 線 載 重 可 在 構 材 間 傳 遞 扭 曲 勁 度 較 大 之 構 材, 如 中 空 樓 版 或 實 心 樓 版, 其 載 重 分 配 之 能 力 優 於 扭 曲 勁 度 較 小 之 構 材, 如 雙 T 且 薄 翼 版 者 影 響 真 正 力 量 分 佈 之 因 素 頗 多, 細 節 可 見 參 考 文 獻 [9.13~9.19] 構 材 中 若 有 過 大 之 開 口 則 會 明 顯 影 響 力 量 之 分 佈 9.4.2 結 構 系 統 行 為 需 在 預 鑄 樓 版 或 牆 間 傳 遞 平 面 內 作 用 力, 則 須 滿 足 下 列 規 定 : 9.4.2.1 構 材 及 接 頭 間 之 平 面 內 作 用 力 須 連 續 傳 遞 9.4.2.2 當 有 拉 力 時, 在 其 傳 力 路 徑 須 配 置 足 夠 且 連 續 之 鋼 材 或 鋼 筋 構 材 面 內 作 用 力 主 要 係 因 樓 版 或 屋 頂 之 橫 膈 (diaphram) 作 用 而 產 生, 對 橫 膈 版 本 身 產 生 剪 力, 對 邊 構 材 產 生 拉 力 或 壓 力 拉 力 須 由 利 用 搭 接 或 可 靠 機 械 式 續 接 器 產 生 連 續 之 鋼 材 或 鋼 筋 承 受, 而 剪 力 及 壓 力 則 可 由 淨 混 凝 土 斷 面 承 受 在 接 頭 處 可 利 用 螺 栓 銲 接 鈑 帶 頭 釘 (headed stud) 或 其 他 鐵 件 以 使 拉 力 可 連 續 傳 遞 接 頭 處 之 拉 力 須 傳 遞 至 構 材 內 之 主 筋 預 鑄 牆 系 統 之 面 內 作 用 力 主 要 係 由 橫 膈 版 之 反 力 與 作 用 在 牆 上 之 水 平 外 力 所 產 生 接 頭 之 細 部 設 計 須 能 承 受 因 乾 縮 潛 變 及 溫 度 效 應 所 產 生 之 力 與 位 移, 亦 須 考 慮 因 溫 度 梯 度 所 導 致 之 體 積 變 化 及 轉 動, 與 長 期 變 位 若 上 述 效 應 受 到 束 制, 則 接 頭 與 構 材 須 有 足 夠 的 強 度 與 韌 性 以 抵 抗 束 制 力 與 變 形 9.5 構 材 設 計 9.5.1 對 單 向 預 鑄 樓 版 及 屋 頂 版, 與 單 向 預 鑄 預 力 牆, 若 其 寬 度 小 於 等 於 3.6 m, 且 在 橫 向 並 無 因 機 械 式 續 接 而 產 生 束 制, 則 可 容 許 不 配 置 第 13.11 節 之 橫 向 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋, 但 若 構 材 受 到 橫 向 彎 矩 時, 則 仍 需 依 一 般 方 法 設 計 之 對 寬 度 小 於 3.6 m 之 預 力 混 凝 土 構 材, 如 中 空 樓 版 實 心 樓 版 或 柵 版, 通 常 不 須 乾 縮 與 溫 度 之 橫 向 鋼 筋, 對 一 般 之 非 預 力 樓 版 與 屋 頂 亦 然 3.6 m 寬 度 所 產 生 之 乾 縮 與 溫 度 應 力 並 不 需 要 橫 向 鋼 筋 承 受 另 外 在 構 材 固 定 於 結 構 時 乾 縮 已 大 半 發 生, 且 預 鑄 構 材 連 結 之 剛 性 通 常 不 若 現 場 澆 置 者, 故 橫 向 乾 縮 與 溫 度 變 化 引 起 之 束 制 應 力 顯 著 減 少 本 規 定 之 放 寬 條 件 不 適 用 於 T 型 或 雙 T 且 翼 版 較 為 寬 薄 之 構 材 9-2

第 九 章 預 鑄 混 凝 土 構 材 9.5.2 預 鑄 非 預 力 牆 之 鋼 筋 須 依 第 三 七 章 之 規 定 設 計, 但 垂 直 與 水 平 之 最 小 鋼 筋 量 修 正 為 0.001 乘 以 牆 之 總 斷 面 積, 鋼 筋 之 最 大 間 距 為 內 牆 不 超 過 75 cm, 外 牆 不 超 過 45 cm, 且 均 不 超 過 牆 厚 5 倍 依 據 本 節 修 正 之 最 小 鋼 筋 量 及 最 大 間 距 已 使 用 多 年 且 無 問 題, 並 為 美 國 預 鑄 / 預 力 混 凝 土 學 會 及 加 拿 大 建 築 規 範 所 採 用 本 次 規 範 較 第 7.4 節 之 規 定 予 以 降 低 乃 因 預 鑄 牆 構 材 在 養 護 期 間 並 未 受 到 如 現 場 澆 注 者 之 束 制, 故 而 乾 縮 應 力 亦 較 小 9.6 結 構 整 體 性 9.6.1 除 於 第 9.6.2 節 另 有 規 定 外, 預 鑄 混 凝 土 構 材 須 滿 足 下 列 結 構 整 體 性 最 小 需 求 第 13.12.3 節 之 規 定 適 用 於 所 有 預 鑄 混 凝 土 結 構 第 9.6.1 與 9.6.2 節 之 規 定 提 供 最 小 需 求 以 滿 足 第 13.12.3 節 之 規 定 本 章 之 最 小 需 求 並 非 取 代 本 章 其 他 有 關 預 鑄 混 凝 土 結 構 之 設 計 規 定 結 構 之 整 體 性 可 藉 由 小 部 分 改 變 構 材 鋼 筋 數 量 位 置 及 細 部 設 計 與 接 頭 硬 體 之 細 部 設 計 而 大 幅 加 強 9.6.1.1 第 13.12.3 節 規 定 之 縱 向 與 橫 向 繫 筋 須 將 構 材 連 結 到 抵 抗 側 向 力 之 結 構 系 統 構 材 可 利 用 不 同 方 法 以 連 結 至 抵 抗 側 向 力 結 構 系 統 例 如 一 承 重 之 邊 梁 可 連 結 至 樓 版 組 成 之 橫 膈 構 材 之 一 部 或 全 部 以 達 成 結 構 整 體 性 另 一 方 法 為 可 將 邊 梁 連 至 柱, 而 柱 連 結 至 橫 膈 9.6.1.2 預 鑄 構 材 組 成 樓 版 或 屋 頂 橫 膈 時, 則 橫 膈 與 受 側 向 支 撐 構 材 之 接 合 處 其 計 算 拉 力 強 度 須 經 分 析 且 不 少 於 450 kgf/m 橫 膈 通 常 視 為 側 向 力 抵 抗 系 統 之 一 部 分 9.6.1.3 第 13.12.3 節 就 垂 直 拉 力 繫 筋 所 作 之 規 定 適 用 於 所 有 垂 直 結 構 構 材, 但 非 承 重 外 牆 除 外, 且 須 依 下 列 規 定 於 水 平 接 頭 處 提 供 接 合 : (1) 預 鑄 柱 之 計 算 拉 力 強 度 不 小 於 14A g kgf 若 柱 斷 面 大 於 基 於 載 重 考 量 者, 則 可 使 用 折 減 後 之 有 效 面 積 A g, 但 不 得 小 於 總 斷 面 積 之 一 半 (2) 每 片 預 鑄 牆 須 至 少 有 2 根 繫 筋, 其 每 根 繫 筋 計 算 拉 力 強 度 不 小 於 4,540 kgf (3) 當 底 部 不 產 生 拉 力, 則 第 (2) 款 所 規 定 之 繫 筋 可 錨 定 於 地 面 上 鋼 筋 混 凝 土 版 預 鑄 混 凝 土 柱 牆 版 結 構 牆, 在 基 版 及 水 平 接 頭 處 接 合 設 計, 須 能 傳 遞 所 有 設 計 作 用 力 與 彎 矩 本 節 之 最 小 繫 筋 規 定 並 非 外 加 於 上 述 設 計 需 求 業 界 通 常 將 繫 筋 對 稱 分 佈 於 垂 直 向 中 心 線 之 1/4 外 側 區 內 9-3

9.6.1.4 僅 利 用 重 力 而 產 生 摩 擦 力 之 接 合 不 可 使 用 例 如 一 梁 受 損 時, 若 其 支 承 之 構 材 位 移 甚 小, 其 他 構 材 尚 不 致 失 去 載 重 能 力 較 重 之 模 組 式 結 構 例 外,( 一 個 或 多 個 之 蜂 巢 式 結 構 ), 此 種 結 構 對 任 何 方 向 上 之 傾 覆 及 滑 動 均 有 較 大 之 安 全 係 數, 惟 使 用 此 種 結 構 時 須 經 特 殊 之 考 量 或 核 可 9.6.2 超 過 3 層 以 上 預 鑄 混 凝 土 承 重 牆 結 構 須 滿 足 下 列 最 小 規 定 承 重 牆 結 構 或 大 型 版 結 構, 其 最 小 繫 筋 量 規 定 乃 基 於 結 構 整 體 性 考 量, 在 一 承 重 牆 失 去 支 承 作 用 時, 可 利 用 兩 相 鄰 之 構 材 產 生 懸 吊 作 用 支 撐 在 載 重 溫 度 變 化 潛 變 風 及 地 震 作 用 下 需 較 大 之 繫 筋 力 第 9.6.1 節 之 規 定 僅 適 用 於 3 層 以 下 之 承 重 牆 結 構 第 9.6.2.1 至 9.6.2.5 節 對 3 層 或 以 上 之 結 構 規 定 其 最 小 繫 筋 量 以 滿 足 結 構 整 體 性 之 要 求 ( 見 圖 R9.6.2) 這 些 規 定 乃 依 據 美 國 PCI 之 承 重 牆 設 計 建 議 繫 筋 強 度 可 用 鋼 筋 之 降 伏 強 度 計 算 T = 橫 向 L = 縱 向 V = 垂 直 P = 周 圍 圖 R9.6.2 大 型 版 結 構 之 代 表 性 繫 筋 配 置 圖 9.6.2.1 樓 版 及 屋 頂 系 統 均 須 有 縱 向 及 橫 向 繫 筋, 以 提 供 2,250 kgf/m 之 計 算 強 度 繫 筋 須 通 過 內 牆 支 承 及 構 材 與 外 牆 間 且 繫 筋 須 位 於 版 平 面 60 cm 內 縱 向 繫 筋 可 由 版 內 利 用 搭 接 銲 接 機 械 式 續 接 或 埋 入 灌 漿 接 頭 內 且 延 伸 穿 越 內 牆 支 承 處 及 與 外 牆 相 接 合 之 構 材 外, 並 須 有 足 夠 的 長 度 與 保 護 層 以 發 展 其 降 伏 強 度 亦 可 將 繫 筋 置 於 與 版 或 屋 頂 系 統 接 近 之 牆 內, 但 距 版 或 屋 頂 平 面 之 垂 直 距 離 不 超 過 60 cm 9.6.2.2 平 行 於 樓 版 或 屋 頂 跨 距 之 縱 向 繫 筋 其 中 心 間 距 不 得 大 於 3 m 在 開 口 處 須 注 意 力 之 傳 遞 9.6.2.3 垂 直 於 樓 版 或 屋 頂 跨 距 之 橫 向 鋼 筋 間 距 不 得 大 於 承 重 牆 間 距 橫 向 繫 筋 可 均 勻 分 佈 於 版 內, 置 於 場 鑄 上 覆 版 (topping) 或 集 中 於 橫 向 承 重 牆 附 近 9-4

第 九 章 預 鑄 混 凝 土 構 材 9.6.2.4 每 一 樓 層 及 屋 頂 沿 邊 緣 1.2 m 內 須 有 計 算 強 度 7,300 kgf 之 繫 筋 周 圍 繫 筋 量 不 須 外 加 於 縱 向 及 橫 向 繫 筋 要 求 9.6.2.5 垂 直 拉 力 繫 筋 須 配 置 於 所 有 牆 內 且 在 房 屋 高 度 內 必 須 連 續 牆 繫 筋 須 能 提 供 沿 水 平 方 向 4,500 kgf/m 之 計 算 強 度 每 片 預 鑄 牆 內 至 少 需 有 2 根 垂 直 拉 力 繫 筋 9.7 接 合 與 支 承 設 計 9.7.1 構 材 間 力 之 傳 遞 可 利 用 灌 漿 接 頭 剪 力 榫 機 械 式 續 接 器 鋼 筋 連 接 配 有 鋼 筋 之 上 覆 版 或 以 上 之 組 合 本 規 範 允 許 以 不 同 方 法 連 接 構 材, 這 些 方 法 可 用 以 傳 遞 構 材 平 面 內 及 垂 直 於 構 材 平 面 之 力 9.7.1.1 傳 遞 作 用 力 之 接 合 須 以 試 驗 或 分 析 方 法 以 證 明 其 適 用 性 若 剪 力 為 接 合 之 主 要 載 重, 可 引 用 第 4.8 節 之 規 定 9.7.1.2 同 時 使 用 不 同 材 料 設 計 接 合 時, 應 考 慮 材 料 間 之 相 對 勁 度 強 度 與 韌 性 設 計 者 須 瞭 解 一 接 合 內 不 同 材 料 之 元 件 ( 螺 栓 銲 接 版 埋 設 物 等 ) 有 不 同 之 結 構 性 質, 且 可 影 響 接 合 整 體 行 為 9.7.2 簡 支 預 鑄 樓 版 及 屋 頂 構 材 之 支 承 須 滿 足 下 列 規 定 : 9.7.2.1 在 支 承 與 被 支 承 構 材 或 其 中 間 支 承 元 件 間 之 接 觸 面 的 允 許 承 壓 應 力 不 可 超 過 接 觸 面 及 支 承 元 件 之 承 壓 強 度 混 凝 土 之 承 壓 強 度 見 第 3.17 節 在 支 承 面 上 若 有 拉 力, 則 可 (1) 降 低 允 許 承 壓 應 力 以 增 加 承 壓 面 積, 或 (2) 提 供 束 制 鋼 筋, 或 兩 者 併 用, 可 見 參 考 文 獻 [9.4] 9.7.2.2 除 經 試 驗 或 分 析 證 明 無 損 其 性 能, 下 列 之 最 低 需 求 必 須 滿 足 : (1) 考 慮 施 工 許 可 差 後, 其 支 承 構 材 邊 緣 至 預 鑄 構 材 邊 緣 在 預 鑄 構 材 跨 徑 方 向 之 距 離 至 少 為 其 淨 跨 距 l n 之 1 / 180, 且 不 小 於 實 心 或 中 空 樓 版... 5 cm 梁 或 有 腹 版 構 材... 7.5 cm (2) 對 無 保 護 構 材 支 承 墊 須 自 支 承 面 退 縮 1.25 cm 或 自 截 角 構 材 之 邊 退 縮 截 角 之 尺 寸 本 節 區 分 承 壓 長 度 及 預 鑄 構 材 與 支 承 構 材 間 之 支 承 長 度, 如 下 圖 : 9-5

預 鑄 構 材 無 保 護 之 邊 緣 支 承 構 材 支 承 長 度 承 壓 長 度 最 少 1.25 cm l n /180 5 cm ( 版 ) l n /180 7.5 cm ( 梁 ) 圖 R9.7.2 預 鑄 構 材 之 承 壓 長 度 與 支 承 長 度 支 承 墊 將 集 中 載 重 及 反 力 分 佈 於 支 承 面 積 上, 且 允 許 水 平 位 移 及 轉 動 以 降 低 應 力 為 防 止 支 承 構 材 在 承 壓 處 應 力 過 大 而 使 混 凝 土 剝 落, 除 非 邊 緣 有 保 護, 預 鑄 構 材 不 可 放 在 支 承 構 材 之 邊 緣 保 護 之 裝 置 可 為 錨 定 之 鐵 版 或 角 鋼 第 4.10.7 節 規 定 托 架 上 之 支 承 細 節 9.7.2.3 本 規 範 第 5.12.1 節 之 規 定 不 適 用 於 簡 支 預 鑄 構 材, 但 正 彎 矩 鋼 筋 量 之 1/3 須 延 伸 至 少 至 承 壓 長 度 之 中 心 依 第 9.3.3 節 之 規 定 及 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 5.6.11 節 規 定 鋼 筋 排 置 之 許 可 差 須 予 以 考 慮 靜 定 預 鑄 構 材 之 正 彎 矩 鋼 筋 不 須 依 第 5.12.1 節 規 定 延 伸 進 入 支 承 構 材 邊 緣 15 cm 為 避 免 支 承 於 預 鑄 構 材 內 無 鋼 筋 處, 許 可 差 須 予 考 慮 9.8 混 凝 土 澆 注 後 埋 設 物 9.8.1 突 出 於 混 凝 土 外 或 為 檢 視 而 裸 露 之 埋 設 物 ( 如 插 接 筋 或 嵌 入 物 ), 經 工 程 師 認 可, 可 於 混 凝 土 仍 呈 塑 性 狀 態 時 植 入, 且 須 滿 足 下 列 規 定 : 9.8.1.1 該 埋 設 物 為 無 需 鉤 於 或 紮 於 混 凝 土 內 鋼 筋 者 9.8.1.2 該 埋 設 物 於 混 凝 土 仍 呈 塑 性 狀 態 時, 須 能 保 持 其 正 確 位 置 9.8.1.3 在 埋 設 物 附 近 之 混 凝 土 須 適 當 再 搗 實 本 節 之 規 定 與 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 5.6.4 節 規 定 之 場 鑄 混 凝 土 不 同 許 多 預 鑄 產 品 之 生 產 過 程 中 不 易 或 不 能 在 混 凝 土 澆 注 前 將 突 出 之 鋼 筋 放 置 於 其 固 定 ( 最 後 ) 位 置 經 驗 顯 示 此 種 鋼 筋, 如 抵 抗 水 平 剪 力 之 繫 筋 及 孔 件 可 在 混 凝 土 仍 是 塑 性 下 謹 慎 埋 入 本 規 定 不 適 用 於 須 完 全 埋 入 混 凝 土 之 鋼 筋 或 須 鉤 繫 於 混 凝 土 內 鋼 筋 之 埋 設 物 9.9 標 記 9.9.1 預 鑄 構 材 必 須 加 以 標 記 以 明 示 其 在 結 構 上 的 位 置, 方 向 及 生 產 日 期 9.9.2 構 材 標 記 須 與 組 裝 圖 一 致 9.10 儲 放 搬 運 及 吊 裝 9-6

第 九 章 預 鑄 混 凝 土 構 材 9.10.1 設 計 須 考 慮 養 護 脫 模 儲 存 運 輸 及 吊 裝 對 構 材 產 生 之 作 用 力 及 扭 曲 變 形, 以 避 免 應 力 過 大 或 損 傷 規 範 要 求 構 材 在 使 用 載 重 下 之 性 能 及 設 計 載 重 下 之 強 度 但 是 儲 放 搬 運 及 吊 裝 所 產 生 的 載 重 不 能 產 生 不 符 合 規 範 之 永 久 應 力 應 變 裂 紋 或 變 形 預 鑄 構 材 因 儲 放 搬 運 及 吊 裝 導 致 之 輕 微 裂 紋 或 剝 落, 只 要 強 度 及 耐 久 性 不 受 影 響, 仍 可 接 受 預 鑄 構 材 裂 紋 評 估 可 參 見 美 國 PCI 對 生 產 及 運 輸 裂 紋 之 報 告 [9.24,9.25] 9.10.2 預 鑄 構 材 或 結 構 在 吊 裝 過 程 中 應 有 適 當 支 撐 及 側 撐, 使 其 於 永 久 接 合 完 成 前 能 確 保 其 正 確 位 置 及 結 構 整 體 性 在 合 約 或 組 裝 圖 上 應 標 明 所 有 臨 時 性 吊 裝 接 合 側 撐 支 撐 及 其 拆 除 之 程 序 9.11 預 鑄 混 凝 土 構 材 之 強 度 評 估 9.11.1 與 場 鑄 混 凝 土 形 成 複 合 構 材 之 預 鑄 構 材, 可 依 下 列 規 定 僅 對 預 鑄 構 材 進 行 撓 曲 實 驗 9.11.1.1 試 驗 載 重 應 為 使 預 鑄 構 材 拉 力 鋼 筋 產 生 之 力 等 於 依 第 14.4.2 節 所 規 定 之 載 重 施 加 於 複 合 構 材 上 其 拉 力 鋼 筋 產 生 之 力 9.11.1.2 試 驗 載 重 應 經 計 算 不 致 對 單 一 預 鑄 構 材 產 生 壓 力 或 屈 曲 破 壞 9.11.2 預 鑄 混 凝 土 構 材 之 通 過 試 驗 與 否 應 遵 守 第 14.6 節 之 規 定 當 對 預 鑄 混 凝 土 構 材 之 強 度 有 所 疑 議 時, 可 利 用 第 十 四 章 之 方 法 加 以 評 估 本 節 擴 大 第 十 四 章 之 方 法 可 用 於 測 試 未 架 設 於 結 構 上 之 單 獨 預 鑄 構 材 參 考 文 獻 [9.1] Industrialization in Concrete Building Construction, SP-48, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1975, 240 pp. [9.2] Waddell, J. J., Precast Concrete: Handling and Erection, Monograph No. 8, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1974, 146 pp. [9.3] Design and Typical Details of Connections for Precast and Prestressed Concrete, MNL-123-88, 2nd Edition, Precast/Prestressed Concrete Institute, Chicago, 1988, 270 pp. [9.4] PCI Design Handbook Precast and Prestressed Concrete, MNL-120-92, 4th Edition, Precast/Prestressed Concrete Institute, Chicago, 1992, 580 pp. [9.5] Design of Prefabricated Concrete Buildings for Earthquake Loads, Proceedings of Workshop, Apr. 27-29, 1981, ATC-8, Applied Technology Council, Redwood City, CA, 717 pp. [9.6] PCI Committee on Building Code and PCI Technical Activities Committee, Proposed Design Requirements for Precast Concrete, PCI Journal, V. 31, No. 6, Nov.-Dec. 1986, pp. 32-47. [9.7] ACI-ASCE Committee 550, Design Recommendations for Precast Concrete Structures (ACI 550R-93), ACI Structural Journal, V. 90, No. 1, Jan.-Feb. 1993, pp. 115-121. Also ACI Manual of Concrete Practice. [9.8] ACI Committee 551, Tilt-Up Concrete Structures (ACI 551R-92), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1992, 46 pp. Also ACI Manual of Concrete Practice. 9-7

[9.9] Manual for Quality Control for Plants and Production of Precast and Prestressed Concrete Products, MNL-116-85, 3rd Edition, Precast/Prestressed Concrete Institute, Chicago, 1985, 123 pp. [9.10] Manual for Quality Control for Plants and Production of Architectural Precast Concrete, MNL-117-77, Precast/Prestressed Concrete Institute, Chicago, 1977, 226 pp. [9.11] PCI Committee on Tolerances, Tolerances for Precast and Prestressed Concrete, PCI Journal, V. 30, No. 1, Jan.-Feb. 1985, pp. 26-112. [9.12] ACI Committee 117, Standard Specifications for Tolerances for Concrete Construction and Materials (ACI 117-90) and Commentary (117R-90), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1990. Also ACI Manual of Concrete Practice. [9.13] LaGue, D. J., Load Distribution Tests on Precast Prestressed Hollow-Core Slab Construction, PCI Journal, V. 16, No. 6, Nov.-Dec. 1971, pp. 10-18. [9.14] Johnson, T., and Ghadiali, Z., Load Distribution Test on Precast Hollow Core Slabs with Openings, PCI Journal, V. 17, No. 5, Sept.-Oct. 1972, pp. 9-19. [9.15] Pfeifer, D. W., and Nelson, T. A., Tests to Determine the Lateral Distribution of Vertical Loads in a Long-Span Hollow-Core Floor Assembly, PCI Journal, V. 28, No. 6, Nov.-Dec. 1983, pp. 42-57. [9.16] Stanton, J., Proposed Design Rules for Load Distribution in Precast Concrete Decks, ACI Structural Journal, V. 84, No. 5, Sept.-Oct. 1987, pp. 371-382. [9.17] PCI Manual for the Design of Hollow Core Slabs, MNL-126-85, Precast/Prestressed Concrete Institute, Chicago, 1985, 120 pp. [9.18] Stanton, J. F., Response of Hollow-Core Floors to Concentrated Loads, PCI Journal, V. 37, No. 4, July-Aug. 1992, pp. 98-113. [9.19] Aswad, A., and Jacques, F. J., Behavior of Hollow-Core Slabs Subject to Edge Loads, PCI Journal, V. 37, No. 2, Mar.-Apr. 1992, pp. 72-84. [9.20] Design of Concrete Structures for Buildings, CAN3-A23.3-M84, and Precast Concrete Materials and Construction, CAN3-A23.4-M84, Canadian Standards Association, Rexdale, Ontario, Canada. [9.21] Design and Construction of Large-Panel Concrete Structures, six reports, 762 pp., 1976-1980, EB 100D; three studies, 300 pp., 1980, EB 102D, Portland Cement Association, Skokie, IL [9.22] PCI Committee on Precast Concrete Bearing Wall Buildings, Considerations for the Design of Precast Concrete Bearing Wall Buildings to Withstand Abnormal Loads, PCI Journal, V. 21, No. 2, Mar.-Apr. 1976, pp. 18-51. [9.23] Salmons, J. R., and McCrate, T. E., Bond Characteristics of Untensioned Prestressing Strand, PCI Journal, V. 22, No. 1, Jan.- Feb. 1977, pp. 52-65. [9.24] PCI Committee on Quality Control and Performance Criteria, Fabrication and Shipment Cracks in Prestressed Hollow-Core Slabs and Double Tees, PCI Journal, V. 28, No. 1, Jan.-Feb. 1983, pp. 18-39. [9.25] PCI Committee on Quality Control and Performance Criteria, Fabrication and Shipment Cracks in Precast or Prestressed Beams and Columns, PCI Journal, V. 30, No. 3, May-June 1985, pp. 24-49. 9-8

第 十 章 合 成 混 凝 土 受 撓 構 材 10.1 符 號 10 第 十 章 合 成 混 凝 土 受 撓 構 材 A v = 剪 力 鋼 筋 於 s 距 離 內 之 面 積 ;cm 2 b v = 計 算 水 平 剪 力 斷 面 寬 度 ;cm d = 自 合 成 斷 面 最 外 緣 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 預 力 與 非 預 力 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm s = 縱 向 鋼 筋 橫 向 鋼 筋 預 力 鋼 腱 鋼 線 或 錨 栓 之 中 心 距 ;cm V nh = 水 平 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V u = 斷 面 之 設 計 剪 力 ;kgf λ = 混 凝 土 單 位 重 之 修 正 因 數, 參 閱 第 4.8.4 節 ρ v = 繫 筋 面 積 與 接 觸 面 積 比 值 φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 10.2 範 圍 由 預 鑄 與 場 鑄 或 現 場 先 後 澆 置 之 混 凝 土 連 結 成 一 體 之 合 成 受 撓 構 材 設 計, 除 本 章 另 有 規 定 者 外, 本 規 範 所 有 規 定 均 可 適 用 本 章 包 含 所 有 合 成 混 凝 土 受 撓 構 材 對 於 某 些 完 全 現 場 澆 注 混 凝 土, 須 事 先 對 連 續 兩 次 灌 漿 間 之 介 面 做 適 當 的 設 計 合 成 結 構 鋼 - 混 凝 土 構 材 不 在 本 章 討 論 範 圍, 而 此 種 構 材 設 計 要 求 可 參 考 文 獻 [10.1] 10.3 通 則 10.3.1 合 成 構 材 整 體 或 其 部 分 應 可 用 以 承 受 剪 力 及 彎 矩 10.3.2 合 成 構 材 各 構 件 應 核 驗 各 臨 界 載 重 階 段 之 行 為 10.3.3 各 構 件 之 規 定 強 度 單 位 重 或 其 他 性 質 不 同 時, 應 以 其 最 不 利 狀 況 或 依 各 構 件 之 性 質 設 計 之 10.3.4 合 成 構 材 之 強 度 計 算, 無 須 區 分 為 有 支 撐 施 工 或 無 支 撐 施 工 試 驗 已 證 明 合 成 混 凝 土 受 撓 構 材 之 強 度 不 會 因 在 第 二 構 件 澆 鑄 與 養 護 時, 第 一 構 件 之 有 無 使 用 支 撐 而 改 變 10.3.5 合 成 構 材 各 構 件 之 設 計 須 考 慮 其 達 到 設 計 強 度 之 前 所 需 承 受 之 載 重 10.3.6 為 控 制 裂 紋 及 阻 止 合 成 構 材 各 構 件 之 分 離, 應 視 需 要 加 設 鋼 筋 裂 紋 允 許 的 程 度 依 環 境 美 觀 及 使 用 情 形 而 定, 但 不 可 損 及 合 成 行 為 10.3.7 合 成 構 材 應 符 合 第 2.11.5 節 之 撓 度 控 制 規 定 由 於 乾 縮 潛 變 會 對 過 早 載 重 之 預 鑄 構 件 造 成 過 量 的 變 形, 如 因 混 凝 土 含 水 量 很 高, 且 強 度 仍 低 時 尤 甚 若 欲 防 止 因 滑 動 而 產 生 過 大 的 位 移 時, 利 用 握 裹 以 傳 遞 剪 力 則 極 為 重 要 並 可 利 用 剪 力 榫 之 機 構 來 增 加 安 全 係 數, 但 剪 力 榫 在 有 滑 動 時 才 發 生 作 用 10.4 支 撐 使 用 支 撐 施 工 者, 應 於 其 所 支 撐 構 件 達 到 拆 除 支 撐 當 時 所 需 承 受 載 重 之 能 力 撓 度 限 制 與 裂 紋 控 制 等 設 計 要 求 時, 方 得 拆 除 支 撐 10-1

第 2.11.5 節 之 規 定 適 用 於 有 支 撐 施 工 與 無 支 撐 施 工 情 形 10.5 垂 直 剪 力 強 度 10.5.1 合 成 構 材 承 受 垂 直 剪 力 時, 須 按 第 四 章 規 定 視 合 成 斷 面 為 整 體 澆 置 構 材 設 計 之 10.5.2 剪 力 鋼 筋 須 按 第 5.14 節 之 規 定 完 全 錨 定 於 相 接 之 構 件 中 10.5.3 延 伸 及 錨 定 之 剪 力 鋼 筋 應 可 作 為 水 平 剪 力 所 需 之 繫 筋 10.6 水 平 剪 力 強 度 10.6.1 合 成 構 材 之 各 構 件 界 面 間 須 確 能 傳 遞 所 有 水 平 剪 力 可 利 用 界 面 上 的 剪 力 強 度 或 適 當 的 剪 力 繫 筋, 或 兩 者, 以 確 保 各 構 件 界 面 間 水 平 剪 力 之 傳 遞 10.6.2 第 10.6 節 內 所 用 之 d 為 全 合 成 斷 面 構 材 最 外 緣 受 壓 纖 維 至 受 拉 預 力 與 非 預 力 鋼 筋 重 心 之 距 離, 但 對 含 預 力 之 合 成 斷 面 其 d 值 不 需 小 於 0.8h 預 力 構 材 用 於 合 成 工 法 其 張 力 鋼 筋 之 位 置 有 可 能 隨 梁 縱 向 而 變, 故 第 四 章 內 用 於 計 算 垂 直 剪 力 之 d 亦 可 用 於 計 算 水 平 剪 力 10.6.3 除 按 第 10.6.4 節 作 更 詳 細 之 計 算 外, 斷 面 承 受 水 平 剪 力 設 計 應 依 V u φ V nh (10-1) 式 中 V u 為 考 慮 斷 面 上 之 設 計 剪 力,V nh 為 依 下 列 規 定 之 水 平 剪 力 計 算 強 度 水 平 設 計 剪 力 與 計 算 強 度 之 關 係 為 依 第 二 章 載 重 因 數 及 強 度 折 減 因 數 計 算 而 得 若 利 用 附 篇 G 工 作 應 力 法 設 計, 則 V u 為 在 使 用 載 重 下 之 剪 力, 且 本 節 內 所 使 用 各 值 均 乘 以 0.55, 可 參 考 附 篇 第 G.8 節 另 當 水 平 剪 力 之 控 制 載 重 組 合 為 重 力 與 因 風 或 地 震 所 產 生 者, 則 可 利 用 第 G.3.2 節 之 規 定 將 所 需 之 強 度 折 減 25% 在 探 討 合 成 混 凝 土 受 撓 構 件 之 施 工 中 及 搬 運 時 之 載 重, 式 (10-1) 中 V u 以 此 過 程 中 之 使 用 載 重 計 算 此 計 算 值 應 與 0.55V nh 比 較 ( 依 附 篇 G 方 法 ) 以 確 保 可 有 適 當 的 安 全 係 數 若 預 力 構 材 用 於 合 成 構 材,d 值 常 隨 預 力 鋼 腱 之 變 化 而 變 化, 此 時 第 四 章 計 算 垂 直 剪 力 強 度 所 用 d 值 之 定 義 亦 可 用 於 計 算 水 平 剪 力 強 度 10.6.3.1 接 觸 面 清 潔 並 無 水 泥 乳 皮, 且 經 加 工 使 粗 糙 者, V nh 5.6b v d 10.6.3.2 繫 筋 符 合 第 10.7 節 規 定 之 最 低 要 求, 接 觸 面 清 潔 並 無 水 泥 乳 皮, 但 未 經 加 工 使 其 粗 糙 者, V nh 5.6b v d 10.6.3.3 繫 筋 符 合 第 10.7 節 規 定 之 最 低 要 求, 接 觸 面 清 潔 並 無 水 泥 乳 皮, 且 經 加 工 使 其 粗 糙 度 達 0.6 cm 者, V nh = (18.2 + 0.6 ρ v f y ) λ b v d, 但 不 大 於 35b v d, λ 之 值 見 第 4.8.4 節 10.6.3.4 若 設 計 水 平 剪 力 V u 大 於 φ (35b v d ), 水 平 剪 力 按 第 4.8.4 節 規 定 設 計 之 10-2

第 十 章 合 成 混 凝 土 受 撓 構 材 規 範 允 許 之 剪 力 強 度 及 0.6 cm 之 表 面 粗 糙 度 乃 依 試 驗 而 定, 可 見 參 考 文 獻 [10.2~10.4] 10.6.4 第 10.6.3 節 水 平 剪 力 計 算 之 替 代 法 為 可 藉 計 算 各 構 材 間 壓 力 或 拉 力 之 實 際 變 化, 以 適 當 措 施 將 該 水 平 剪 力 傳 遞 於 支 承 構 件 設 計 水 平 剪 力 V u 不 得 超 過 按 第 10.6.3.1 至 10.6.3.4 節 算 得 之 水 平 剪 力 設 計 強 度 φ V nh 式 中 b v d 應 以 接 觸 表 面 積 取 代 之 10.6.4.1 若 依 第 10.6.4 節 之 規 定 設 計 抵 抗 水 平 剪 力 之 繫 筋, 其 面 積 與 縱 向 間 距 比 須 能 反 應 構 材 剪 力 之 分 佈 在 沿 構 材 縱 向 接 觸 面 上 水 平 剪 應 力 之 分 佈 應 可 反 應 其 實 際 剪 力 分 佈 當 水 平 剪 應 力 達 到 最 大 值 時 將 導 致 水 平 剪 力 破 壞, 並 向 鄰 近 較 低 應 力 區 內 延 伸 由 於 混 凝 土 間 交 界 面 在 最 大 水 平 剪 力 時 之 滑 動 量 很 小, 致 使 在 縱 向 抵 抗 水 平 剪 力 再 分 配 極 為 有 限, 故 而 接 觸 面 上 繫 筋 之 分 佈 應 使 提 供 抵 抗 水 平 剪 力 之 能 力 大 約 與 剪 力 分 佈 相 當 10.6.5 接 觸 面 間 有 直 接 拉 力 存 在 時, 必 須 設 置 繫 筋 且 符 合 第 10.7 節 規 定 之 最 低 要 求, 方 可 允 許 接 觸 面 傳 遞 剪 力 本 節 中 之 繫 筋 須 有 適 當 的 錨 定 以 確 保 界 面 保 持 接 觸 狀 態 10.7 傳 遞 水 平 剪 力 之 繫 筋 10.7.1 以 繫 筋 傳 遞 水 平 剪 力 時, 其 面 積 不 得 小 於 第 4.6.5.3 節 之 規 定, 且 間 距 不 得 大 於 被 支 承 構 件 最 小 尺 寸 之 4 倍, 亦 不 得 大 於 60 cm 10.7.2 傳 遞 水 平 剪 力 之 繫 筋 可 用 單 支 鋼 筋 或 鋼 線 多 肢 肋 筋 或 熔 接 鋼 線 網 ( 光 面 或 麻 面 ) 之 垂 直 鋼 線 10.7.3 所 有 繫 筋 均 須 按 第 5.14 節 之 規 定 錨 定 於 相 連 各 構 件 內 本 節 之 最 小 面 積 及 最 大 間 距 規 定 乃 依 參 考 文 獻 [10.2~10.6] 之 試 驗 數 據 而 定 參 考 文 獻 [10.1] Specification for Structural Steel Buildings Allowable Stress Design and Plastic Design, with Commentary June 1989, and Load and Resistance Factor Design Specification for Structural Steel Buildings, Sept. 1986, American Institute of Steel Construction, Chicago. [10.2] Kaar, P. H.; Kriz, L. B.; and Hognestad, E., Precast-Prestressed Concrete Bridges: (1) Pilot Tests of Continuous Girders, Journal, PCA Research and Development Laboratories, V. 2, No. 2, May 1960, pp. 21-37. [10.3] Saemann, J. C., and Washa, G. W., Horizontal Shear Connections between Precast Beams and Cast-in-Place Slabs, ACI JOURNAL, Proceedings V. 61, No. 11, Nov. 1964, pp. 1383-1409. Also see discussion, ACI JOURNAL, June 1965. [10.4] Hanson, N. W., Precast-Prestressed Concrete Bridges: Horizontal Shear Connections, Journal, PCA Research and Development Laboratories, V. 2, No. 2, May 1960, pp. 38-58. 10-3

[10.5] Grossfield, B., and Birnstiel, C., Tests of T-Beams with Precast Webs and Cast-in-Place Flanges, ACI JOURNAL, Proceedings V. 59, No. 6, June 1962, pp. 843-851. [10.6] Mast, R. F., Auxiliary Reinforcement in Concrete Connections, Proceedings, ASCE, V. 94, No. ST6, June 1968, pp. 1485-1504. 10-4

11 第 十 一 章 預 力 混 凝 土 第 十 一 章 預 力 混 凝 土 11.1 符 號 A cf = 雙 向 版 於 柱 支 承 處 之 兩 垂 直 相 交 相 當 構 架 中 之 較 大 版 梁 帶 總 斷 面 積, 參 閱 第 11.10.3 節 ; cm 2 A ct = 總 斷 面 重 心 至 撓 曲 受 拉 面 間 之 斷 面 積, 參 閱 第 11.10.2 節 ;cm 2 A ps = 受 撓 拉 力 區 內 預 力 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A s = 非 預 力 縱 向 受 拉 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A s = 縱 向 受 壓 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 b = 構 材 受 壓 面 之 寬 度 ;cm c c = 鋼 筋 淨 保 護 層 厚, 參 閱 第 3.7.2 或 3.7.5 節 ;cm d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 壓 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm d p = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 預 力 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm D = 靜 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 e = 自 然 對 數 之 底 數 f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f ci = 初 施 預 力 時 混 凝 土 之 抗 壓 強 度 ;kgf/cm 2 f dc = 解 壓 應 力 ; 當 與 鋼 腱 重 心 同 一 高 度 之 混 凝 土 應 力 為 零 時 之 預 力 鋼 筋 應 力 ;kgf/cm 2 f ps = 彎 矩 計 算 強 度 下 之 預 力 鋼 筋 應 力, 參 閱 第 11.8 節 ;kgf/cm 2 f pu = 預 力 鋼 筋 之 規 定 抗 拉 強 度 ;kgf/cm 2 f py = 預 力 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 ;kgf/cm 2 f r = 混 凝 土 之 開 裂 模 數 ;kgf/cm 2 f se = 預 力 損 失 後 預 力 鋼 筋 之 有 效 應 力 ;kgf/cm 2 f t = 依 總 斷 面 計 算 所 得 之 預 壓 拉 力 區 最 外 纖 維 拉 應 力 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm K = 鋼 腱 單 位 長 度 之 皺 摺 摩 擦 係 數 ;m -1 l n = 淨 跨 度, 兩 支 承 面 間 之 距 離 ;cm l px = 由 預 力 鋼 筋 施 預 力 端 至 任 一 考 慮 點 之 距 離, 參 閱 第 11.7.2.1 節 ;m L = 活 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 n = 項 目 的 個 數, 如 強 度 試 驗 鋼 筋 鋼 線 單 根 式 錨 定 器 錨 栓 或 剪 力 柱 頭 抗 剪 臂 N c = 混 凝 土 在 靜 載 重 加 活 載 重 下 之 拉 力 ;kgf P pj = 千 斤 頂 施 加 於 預 力 鋼 筋 端 點 之 預 力 ;kgf P pu = 錨 定 器 之 設 計 預 力 ;kgf P px = 距 千 斤 頂 端 l px 距 離 處 預 力 鋼 筋 之 預 力 s = 縱 向 鋼 筋 橫 向 鋼 筋 預 力 鋼 腱 鋼 線 或 錨 栓 之 中 心 距 ;cm α px = 由 施 預 力 端 至 任 一 考 慮 點 之 鋼 腱 角 度 變 量 ;rad 11-1

β 1 = a ; 壓 應 力 分 佈 等 值 矩 形 塊 高 度 與 最 外 受 壓 纖 維 至 中 性 軸 距 離 之 比 值, 參 閱 第 3.3.6 節 c γ p = 預 力 鋼 筋 之 種 類 因 數 = 0.55 若 = 0.40 若 = 0.28 若 f f f f f f py pu py pu py pu 0.80 0.85 0.90 Δ f ps = 預 力 鋼 筋 在 使 用 載 重 下 之 應 力 扣 除 其 解 壓 應 力 後 之 值, 參 閱 第 11.5.4.2 節 ;kgf/cm 2 λ = 混 凝 土 單 位 重 之 修 正 因 數, 參 閱 第 4.8.4 節 μ p = 曲 率 摩 擦 係 數 ;rad -1 A ρ = s ; 非 預 力 受 拉 鋼 筋 比 bd ρ = A s ; 非 預 力 受 壓 鋼 筋 比 bd ρ p = A ps ; 預 力 鋼 筋 比 bd p φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 ω = ρ f y fc ; 受 拉 鋼 筋 之 鋼 筋 量 指 數 ω = ρ f y ; 受 壓 鋼 筋 之 鋼 筋 量 指 數 fc f ps ω p = ρ p ; 預 力 鋼 筋 之 鋼 筋 量 指 數 f c 本 版 規 範 對 預 力 鋼 筋 與 鋼 腱 採 較 明 確 定 義 其 中, 預 力 鋼 筋 是 指 施 加 預 力 於 混 凝 土 之 高 強 度 鋼 材, 包 括 鋼 線 鋼 絞 線 鋼 棒 或 其 成 束 之 材 料, 常 見 之 配 置 方 式 例 如 圖 R11.1, 其 中 單 根 式 預 力 鋼 腱 與 多 根 式 預 力 鋼 腱 之 組 成 詳 見 第 11.14.3 節 之 解 說 鋼 腱 在 後 拉 預 力 法 是 包 括 端 錨 預 力 鋼 筋 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 隔 離 裹 襯 或 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 套 管 ; 而 在 先 拉 預 力 法, 鋼 腱 即 為 預 力 鋼 筋 圖 R11.1 預 力 鋼 筋 配 置 方 式 例 11-2

第 十 一 章 預 力 混 凝 土 後 拉 預 力 法 之 套 管 若 依 本 規 範 第 11.17 節 規 定 灌 漿, 使 預 力 鋼 筋 能 與 斷 面 混 凝 土 握 裹, 此 種 後 拉 預 力 法 之 預 力 鋼 筋 與 先 拉 預 力 法 之 預 力 鋼 筋 稱 為 黏 裹 預 力 鋼 筋, 若 無 法 達 到 握 裹 作 用 者 稱 為 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 11.2 範 圍 本 章 規 範 主 要 是 供 建 築 物 之 版 梁 柱 等 結 構 構 材 使 用 本 章 規 定 對 於 其 他 型 式 之 結 構, 如 壓 力 槽 鋪 面 管 體 軌 枕 等, 能 部 分 適 用 外, 應 視 其 需 要 另 行 增 補 ; 例 如 公 路 橋 梁 結 構 需 另 參 照 交 通 部 頒 佈 之 公 路 橋 梁 設 計 規 範 [11.37] 11.2.1 預 力 混 凝 土 為 鋼 筋 混 凝 土 中 配 置 預 力 鋼 筋 符 合 本 章 規 定 者, 其 構 材 內 應 力 受 預 力 鋼 筋 所 施 加 預 力 之 影 響, 以 降 低 混 凝 土 之 拉 應 力 11.2.2 本 章 適 用 於 使 用 符 合 本 規 範 第 13.2.3 節 及 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 14.2 節 之 預 力 鋼 筋, 包 括 鋼 線 鋼 絞 線 或 鋼 棒 11.2.3 本 規 範 其 他 章 節 之 規 定, 除 與 本 章 之 規 定 抵 觸 或 特 別 註 明 不 適 用 者 外, 均 適 用 於 預 力 混 凝 土 11.2.4 本 規 範 下 列 各 章 節 除 特 別 註 明 外, 不 適 用 於 預 力 混 凝 土 : 第 二 章 : 第 2.12.2 2.12.3 2.12.4 及 2.13 節 ; 第 三 章 : 第 3.6 3.7( 除 於 本 章 第 11.5.4 節 所 說 明 之 第 3.7 節 條 文 以 外 ) 3.10.1 及 3.10.2 節 ; 第 六 章 : 全 章 ; 第 七 章 : 第 7.4 7.6 及 7.7 節 ; 第 十 三 章 : 第 13.5.5 節 11.2.5 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 第 6.2.2 節 第 (1) 項 亦 不 適 用 於 預 力 混 凝 土 上 本 規 範 中 部 分 章 節 不 適 用 於 本 章 預 力 混 凝 土 之 理 由 說 明 如 下 : 第 2.12.2 2.12.3 與 2.12.4 節 T 型 梁 構 造 : 第 2.12.2 2.12.3 與 2.12.4 節 中 有 關 T 型 梁 有 效 翼 版 寬 度 之 經 驗 性 規 定, 主 要 是 針 對 傳 統 鋼 筋 混 凝 土, 若 使 用 於 預 力 混 凝 土, 將 會 使 甚 多 經 常 使 用 之 標 準 預 力 混 凝 土 構 材 被 剔 除 對 於 T 型 梁 之 有 效 翼 版 寬 度, 本 規 範 除 了 第 2.12.2 2.12.3 與 2.12.4 節 外, 其 他 並 無 有 關 預 力 混 凝 土 T 型 梁 之 規 定, 預 力 混 凝 土 T 型 梁 之 有 效 翼 版 寬 度 須 由 工 程 師 依 經 驗 及 判 斷 來 決 定, 此 有 效 翼 版 寬 度 儘 可 能 採 用 第 2.12.2 2.12.3 與 2.12.4 節 之 規 定, 除 非 有 經 驗 可 證 明 不 符 該 規 定 之 設 計 是 在 安 全 容 許 範 圍 內, 惟 採 用 第 2.12.2 節 最 大 翼 版 寬 度 作 為 彈 性 分 析 及 設 計 之 考 慮 是 相 當 保 守 此 外, 第 2.12 節 T 型 梁 構 造 中 之 第 2.12.1 與 2.12.5 節 之 一 般 規 定, 可 用 於 預 力 混 凝 土 構 造 版 鋼 筋 間 距 之 限 制 是 依 翼 版 厚 度 決 定, 假 若 翼 版 厚 度 為 漸 變, 可 取 其 平 均 值 計 算 第 2.13 節 柵 版 構 造 : 第 2.13 節 中 對 鋼 筋 混 凝 土 柵 版 構 造 之 經 驗 性 限 制, 乃 是 基 於 過 去 之 成 功 實 例, 但 對 於 預 力 柵 版 構 造, 須 由 經 驗 及 判 斷 來 設 計, 惟 第 2.13 節 中 之 規 範 仍 可 作 為 參 考 第 3.6 3.10.1 及 3.10.2 節 受 撓 斷 面 與 受 壓 構 材 之 鋼 筋 限 制 : 有 關 預 力 混 凝 土 之 鋼 筋 限 制 已 規 定 於 本 章 第 11.9.3 11.10 及 11.12.2 節 中, 此 等 規 定 將 取 代 第 3.6 3.10.1 及 3.10.2 節 之 規 定 第 3.7 節 梁 與 單 向 版 內 受 撓 鋼 筋 分 佈 : 除 本 章 第 11.5.4 節 規 定 之 C 類 型 預 力 受 撓 構 材 可 適 用 本 規 範 第 3.7.2 與 3.7.5 節 規 定 外, 其 他 第 3.7 節 中 受 11-3

撓 鋼 筋 之 分 佈 規 定 均 不 適 用 於 預 力 構 材 第 六 章 雙 向 版 系 : 連 續 預 力 混 凝 土 版 之 設 計 必 須 考 慮 二 次 彎 矩 影 響, 而 且 預 力 所 導 致 之 體 積 變 化 亦 會 產 生 額 外 之 力 量 作 用 於 結 構 體 上, 此 等 因 素 於 第 六 章 中 並 未 考 慮, 且 第 六 章 之 部 分 設 計 流 程 亦 不 適 合 預 力 構 材 之 特 性, 故 本 章 改 以 第 11.13 節 之 規 定 代 替 第 六 章 第 7.6 與 7.7 節 牆 之 經 驗 設 計 法 與 非 承 重 牆 : 第 7.6 與 7.7 節 之 牆 設 計 規 定 大 部 分 是 依 經 驗 所 得, 不 適 用 於 預 力 混 凝 土 第 13.5.5 節 鋼 筋 間 距 之 限 制 : 因 場 鑄 構 材 之 黏 裹 鋼 筋 及 無 黏 裹 鋼 腱 已 分 別 規 定 於 本 章 第 11.10 與 11.13 節 中, 故 第 13.5.5 節 之 規 定 不 需 再 適 用 另 外, 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 中 第 6.2.2 節 第 (1) 項 規 定 版 梁 之 施 工 縫 應 設 置 於 其 跨 度 中 央 三 分 之 一 範 圍 亦 不 適 用 於 預 力 混 凝 土 因 後 拉 法 連 續 預 力 梁 與 預 力 版 沿 鋼 腱 之 縱 向 配 置, 長 期 選 擇 其 位 在 斷 面 中 心 附 近 之 斷 面 施 預 力, 此 施 力 用 之 施 工 縫 常 位 在 端 部 三 分 之 一 範 圍, 而 非 中 央 三 分 之 一 範 圍 11.3 通 則 11.3.1 預 力 構 材 應 符 合 本 規 範 所 定 之 強 度 要 求 11.3.2 預 力 構 材 應 依 據 自 初 施 預 力 後 之 每 一 重 要 載 重 階 段 的 強 度 及 使 用 性 設 計 預 力 混 凝 土 之 設 計 必 須 考 慮 所 有 在 構 材 使 用 年 限 中 之 每 一 重 要 載 重 階 段 其 中 有 三 個 主 要 應 考 慮 之 階 段 :(1) 施 預 力 階 段 或 預 力 傳 遞 階 段 - 當 預 力 鋼 筋 之 力 量 傳 遞 到 混 凝 土 時, 混 凝 土 應 力 有 可 能 過 高 (2) 使 用 載 重 階 段 - 此 時 長 時 間 之 預 力 損 失 已 發 生 (3) 設 計 載 重 階 段 - 此 時 應 檢 核 構 材 強 度 其 他 之 載 重 階 段 有 時 也 需 加 以 檢 核, 例 如 : 當 開 裂 載 重 為 重 要 因 素 時, 該 載 重 階 段 亦 需 加 以 考 量 ; 另 外, 吊 裝 及 運 送 階 段 也 可 能 成 為 臨 界 階 段 從 滿 足 設 計 的 觀 點 而 言, 使 用 載 重 與 乘 以 載 重 因 數 後 之 設 計 載 重 是 最 重 要 之 兩 個 階 段 使 用 載 重 階 段 之 載 重 大 小 係 指 依 一 般 建 築 技 術 規 則 所 規 定 之 活 載 重 及 靜 載 重 等, 無 需 乘 以 載 重 因 數 ; 而 設 計 載 重 是 指 乘 以 載 重 因 數 後 之 因 數 載 重 本 章 第 11.4.2 節 之 假 設 可 用 於 使 用 載 重 階 段 及 預 力 傳 遞 階 段 之 計 算 11.3.3 設 計 時 應 考 慮 由 預 力 所 產 生 之 應 力 集 中 11.3.4 設 計 時 應 顧 及 由 預 力 所 引 起 之 彈 性 及 塑 性 變 形 撓 度 長 度 改 變, 以 及 轉 角 等 對 鄰 接 構 造 物 之 影 響 溫 度 及 乾 縮 之 影 響 亦 應 考 慮 11.3.5 預 力 鋼 筋 與 套 管 間 呈 斷 續 接 觸 點 間 之 構 材 及 梁 腹 與 翼 緣 等 薄 斷 面 均 可 能 屈 曲, 應 予 考 慮 本 節 是 對 預 力 鋼 筋 在 較 大 套 管 內 呈 斷 續 式 接 觸 之 後 拉 法 構 材, 應 慎 防 該 類 構 材 的 屈 曲 另 外, 腹 版 或 翼 版 很 薄 之 細 長 構 材 承 受 高 預 壓 力 時, 於 支 承 間 亦 可 能 發 生 屈 曲 若 預 力 鋼 筋 完 全 與 預 力 混 凝 土 接 觸, 或 裹 襯 直 徑 僅 略 大 於 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 時, 則 不 可 能 在 預 力 傳 遞 時 產 生 屈 曲 11.3.6 預 力 鋼 筋 黏 裹 前 之 斷 面 性 質 應 考 慮 空 套 管 對 斷 面 積 減 少 之 影 響 如 考 慮 空 套 管 對 斷 面 積 影 響 時, 臨 界 斷 面 應 包 含 有 管 徑 較 大 之 續 接 器 套 管 斷 面 處, 套 管 至 錨 定 器 間 的 漸 變 段 也 可 能 形 成 臨 界 斷 面 如 空 套 管 所 佔 面 積 之 影 響 認 為 可 忽 略 時, 斷 面 性 質 可 以 總 斷 面 積 計 算 11-4

11-5 第 十 一 章 預 力 混 凝 土 先 拉 法 或 灌 漿 後 之 後 拉 法 構 材, 其 斷 面 性 質 可 依 載 重 階 段 分 別 選 用 總 斷 面 淨 斷 面 或 有 效 斷 面 ( 使 用 黏 裹 預 力 鋼 筋 與 非 預 力 鋼 筋 之 轉 換 面 積 ) 計 算 11.4 假 設 預 力 構 材 之 撓 曲 及 軸 力 強 度 設 計 應 根 據 第 3.3 節 中 之 規 定, 但 其 中 第 3.3.3 節 僅 適 用 於 符 合 第 13.2 節 規 定 之 非 預 力 鋼 筋 11.4.1 於 預 力 傳 遞 至 構 材 時, 計 算 使 用 載 重 及 開 裂 載 重 下 之 應 力 應 按 彈 性 理 論 及 下 列 假 設 : 11.4.1.1 在 所 有 載 重 範 圍 內 之 應 變 與 構 材 深 度 成 線 性 變 化 11.4.1.2 開 裂 後, 不 計 混 凝 土 之 抗 拉 能 力 11.4.2 依 據 使 用 載 重 在 預 壓 拉 力 區 所 算 得 之 最 外 緣 拉 應 力 f t, 預 力 受 撓 構 材 可 如 下 分 為 U 類 型 T 類 型 和 C 類 型 : U 類 型 : f 2.0 f ; t T 類 型 : 2.0 f < f 3.2 f ; C 類 型 : f > 3.2 f ; 預 力 雙 向 版 系 應 採 f 1. 6 f 之 U 類 型 方 式 設 計 t c t c c t c 11.4.3 U 類 型 與 T 類 型 之 受 撓 構 材, 可 採 用 未 開 裂 斷 面 計 算 使 用 載 重 所 產 生 之 應 力 C 類 型 受 撓 構 材 應 採 用 開 裂 後 之 轉 換 斷 面, 計 算 使 用 載 重 所 產 生 之 應 力 11.4.4 預 力 受 撓 構 材 之 撓 度 按 第 2.11.4 節 規 定 計 算 本 節 將 預 力 受 撓 構 材 之 行 為 區 分 為 三 種 類 型, 其 中 U(uncracked) 類 型 與 C(cracked) 類 型 分 別 為 未 開 裂 構 材 與 開 裂 構 材, 而 T(transition) 類 型 行 為 是 介 於 開 裂 與 未 開 裂 之 間, 各 類 型 之 使 用 性 需 求 整 理 如 表 R11.4.3, 在 該 表 中 亦 顯 示 非 預 力 構 材 之 設 計 需 求, 以 供 比 較 該 等 分 類 適 用 於 黏 裹 與 無 黏 裹 之 預 力 受 撓 構 材, 但 預 力 雙 向 版 系 需 採 U 類 型 方 式 設 計 表 R11.4.3 使 用 性 之 設 計 需 求 預 力 構 材 U 類 型 T 類 型 C 類 型 c 非 預 力 構 材 假 設 行 為 未 開 裂 介 於 未 開 裂 與 開 裂 間 開 裂 開 裂 用 於 計 算 使 用 載 重 應 力 之 斷 面 性 質 預 力 傳 遞 時 之 容 許 應 力 依 未 開 裂 斷 面 計 得 之 容 許 壓 應 力 使 用 載 重 時 之 拉 應 力 第 11.4.3 節 計 算 撓 度 之 依 據 總 斷 面 總 斷 面 開 裂 斷 面 無 此 項 需 求 第 11.4.3 節 第 11.4.3 節 第 11.4.3 節 第 11.5.1 節 第 11.5.1 節 第 11.5.1 節 無 此 項 需 求 第 11.5.2 節 第 11.5.2 節 無 此 項 需 求 無 此 項 需 求 f 2 無 此 項 需 求 無 此 項 需 求 t 2.0 f c.0 fc < ft 3.2 fc 第 2.11.4.1 節 總 斷 面 第 2.11.4.2 節 開 裂 轉 換 斷 面 及 雙 線 性 之 彎 矩 - 撓 度 關 係 第 2.11.4.2 節 開 裂 轉 換 斷 面 及 雙 線 性 之 彎 矩 - 撓 度 關 係 第 2.11.2 節 及 第 2.11.3 節 依 有 效 慣 性 矩 裂 紋 控 制 無 此 項 需 求 無 此 項 需 求 第 3.7.2 節 及 依 第 第 3.7.2 節 11.5.4.1 節 修 正 計 算 裂 紋 控 制 - - 使 用 開 裂 斷 面 計 算 M / (A S 力 距 )

之 f ps 或 f s 或 0.6f y 側 面 表 層 鋼 筋 無 此 項 需 求 無 此 項 需 求 第 3.7.5 節 第 3.7.5 節 預 壓 拉 力 區 是 指 預 力 構 材 在 無 預 力 時, 在 靜 載 重 活 載 重 作 用 下 依 總 斷 面 性 質 分 析 產 生 撓 曲 拉 應 力 之 部 位, 於 預 力 混 凝 土 設 計 時, 會 對 該 區 先 施 加 預 壓 力, 以 降 低 該 區 之 拉 應 力 值 11.5 受 撓 構 材 之 使 用 性 需 求 混 凝 土 的 容 許 應 力 是 用 以 滿 足 使 用 性 需 求, 但 無 法 以 容 許 應 力 確 保 適 當 的 結 構 強 度, 尚 須 配 合 其 他 規 定 檢 核 11.5.1 在 預 力 傳 遞 後 之 瞬 間 未 發 生 與 時 間 因 素 有 關 之 預 力 損 失 前, 混 凝 土 應 力 不 得 超 過 下 列 規 定 值 : (1) 構 材 最 外 緣 之 壓 應 力... 0.60 f ci (2) 除 (3) 以 外 之 構 材 最 外 緣 拉 應 力...0.80 f ci (3) 簡 支 構 材 端 部 之 最 外 緣 拉 應 力...1.60 f ci 若 計 算 所 得 之 拉 應 力 f t 超 過 此 規 定 值, 需 在 構 材 拉 力 區 配 置 黏 裹 鋼 筋 ( 預 力 或 非 預 力 ), 以 承 受 依 未 開 裂 斷 面 所 算 得 之 混 凝 土 全 部 拉 力, 惟 最 大 拉 應 力 不 得 超 過 2.0 f ci 本 節 所 指 之 應 力 是 發 生 於 預 力 傳 遞 後 之 暫 時 應 力, 此 暫 時 應 力 係 由 構 材 承 受 之 靜 載 重 及 預 力 鋼 筋 傳 遞 預 力 所 產 生 ; 該 預 力 鋼 筋 傳 遞 預 力 係 為 千 斤 頂 施 力 扣 除 混 凝 土 彈 性 縮 短 摩 擦 損 失 錨 定 器 滑 動 之 損 失 預 力, 一 般 而 言, 乾 縮 現 象 不 包 含 於 此 階 段 在 採 用 適 當 之 預 力 損 失 量 下, 本 節 之 容 許 應 力 適 用 於 所 有 先 拉 法 與 後 拉 法 之 混 凝 土 斷 面 本 節 第 (2) 與 (3) 項 之 拉 應 力 限 制 值 0.80 f ci 與 1.60 f ci 適 用 於 預 壓 拉 力 區 以 外 區 域 之 拉 應 力 雖 然 潛 變 與 乾 縮 效 應 將 同 樣 降 低 拉 應 力, 然 而 在 有 些 區 域, 即 使 所 有 預 力 損 失 都 發 生, 但 斷 面 拉 力 仍 一 直 存 在 當 拉 應 力 超 過 此 容 許 值 時, 應 先 計 算 拉 力 區 之 拉 應 力 總 合, 再 配 置 鋼 筋 以 承 受 此 總 合 拉 力, 此 鋼 筋 之 應 力 可 採 用 0.6f y, 但 不 大 於 2,100 kgf/cm 2 由 於 混 凝 土 拉 應 力 超 過 開 裂 模 數 時, 將 造 成 斷 面 開 裂, 因 此 本 規 範 參 照 交 通 部 頒 佈 之 公 路 橋 梁 設 計 規 範 [11.36], 規 定 本 節 以 不 含 外 加 補 助 鋼 筋 之 總 斷 面 積 計 得 之 最 大 拉 應 力 不 得 超 過 本 階 段 之 混 凝 土 開 裂 模 數 2.0 f ci, 以 確 保 施 預 力 階 段 斷 面 不 致 開 裂 11.5.2 對 於 U 類 型 與 T 類 型 之 預 力 受 撓 構 材, 在 承 受 使 用 載 重 下 所 有 預 力 損 失 均 發 生 後, 依 未 開 裂 斷 面 所 算 得 之 混 凝 土 應 力 不 得 超 過 下 列 規 定 值 : (1) 預 力 與 持 續 性 載 重 作 用 下 之 構 材 最 外 緣 壓 應 力... 0.45f c (2) 預 力 與 總 載 重 作 用 下 之 構 材 最 外 緣 壓 應 力... 0.60f c 構 材 最 外 緣 容 許 壓 應 力 保 守 採 用 0.45f c 將 可 減 少 預 力 混 凝 土 構 材 因 往 復 載 重 所 可 能 產 生 之 損 壞, 以 及 可 排 除 過 量 的 潛 變 變 形, 應 力 較 高 時, 潛 變 應 變 會 隨 應 力 的 增 加 而 快 速 提 高 允 許 採 用 第 (2) 項 之 規 定 有 兩 種 原 因 : 一 為 混 凝 土 梁 之 疲 勞 實 驗 非 由 混 凝 土 壓 力 破 壞 控 制, 一 為 短 期 活 載 重 大 於 持 續 載 重 甚 多 時, 僅 使 用 單 一 容 許 應 力 之 規 定 並 不 適 當 因 此 將 承 載 短 期 載 重 之 容 許 值 提 高 11-6

第 十 一 章 預 力 混 凝 土 三 分 之 一 至 0.60f c 持 續 性 活 載 重 是 指 載 重 加 載 時 間 較 長, 會 引 致 與 時 間 有 關 之 撓 度 的 活 載 重 如 持 續 性 靜 載 重 與 活 載 重 佔 總 使 用 載 重 較 高 時, 本 節 第 (1) 項 之 0.45f c 將 為 控 制 項 目 ; 相 反 的, 如 總 使 用 載 重 中 佔 較 大 部 分 的 為 短 期 或 臨 時 性 活 載 重 時, 本 節 第 (2) 項 之 0.60f c 將 會 控 制 0.45f c 之 壓 應 力 限 制 與 持 續 性 載 重 將 控 制 預 力 構 材 之 長 期 行 為 11.5.3 經 試 驗 或 分 析 證 明 無 礙 實 用 時, 混 凝 土 之 容 許 應 力 可 超 過 第 11.5.1 與 11.5.2 節 之 規 定 值 對 於 使 用 新 開 發 的 預 力 混 凝 土 產 品 材 料 技 術 時, 本 節 建 議 可 不 必 受 前 所 規 定 應 力 之 限 制, 而 改 採 其 他 更 先 進 之 需 求, 但 其 程 序 須 符 合 相 關 之 設 計 或 新 施 工 工 法 審 核 認 可 程 序 11.5.4 對 不 承 受 疲 勞 載 重 且 非 暴 露 環 境 之 C 類 型 預 力 受 撓 構 材, 其 最 靠 拉 力 側 外 緣 之 黏 裹 鋼 筋 間 距 不 得 超 過 第 3.7.2 節 之 規 定 對 於 承 受 疲 勞 載 重 或 暴 露 在 腐 蝕 環 境 之 結 構 體, 須 做 特 別 調 查 及 提 供 預 防 措 施 拉 應 力 超 過 3.2 f 之 預 力 構 材 鋼 筋 間 距 於 前 版 規 範 中 已 有 規 定 c 對 會 受 自 然 環 境 中 之 化 學 侵 蝕 作 用 者, 如 海 水 工 業 廢 氣 或 污 水, 應 採 用 比 第 13.6.2.1 節 所 規 定 之 更 厚 保 護 層, 並 降 低 其 拉 應 力, 以 消 除 在 使 用 載 重 下 之 可 能 開 裂, 對 此 工 程 師 須 判 斷 是 否 增 加 保 護 層 厚 度 及 是 否 降 低 拉 應 力 11.5.4.1 非 預 力 鋼 筋 與 黏 裹 鋼 腱 之 間 距 需 符 合 下 列 規 定 : (1) 黏 裹 鋼 腱 之 最 大 間 距 不 得 大 於 非 預 力 鋼 筋 最 大 容 許 間 距 之 2/3 (2) 當 鋼 筋 與 黏 裹 鋼 腱 同 時 使 用 時, 鋼 筋 與 鋼 腱 間 之 間 距 不 得 超 過 第 3.7.2 節 容 許 值 之 5/6, 參 見 第 11.5.4.3 節 規 定 在 選 用 c c 值 以 計 算 鋼 筋 間 距 時, 僅 考 量 最 靠 近 拉 力 側 外 緣 之 受 拉 鋼 筋 由 於 如 鋼 絞 線 之 預 力 鋼 筋 黏 裹 效 果 較 一 般 竹 節 鋼 筋 差, 因 此 本 節 所 規 定 之 間 距 需 有 2/3 之 有 效 係 數 對 於 依 開 裂 斷 面 設 計 之 後 拉 法 構 材, 由 於 竹 節 鋼 筋 對 裂 紋 控 制 之 效 果 較 佳, 因 此 第 3.7 節 之 規 定 可 直 接 適 用 於 此 按 本 規 範 其 他 規 定 之 黏 裹 鋼 筋 亦 可 用 作 裂 紋 控 制 之 鋼 筋 11.5.4.2 式 (3-6) 如 使 用 於 預 力 鋼 腱, 式 中 f s 將 以 Δf ps 替 代 Δf ps 為 預 力 鋼 筋 依 使 用 載 重 和 開 裂 斷 面 所 計 得 之 應 力 減 去 解 壓 應 力 f dc 之 值, 其 中 f dc 可 採 用 預 力 鋼 筋 之 有 效 應 力 f se 以 有 效 應 力 f se 當 解 壓 應 力 f dc 時, 將 可 獲 得 保 守 結 果 11.5.4.3 第 11.5.4.2 節 之 Δf ps 不 可 超 過 2,500 kgf/cm 2 當 Δf ps 小 於 或 等 於 1,400 kgf/cm 2 時, 將 不 受 第 11.5.4.1 節 與 第 11.5.4.2 節 之 間 距 限 制 Δf ps 之 上 限 為 2,500 kgf/cm 2, 當 Δf ps 不 大 於 1,400 kgf/cm 2 時, 前 節 間 距 的 限 制 將 解 除, 回 復 至 與 以 前 版 本 相 似 之 規 定 11-7

11.5.4.4 如 梁 深 h 超 過 90cm 時, 由 鋼 筋 或 黏 裹 鋼 腱 所 組 成 之 縱 向 表 層 鋼 筋 間 距 須 符 合 第 3.7.5 節 之 規 定 表 層 鋼 筋 可 由 一 般 鋼 筋 黏 裹 鋼 腱 或 兩 者 共 同 組 合 而 成 11.6 預 力 鋼 筋 之 容 許 應 力 預 力 鋼 筋 之 受 拉 應 力 不 得 超 過 下 列 規 定 值 : (1) 於 千 斤 頂 施 力 時... 0.94f py, 但 不 大 於 0.80f pu, 亦 不 大 於 預 力 鋼 筋 或 端 錨 製 造 者 建 議 之 最 大 值 (2) 預 力 傳 遞 後 當 時... 0.82f py, 但 不 大 於 0.74f pu (3) 後 拉 預 力 鋼 筋 在 端 錨 或 續 接 器 處, 於 錨 定 後 當 時...0.70f pu 本 規 範 對 預 力 鋼 筋 應 力 並 不 以 有 效 性 或 暫 時 性 來 區 分 由 於 預 力 鋼 筋 在 傳 遞 後 之 起 始 預 力 將 留 存 一 段 甚 長 時 間, 甚 至 到 結 構 體 開 始 使 用 之 後, 因 此 此 項 起 始 應 力 在 使 用 狀 態 下 必 須 具 有 足 夠 的 安 全 係 數, 是 唯 一 需 限 制 之 應 力, 不 可 視 為 暫 時 性 應 力 而 不 予 限 制 至 於 後 續 因 預 力 損 失, 將 使 預 力 鋼 筋 之 長 時 有 效 應 力 減 小, 因 此 不 必 再 對 該 階 段 之 預 力 鋼 筋 應 力 作 任 何 限 制 由 於 低 鬆 弛 預 力 鋼 筋 具 有 較 高 之 降 伏 強 度, 本 規 範 自 前 版 起 改 以 降 伏 強 度 f py 為 主, 來 規 定 預 力 鋼 筋 容 許 應 力, 而 不 再 以 抗 拉 強 度 f pu 規 定 低 鬆 弛 鋼 線 和 鋼 絞 線 之 f py 約 等 於 0.90f pu, 本 節 所 定 之 0.94f py 和 0.82f py 規 定 值 約 為 0.85f pu 和 0.74f pu, 而 本 規 範 中 之 第 (1) 項 千 斤 頂 施 力 時 之 規 定 值 降 為 0.80f pu, 是 為 使 與 第 (2) 項 施 力 後 之 規 定 值 0.74f pu 能 有 較 接 近 之 一 致 性 另 外, 由 於 低 鬆 弛 預 力 鋼 筋 之 降 伏 強 度 提 高, 並 無 法 增 進 錨 定 器 之 有 效 性, 因 此, 本 節 第 (3) 項 之 後 拉 法 預 力 端 錨 處 容 許 應 力 取 0.70f pu, 不 提 高 對 於 普 通 預 力 鋼 筋, 其 f py 約 等 於 0.85f pu, 本 節 0.94f py 和 0.82f py 規 定 值 約 為 0.80f pu 和 0.70f pu, 此 值 約 與 前 版 規 範 之 規 定 值 相 等 由 於 自 前 版 規 範 起 預 力 鋼 筋 初 期 容 許 應 力 提 高, 將 使 預 力 鋼 筋 最 後 應 力 亦 增 加, 如 結 構 體 有 腐 蝕 和 受 往 復 載 重 時, 設 計 者 應 注 意 限 制 預 力 鋼 筋 之 最 後 應 力 11.7 預 力 損 失 11.7.1 計 算 預 力 鋼 筋 之 有 效 預 力 f se 時 應 考 慮 下 列 各 種 預 力 損 失 : (1) 預 力 鋼 筋 錨 定 損 失 (2) 混 凝 土 之 彈 性 壓 縮 (3) 後 拉 預 力 之 摩 擦 損 失 (4) 混 凝 土 之 潛 變 (5) 混 凝 土 之 乾 縮 (6) 預 力 鋼 筋 之 應 力 鬆 弛 預 力 損 失 之 計 算 可 參 考 文 獻 [11.3~11.6] 與 [11.35] 在 1977 年 及 以 前 之 ACI 規 範 中 列 有 先 拉 法 及 後 拉 法 之 總 預 力 損 失 概 估 量, 但 近 年 ACI 規 範 已 刪 除 此 總 概 估 量 之 規 定, 因 為 可 參 考 文 獻 [11.6], 以 更 精 確 方 式 計 算 11-8

第 十 一 章 預 力 混 凝 土 預 力 損 失 值, 在 參 考 文 獻 [11.6] 中 有 考 慮 起 始 應 力 值 (0.70f pu 或 更 高 ) 鋼 材 種 類 ( 應 力 消 除 型 或 低 鬆 弛 型 ; 鋼 線 鋼 絞 線 或 鋼 棒 ) 外 露 狀 況 施 工 方 式 ( 先 拉 法 黏 裹 或 無 黏 裹 之 後 拉 法 ) 等 之 預 力 損 失 值 計 算 方 法 真 正 的 預 力 損 失 不 論 大 於 或 小 於 計 算 值, 其 對 構 材 的 設 計 強 度 影 響 不 大, 但 會 影 響 使 用 載 重 下 之 行 為 ( 撓 度 拱 度 開 裂 載 重 ) 與 接 頭 如 超 估 預 力 損 失, 在 使 用 載 重 下 將 會 導 致 過 大 的 拱 度 與 水 平 位 移, 此 情 形 所 造 成 之 損 害 程 度 是 與 低 估 預 力 損 失 相 同 除 第 11.7.2 節 提 供 有 關 摩 擦 預 力 損 失 量 之 計 算 公 式 外, 於 前 版 規 範 中 參 考 文 獻 [11.6,11.35] 列 有 混 凝 土 潛 變 及 乾 縮 所 引 起 之 預 力 損 失 量 計 算 方 式 11.7.2 後 拉 預 力 鋼 腱 之 摩 擦 損 失 11.7.2.1 後 拉 預 力 鋼 腱 在 距 千 斤 頂 端 部 l px 處 之 預 力 P px 為 : P px = P pj e ( Kl px +μ pα px) 若 (Kl px +μ p α px ) 0.3, 亦 可 採 用 下 式 : P (11-1) 1 px = Ppj (1 + Kl px + μ pα px ) (11-2) 11.7.2.2 後 拉 預 力 鋼 腱 之 摩 擦 損 失 應 依 據 試 驗 以 決 定 摩 擦 係 數 K μ p 值, 該 值 並 應 於 施 預 力 過 程 中 驗 證 之 11.7.2.3 設 計 所 用 之 K μ p 值 應 註 明 於 設 計 圖 上 表 R11.7.2 所 列 之 摩 擦 係 數 為 一 般 常 用 之 摩 擦 係 數 範 圍, 由 於 預 力 鋼 筋 之 套 管 與 裹 襯 材 料 相 繼 問 市, 表 中 數 據 供 作 參 考 使 用 剛 性 套 管 以 及 較 大 直 徑 預 力 鋼 筋 於 半 剛 性 套 管 時, 皺 褶 摩 擦 係 數 值 可 考 慮 接 近 零 若 使 用 特 殊 型 式 之 套 管 與 預 力 鋼 筋, 其 摩 擦 係 數 資 料 可 取 自 該 項 預 力 鋼 筋 製 造 業 者 目 前 國 內 對 於 鋼 線 與 鋼 絞 線, 使 用 柔 性 金 屬 套 管 時 之 設 計 用 K 值 多 採 用 0.0049/m μ p 為 0.25/rad, 使 用 剛 性 套 管 時 之 設 計 用 K 值 則 為 0.0007/m μ p 為 0.25/rad, 並 規 定 於 現 場 以 實 驗 方 式 驗 證 之 剛 性 套 管 是 指 具 有 足 夠 厚 度 與 強 度 之 套 管, 不 致 因 澆 築 混 凝 土 及 施 拉 預 力 之 摩 擦 而 變 形, 且 能 維 持 於 正 確 位 置 過 於 低 估 摩 擦 損 失, 會 使 構 材 產 生 不 合 適 之 拱 度 及 預 力 值 ; 超 估 摩 擦 損 失 會 導 致 施 加 額 外 的 預 力, 而 使 構 材 有 過 大 之 拱 度 與 縮 短 假 如 於 施 預 力 過 程 中 測 試 所 得 之 實 際 摩 擦 係 數, 比 設 計 時 所 採 用 之 假 設 值 為 小, 則 所 施 加 之 預 力 量 需 加 調 整, 僅 需 使 控 制 斷 面 之 預 力 值 達 到 結 構 設 計 值 即 可 若 涉 及 安 全 性 與 使 用 性 要 求 時, 結 構 工 程 師 應 提 供 或 核 定 施 工 者 所 擬 採 用 之 千 斤 頂 施 力 值 範 圍 與 其 他 限 制, 以 使 能 符 合 第 11.5 與 11.6 節 容 許 應 力 之 規 定 表 R11.7.2 後 拉 法 預 力 鋼 腱 之 摩 擦 係 數 可 能 範 圍 無 黏 裹 鋼 腱 金 屬 套 管 塗 膠 脂 護 膜 預 塗 油 脂 皺 褶 摩 擦 係 數 K(m -1 ) 曲 率 摩 擦 係 數 μ p (rad -1 ) 鋼 線 0.0033-0.0050 0.15-0.25 高 拉 力 鋼 棒 0.0003-0.0020 0.08-0.30 七 線 鋼 絞 線 0.0016-0.0066 0.15-0.25 鋼 線 0.0033-0.0066 0.05-0.15 七 線 鋼 絞 線 0.0033-0.0066 0.05-0.15 鋼 線 0.0010-0.0066 0.05-0.15 七 線 鋼 絞 線 0.0010-0.0066 0.05-0.15 11.7.3 設 計 時 應 考 慮 構 材 與 相 鄰 構 造 物 連 接 所 可 能 發 生 之 預 力 損 失 11-9

11.8 撓 曲 強 度 11.8.1 受 撓 構 材 之 彎 矩 設 計 強 度 應 按 本 規 範 之 強 度 設 計 法 計 算, 其 中 之 f y 應 以 預 力 鋼 筋 之 f ps 替 代 預 力 受 撓 構 材 之 彎 矩 設 計 強 度 可 類 似 非 預 力 鋼 筋 混 凝 土 構 材 之 強 度 公 式 求 得, 前 版 規 範 中 列 有 含 拉 力 鋼 筋 或 同 時 含 拉 壓 力 鋼 筋 之 矩 型 T 型 斷 面 的 強 度 公 式 於 設 計 載 重 情 況 下, 配 置 在 壓 力 區 內 之 預 力 鋼 筋 可 利 用 平 衡 條 件 與 應 變 一 致 性 之 方 式 計 算, 至 於 其 他 斷 面 可 利 用 第 3.3 節 中 之 假 設 及 預 力 鋼 筋 之 應 力 應 變 性 質, 計 算 其 彎 矩 強 度 φ M n 11.8.2 f ps 宜 依 據 應 變 一 致 性 之 較 精 確 方 式 計 算 ; 若 f se 0.5f pu,f ps 可 採 用 下 列 近 似 值 替 代 : (1) 黏 裹 預 力 鋼 腱 之 構 材 : f ps γ p f pu d = fpu{ 1 ρp + ( ω ω ) } (11-3) β f d 1 c f pu d 若 計 入 受 壓 鋼 筋 時 其 d 不 得 大 於 0.15d p, 且 式 (11-3) 中 之 ρp + ( ω ω ) 不 f d 得 小 於 0.17 (2) 無 黏 裹 預 力 鋼 腱 之 構 材 : (a) 跨 距 與 深 度 比 35 時 : f ps p fc = f + 700 + (11-4) 100ρ se 但 式 (11-4) 所 得 之 f ps 不 得 大 於 f py 及 ( f se +4,200 ) (b) 跨 距 與 深 度 比 > 35 時 : f ps fc = fse + 700 + 300ρ p p c p (11-5) 但 式 (11-5) 所 得 之 f ps 不 得 大 於 f py 及 ( f se +2,100 ) 對 於 鋼 筋 比 較 高 時, 式 (11-3) 可 能 會 低 估 梁 的 強 度, 此 時 須 使 用 應 變 一 致 性 與 平 衡 條 件 才 能 較 精 確 的 估 算 強 度 式 (11-3) 可 用 於 各 種 預 力 鋼 筋 在 拉 力 區 之 情 形, 若 有 部 分 預 力 鋼 筋 位 於 壓 力 區 內, 則 須 使 用 應 變 一 致 性 與 平 衡 條 件 計 算 對 於 高 鋼 筋 量 指 數 的 梁, 如 含 有 壓 力 鋼 筋 時, 式 (11-3) 中 之 ω 項 會 使 f ps 值 增 大 若 該 式 中 [ρ p f pu / f c +(d / d p )(ω ω )] 項 小 時, 中 性 軸 深 度 也 將 較 小, 使 得 壓 力 鋼 筋 不 會 降 伏, 此 時 式 (11-3) 將 變 得 不 保 守, 因 此 如 有 壓 力 鋼 筋 時, 式 (11-3) 中 之 [ρ p f pu / f c +(d / d p )(ω ω )] 項 必 須 限 制 不 可 小 於 0.17 於 式 (11-3) 中 若 忽 略 壓 力 鋼 筋, 則 因 ω 等 於 零, 有 可 能 使 [ρ p f pu / f c +(d / d p )ω] 項 小 於 0.17, 而 可 得 到 較 高 且 較 正 確 之 f ps 值 當 d 很 大 時, 壓 力 鋼 筋 之 應 變 量 遠 小 於 其 降 伏 應 變, 式 (11-3) 之 f ps 無 法 反 應 壓 力 鋼 筋 是 否 降 伏, 故 式 (11-3) 如 計 入 壓 力 鋼 筋 時 必 須 限 制 d 小 於 或 等 於 0.15d p 式 (11-3) 中 [ρ p f pu / f c +(d / d p )( ω ω )] 可 寫 為 [ρ p f pu / f c +A s f y / (bd p f c ) A s f y / (bd p f c )], 此 種 寫 11-10

第 十 一 章 預 力 混 凝 土 法 有 其 方 便 處 式 (11-5) 是 反 應 試 驗 結 果, 過 去 式 (11-4) 是 對 所 有 跨 距 與 深 度 比 均 適 用, 但 依 最 近 資 料 [11.7] 顯 示, 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 構 材 在 跨 距 與 深 度 比 大 於 35 時 ( 單 向 版 平 版 flat slabs 及 片 版 flat plates), 式 (11-4) 會 高 估 應 力 值 雖 然 同 樣 的 試 驗 顯 示, 淺 梁 用 式 (11-4) 所 計 算 的 彎 矩 強 度 與 所 需 要 之 設 計 載 重 強 度 相 近, 但 此 結 果 亦 反 應 規 範 對 最 少 黏 裹 鋼 筋 量 及 可 控 制 預 力 大 小 的 混 凝 土 容 許 拉 應 力 之 規 定 效 果 11.8.3 符 合 第 13.2 節 規 定 之 非 預 力 竹 節 鋼 筋 可 與 預 力 鋼 筋 一 同 用 於 提 供 拉 力 強 度, 並 以 其 f y 值 計 算 彎 矩 強 度 其 他 非 預 力 鋼 筋 按 應 變 一 致 性 計 算 之 應 力, 亦 可 使 用 在 強 度 計 算 中 11.9 受 撓 構 材 之 鋼 材 量 限 制 11.9.1 預 力 混 凝 土 斷 面 依 第 3.4.3 節 及 3.4.4 節 規 定 分 為 拉 力 控 制 壓 力 控 制 與 過 渡 斷 面, 其 所 對 應 之 強 度 折 減 因 數 φ 依 第 2.3.2 節 規 定 第 3.4.3 節 與 3.4.4 節 有 關 拉 力 控 制 與 壓 力 控 制 之 淨 拉 應 變 限 制 亦 適 用 於 預 力 斷 面 本 節 規 定 取 代 前 版 規 範 之 最 大 鋼 材 量 限 制 方 式 第 3.4.4 節 拉 力 控 制 斷 面 之 淨 拉 應 變 限 制 方 式 亦 可 如 前 版 規 範 之 ω p 限 制 方 式, 例 如 預 力 矩 形 斷 面, 淨 拉 應 變 為 0.005 之 限 制 相 對 應 於 ω p 為 0.32β 1 之 限 制 11.9.2 預 力 與 非 預 力 鋼 筋 之 總 量 應 使 能 承 受 開 裂 載 重 1.2 倍 以 上 之 設 計 載 重, 其 中 開 裂 載 重 是 按 第 2.11.2.3 節 所 規 定 之 f r 值 計 得 惟 下 列 情 形 不 受 此 限 : (1) 雙 向 且 採 無 黏 裹 之 後 拉 預 力 版, 或 (2) 該 構 材 之 撓 曲 及 剪 力 設 計 強 度 已 超 過 第 2.4 節 所 規 定 設 計 載 重 之 2 倍 時 本 規 定 係 為 防 止 開 裂 後 之 突 發 性 撓 曲 破 壞 依 規 定 設 計 之 受 撓 構 材, 在 開 裂 後, 通 常 尚 需 再 適 當 額 外 載 重, 始 會 達 到 極 限 彎 矩 強 度, 因 此 可 藉 明 顯 的 撓 度 做 為 構 材 接 近 極 限 強 度 之 預 警, 但 若 開 裂 後 隨 即 發 生 撓 曲 破 壞, 則 該 項 撓 度 預 警 將 不 發 生 作 用, 因 此 為 使 有 預 警 作 用, 撓 曲 破 壞 強 度 需 再 大 於 開 裂 強 度 一 段 範 圍 11.9.3 預 力 受 撓 構 材 之 鋼 筋 及 黏 裹 鋼 腱 應 儘 量 靠 近 構 材 受 拉 力 面 採 用 無 黏 裹 鋼 腱 之 預 力 構 材 最 少 黏 裹 鋼 筋 須 依 第 11.10 節 規 定 預 力 撓 曲 構 材 須 於 拉 力 側 外 緣 配 置 部 分 黏 裹 鋼 筋, 其 目 的 在 控 制 全 設 計 載 重 或 超 載 作 用 時 之 裂 紋 11.10 最 少 黏 裹 鋼 筋 11.10.1 使 用 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 受 撓 構 材 應 按 第 11.10.2 及 11.10.3 節 規 定, 設 置 最 少 量 之 黏 裹 鋼 筋 使 用 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 預 力 構 材 須 配 置 最 少 黏 裹 鋼 筋 之 規 定, 係 為 使 構 材 在 極 限 強 度 時 仍 能 確 保 正 常 撓 曲 行 為 而 非 僅 具 繫 拱 (Tied arch) 行 為, 且 在 使 用 載 重 下, 若 拉 應 力 大 於 混 凝 土 開 裂 模 數 時, 可 控 制 構 材 之 裂 縫 寬 度 與 間 距 11-11

研 究 顯 示, 後 拉 法 無 黏 裹 預 力 構 材 因 主 要 多 呈 彈 性 反 應, 使 在 強 震 作 用 下 無 法 提 供 良 好 的 消 能 作 用, 因 此 後 拉 法 無 黏 裹 預 力 構 材 依 本 節 規 定 所 設 計 之 鋼 筋, 應 假 設 只 承 受 垂 直 荷 重, 以 及 提 供 按 第 15.3.1.2 節 規 定 設 計 之 消 能 元 件 間 之 水 平 橫 膈 作 用 同 時, 式 (11-6) 與 式 (11-8) 中 最 少 黏 裹 鋼 筋 量 規 定 與 鋼 筋 的 等 級 或 降 伏 強 度 無 關 11.10.2 除 按 第 11.10.3 節 規 定 外, 最 少 黏 裹 鋼 筋 量 應 由 下 式 計 算 : A s =0.004A ct (11-6) 其 中 A ct 為 位 在 總 斷 面 重 心 至 撓 曲 受 拉 面 間 之 斷 面 積 11.10.2.1 按 式 (11-6) 算 得 之 黏 裹 鋼 筋 應 均 勻 分 佈 於 預 壓 拉 力 區 內, 且 儘 量 靠 近 最 外 受 拉 纖 維 處 11.10.2.2 不 論 使 用 載 重 下 之 應 力 情 形 如 何, 均 需 設 置 黏 裹 鋼 筋 本 節 對 於 雙 向 平 版 以 外 構 材 之 最 少 黏 裹 鋼 筋 量 規 定, 是 根 據 黏 裹 與 無 黏 裹 後 拉 預 力 梁 行 為 之 比 較 研 究 結 果 [11.8] 依 據 本 研 究 本 節 規 定 亦 可 用 於 單 向 版 系 統 11.10.3 雙 向 平 版 之 最 少 黏 裹 鋼 筋 量 及 分 佈 情 形 應 按 下 列 規 定 : 11.10.3.1 在 使 用 載 重 下 ( 計 入 所 有 預 力 損 失 ), 正 彎 矩 區 之 最 外 預 壓 受 拉 纖 維 拉 應 力 f t 如 不 超 過 0.53 f c 時, 該 區 內 不 需 設 置 黏 裹 鋼 筋 11.10.3.2 在 使 用 載 重 下 ( 計 入 所 有 預 力 損 失 ), 正 彎 矩 區 內 之 混 凝 土 計 算 拉 應 力 如 超 過 0.53 f c 時, 該 區 內 所 需 之 黏 裹 鋼 筋 量 應 依 下 式 計 算 : Nc As = (11-7) 05. f y 式 中 f y 不 得 超 過 4,200 kgf/cm 2 此 項 黏 裹 鋼 筋 應 均 勻 分 佈 於 預 壓 拉 力 區 內 且 儘 量 靠 近 最 外 受 拉 纖 維 處 11.10.3.3 柱 支 承 處 之 負 彎 矩 區 內, 每 方 向 之 最 少 黏 裹 鋼 筋 量 應 依 下 式 計 算 : A s =0.00075A cf (11-8) 其 中 A cf 為 雙 向 版 於 柱 支 承 處 之 兩 垂 直 相 交 相 當 構 架 中 之 較 大 梁 版 帶 總 斷 面 積 此 項 黏 裹 鋼 筋 應 分 佈 於 離 柱 面 兩 側 1.5h 範 圍 內 每 方 向 不 得 少 於 4 根 鋼 筋 或 鋼 線 ; 黏 裹 鋼 筋 之 間 距 不 得 超 過 30 cm 雙 向 平 版 ( flat slabs) 之 最 少 黏 裹 鋼 筋 量 規 定 主 要 是 根 據 ACI-ASCE Committee 423 的 報 告 [11.3,11.9] 對 具 有 柱 頭 版 之 雙 向 平 版 而 言 [11.16], 其 有 限 的 研 究 成 果 顯 示 這 些 特 殊 結 構 的 行 為 類 似 一 般 片 版 ( flat plates), 依 據 參 考 文 獻 [11.15] 之 研 究, 第 11.10.3 節 之 規 定 適 用 於 雙 向 平 版 綜 合 參 考 文 獻 [11.3] 之 試 驗 報 告 與 1963 年 以 後 各 版 ACI 規 範, 在 平 常 使 用 的 載 重 與 跨 度 下, 如 第 11.10.3.1 節 所 列 舉 未 設 置 黏 裹 鋼 筋 之 構 材 仍 可 滿 足 適 當 結 構 行 為 在 正 彎 矩 區 內 之 拉 應 力 如 介 於 0.53 f c 與 1.60 f c 之 間, 其 最 少 黏 裹 鋼 筋 量 可 由 式 (11-7) 求 得, 式 中 之 拉 力 N c 是 在 使 用 載 重 下, 依 均 勻 未 開 裂 斷 面 所 求 得 根 據 ACI-ASCE Committee 423 [11.1,11.3,11.9,11.10] 對 後 拉 無 黏 裹 預 力 之 雙 向 平 版 研 究 報 告, 如 負 彎 矩 區 內 之 黏 裹 鋼 筋 量 為 其 版 梁 帶 斷 面 積 之 0.075% 時, 將 可 提 供 充 分 的 韌 性 與 適 當 的 裂 縫 控 制 用 於 計 算 式 (11-8) 之 相 當 構 架 如 第 6.8.2 節 之 定 義 及 圖 R6.8.2 所 示, 對 於 長 向 矩 形 版, 為 確 保 能 提 供 兩 向 之 最 少 鋼 筋 量 需 求 11-12

第 十 一 章 預 力 混 凝 土, 用 於 式 (11-8) 中 之 計 算 是 保 守 採 用 兩 垂 直 相 交 相 當 構 架 中 的 較 大 版 梁 帶 斷 面 積, 且 此 項 鋼 筋 應 集 中 配 置 於 柱 邊 之 版 上 層 研 究 結 果 顯 示 在 使 用 載 重 下 之 低 拉 力 區 如 沒 有 黏 裹 鋼 筋, 雖 仍 可 滿 足 設 計 載 重 要 求, 但 本 規 範 所 規 定 之 最 少 黏 裹 鋼 筋 量, 將 可 確 保 受 撓 構 材 在 使 用 載 重 下 的 連 續 性 與 韌 性, 並 可 控 制 因 超 載 溫 度 乾 縮 等 作 用 所 產 生 之 開 裂 行 為 11.10.4 第 11.10.2 及 11.10.3 節 所 規 定 之 黏 裹 鋼 筋, 其 最 小 長 度 應 按 下 列 規 定 : 11.10.4.1 在 正 彎 矩 區 內, 黏 裹 鋼 筋 之 最 小 長 度 應 為 淨 跨 度 l 之 1/3, 且 應 置 於 正 彎 矩 區 內 之 n 中 央 部 分 11.10.4.2 在 負 彎 矩 區 內, 黏 裹 鋼 筋 應 自 支 承 面 兩 側 各 延 伸 其 淨 跨 度 l 之 1/6 n 11.10.4.3 按 第 11.8.3 節 規 定 之 彎 矩 強 度 φm n 或 第 11.10.3.2 節 規 定 之 拉 應 力 條 件 所 設 置 之 黏 裹 鋼 筋, 其 最 小 長 度 應 符 合 第 五 章 之 有 關 規 定 在 設 計 載 重 作 用 下, 黏 裹 鋼 筋 應 具 有 足 夠 錨 定 符 合 第 五 章 所 規 定 之 錨 定 方 式, 可 使 按 第 11.8.3 節 規 定 之 設 計 載 重 下 的 撓 曲 強 度 黏 裹 鋼 筋 及 按 第 11.10.3.2 節 規 定 之 使 用 載 重 下 的 拉 力 黏 裹 鋼 筋 具 有 充 分 的 錨 定, 以 發 展 拉 力 與 壓 力 按 第 11.10.2 或 11.10.3.3 節 規 定 而 非 按 第 11.8.3 節 撓 曲 強 度 規 定 所 配 置 之 黏 裹 鋼 筋, 可 以 使 用 最 小 長 度, 參 考 文 獻 [11.1] 指 出, 最 小 長 度 之 黏 裹 鋼 筋 可 使 連 續 梁 在 設 計 載 重 與 使 用 載 重 下 具 有 適 當 結 構 行 為 11.11 靜 不 定 結 構 11.11.1 預 力 混 凝 土 構 架 及 連 續 結 構 物 應 設 計 為 具 有 相 當 之 強 度, 及 在 使 用 載 重 下 具 有 適 當 之 結 構 行 為 11.11.2 在 使 用 載 重 下 之 行 為 應 由 彈 性 分 析 決 定 之, 其 反 力 彎 矩 剪 力 及 軸 力 均 應 考 慮 預 力 潛 變 乾 縮 溫 差 軸 向 變 形 連 接 構 件 之 束 制 與 基 礎 沉 陷 等 因 素 之 影 響 11.11.3 設 計 彎 矩 為 由 預 力 誘 發 反 力 所 產 生 的 彎 矩 ( 載 重 因 數 採 用 1.0) 與 由 設 計 載 重 所 產 生 的 彎 矩 之 總 和, 此 彎 矩 總 和 之 調 整 應 可 依 第 11.11.4 節 之 規 定 對 靜 不 定 結 構 而 言, 由 預 力 所 誘 發 之 反 力 亦 會 產 生 彎 矩, 此 彎 矩 一 般 稱 之 為 二 次 彎 矩, 於 彈 性 及 非 彈 性 範 圍 內 皆 相 當 明 顯 由 於 非 同 位 預 力 鋼 腱 (nonconcordant tendon) 所 產 生 之 彈 性 變 形 會 改 變 非 彈 性 轉 角, 而 產 生 某 一 程 度 之 彎 矩 再 分 配 現 象 因 此, 梁 若 具 有 非 彈 性 轉 角 容 量, 其 支 承 處 之 彎 矩 會 因 此 轉 角 量 的 改 變 而 產 生 等 於 預 力 在 該 處 所 造 成 之 二 次 彎 矩 量, 因 此 規 範 乃 規 定 在 設 計 彎 矩 時 必 須 考 慮 二 次 彎 矩 效 應 使 用 設 計 彎 矩, 應 依 以 下 步 驟 計 算 :(1) 計 算 靜 重 與 活 重 所 造 成 之 彎 矩,(2) 加 入 二 次 彎 矩 的 影 響,(3) 計 算 彎 矩 再 分 配 效 應 預 力 鋼 腱 由 同 位 線 向 下 移, 將 在 支 承 處 產 生 正 值 之 二 次 彎 矩, 可 減 低 支 承 處 之 負 彎 矩 且 增 加 跨 距 中 央 之 正 彎 矩 若 預 力 鋼 腱 由 同 位 線 向 上 移, 則 產 生 相 反 之 效 應 11.11.4 連 續 預 力 受 撓 構 材 負 彎 矩 之 調 整 11.11.4.1 若 支 承 處 之 黏 裹 鋼 筋 符 合 第 11.10 節 規 定, 則 依 彈 性 理 論 所 求 得 各 種 載 重 作 用 時 之 負 彎 矩, 可 依 第 2.6 節 規 定 作 增 減 11.11.4.2 在 相 同 載 重 情 況 下, 跨 度 內 其 他 斷 面 之 彎 矩 亦 應 作 配 合 之 修 正 11-13

第 2.6 節 負 彎 矩 調 整 之 規 定 亦 可 適 用 於 預 力 構 材 本 節 彎 矩 調 整 如 應 用 於 無 黏 裹 鋼 腱 之 預 力 梁 時, 該 梁 須 設 置 足 夠 之 黏 裹 鋼 筋, 以 確 保 開 裂 後 仍 能 保 持 梁 的 力 學 行 為, 而 非 繫 拱 行 為, 第 11.10 節 所 規 定 之 最 少 黏 裹 鋼 筋 將 可 滿 足 此 項 要 求 11.12 承 受 撓 曲 與 軸 力 之 預 力 混 凝 土 受 壓 構 材 11.12.1 承 受 撓 曲 與 軸 力 之 預 力 混 凝 土 受 壓 構 材, 不 論 有 無 非 預 力 鋼 筋, 應 按 本 規 範 之 強 度 設 計 法 設 計 之, 並 考 慮 預 力 潛 變 乾 縮 溫 度 變 化 之 影 響 11.12.2 預 力 混 凝 土 受 壓 構 材 之 鋼 筋 限 制 11.12.2.1 如 有 效 預 力 所 引 致 之 構 材 混 凝 土 平 均 壓 應 力 小 於 16 kgf/cm 2 時, 柱 之 最 少 鋼 筋 量 應 符 合 第 3.10.1 3.10.2 及 13.9 節 之 規 定, 牆 之 最 少 鋼 筋 量 應 符 合 第 7.4 節 之 規 定 11.12.2.2 除 牆 外 因 有 效 預 力 所 引 致 之 構 材 混 凝 土 平 均 壓 應 力 大 於 或 等 於 16 kgf/cm 2 時, 所 有 鋼 腱 均 應 以 符 合 下 列 規 定 之 螺 箍 筋 或 橫 箍 筋 圍 封 之 : (1) 螺 箍 筋 應 符 合 第 13.9.4 節 之 規 定 (2) 橫 箍 筋 應 用 D10 以 上 之 鋼 筋 或 相 等 斷 面 積 之 熔 接 鋼 線 網, 其 垂 直 間 距 不 得 大 於 箍 筋 或 鋼 線 直 徑 之 48 倍, 亦 不 得 大 於 柱 之 最 小 邊 寬 (3) 第 一 個 橫 箍 筋 之 位 置 如 是 在 基 腳 頂 面 或 版 頂 面 時, 距 該 頂 面 不 得 超 過 橫 箍 筋 間 距 之 1 / 2; 如 是 在 被 支 承 構 材 之 最 下 層 水 平 鋼 筋 以 下 時, 距 該 水 平 鋼 筋 亦 不 得 超 過 橫 箍 筋 間 距 之 1 / 2 (4) 如 柱 四 周 均 有 梁 或 托 架, 橫 箍 筋 距 梁 或 托 架 之 最 下 層 鋼 筋 不 得 超 過 7.5 cm 11.12.2.3 如 牆 因 有 效 預 力 所 引 致 之 構 材 混 凝 土 平 均 壓 應 力 大 於 或 等 於 16 kgf/cm 2, 且 經 結 構 分 析 證 實 具 有 足 夠 強 度 與 穩 定 度 時, 最 少 鋼 筋 量 可 不 受 第 7.4 節 之 限 制 預 力 混 凝 土 牆 之 平 均 有 效 預 壓 力 如 大 於 或 等 於 16 kgf/cm 2, 且 經 整 體 結 構 分 析, 顯 示 較 低 鋼 筋 量 仍 可 滿 足 安 全 性 與 穩 定 性 時, 可 不 需 採 用 第 7.4 節 之 牆 最 小 鋼 筋 量 規 定 11.13 預 力 版 系 11.13.1 超 過 一 個 方 向 有 配 置 撓 曲 預 力 鋼 筋 之 預 力 版 系, 其 設 計 彎 矩 及 剪 力 應 按 第 6.8 節 方 式 ( 但 不 含 第 6.8.7.4 及 6.8.7.5 節 ) 或 更 精 確 步 驟 計 算 預 力 版 系 在 使 用 載 重 或 設 計 載 重 下, 可 使 用 相 當 構 架 法 ( 第 6.8 節 ) 或 其 他 更 精 確 的 設 計 方 式 計 算 彎 矩 與 剪 力 很 多 試 驗 證 明 預 力 版 系 採 用 相 當 構 架 法 可 求 得 適 當 之 設 計 彎 矩 與 剪 力 ( 見 參 考 文 獻 [11.11~11.13] 及 [11.17~11.19], 相 關 研 究 亦 顯 示, 分 析 時 若 使 用 均 勻 斷 面 或 其 他 近 似 勁 度 法 會 產 生 錯 誤 的 結 果 且 偏 不 安 全 第 6.8.7.4 節 之 規 定 不 可 用 於 預 力 版 系, 因 該 規 定 僅 限 於 鋼 筋 混 凝 土 版 之 直 接 設 計 法, 且 預 力 版 系 之 彎 矩 再 分 配 已 於 第 11.11.4 節 中 規 定 第 6.8.7.5 節 之 規 定 亦 不 可 用 於 預 力 版 系, 因 該 有 關 柱 列 帶 與 中 間 帶 的 彎 矩 再 分 配 規 定 基 本 上 是 以 鋼 筋 混 凝 土 版 的 試 驗 為 主 此 外, 採 用 平 均 係 數 之 簡 化 計 算 方 法 亦 不 可 用 於 預 力 版 系 11.13.2 預 力 版 系 在 任 何 斷 面 上 依 第 2.3 節 所 得 之 φm n 值 應 大 於 或 等 於 第 2.4 11.11.3 及 11.11.4 節 所 規 定 之 M u 值 預 力 版 系 在 支 承 柱 處 依 第 2.3 節 所 得 之 φv n 值 應 大 於 或 等 於 第 2.4 4.2 11-14

4.13.2 及 4.13.6.2 節 所 規 定 之 V u 值 第 十 一 章 預 力 混 凝 土 實 驗 顯 示 預 力 版 之 彎 矩 與 剪 力 強 度 是 由 總 預 力 鋼 筋 強 度 及 由 非 預 力 鋼 筋 之 數 量 與 分 佈 位 置 所 控 制, 而 非 僅 由 預 力 鋼 筋 之 分 佈 所 控 制, 詳 見 參 考 文 獻 [11.11~11.13] 及 [11.17~11.19] 11.13.3 在 使 用 載 重 下, 應 滿 足 包 括 撓 度 限 制 在 內 之 所 有 使 用 性 要 求, 並 符 合 第 11.11.2 節 之 規 定 每 方 向 有 兩 跨 或 兩 跨 以 上 之 連 續 預 力 平 版, 一 般 樓 版 之 跨 距 與 厚 度 比 不 可 超 過 42, 屋 頂 版 不 可 超 過 48, 但 若 經 計 算 證 明 其 長 期 與 短 期 撓 度 拱 度 振 動 頻 率 與 振 幅 皆 不 違 反 使 用 時, 此 限 定 值 可 分 別 提 高 至 48 與 52 對 於 特 殊 用 途 之 結 構 並 應 計 算 及 檢 核 其 長 期 與 短 期 撓 度 拱 度, 以 滿 足 使 用 性 要 求 施 工 縫 間 的 最 大 樓 版 長 度 一 般 限 制 在 30 至 45 m, 以 減 小 樓 版 之 乾 縮 效 應, 並 避 免 因 摩 擦 所 導 致 之 過 度 預 力 損 失 11.13.4 承 受 均 勻 分 佈 載 重 時, 鋼 腱 之 設 置 應 符 合 下 列 規 定 : (1) 任 一 方 向 上 之 鋼 腱 或 鋼 腱 群 間 距 不 得 大 於 版 厚 之 8 倍, 亦 不 得 大 於 150 cm 鋼 腱 分 佈 應 使 鋼 腱 分 配 之 版 斷 面 承 受 有 最 小 8.8 kgf/cm 2 之 平 均 有 效 預 力 (2) 每 一 方 向 至 少 應 有 兩 股 鋼 腱 延 伸 超 過 版 之 臨 界 剪 力 斷 面 並 過 柱 對 邊 (3) 承 受 集 中 載 重 時, 應 特 別 考 慮 鋼 腱 間 距 之 配 置 本 節 允 許 在 同 一 方 向 使 用 帶 狀 鋼 腱 配 置 方 式, 此 種 配 置 方 式 曾 經 結 構 相 關 研 究 顯 示 可 滿 足 使 用 性 要 求 11.13.5 含 無 黏 裹 鋼 腱 之 版, 其 黏 裹 鋼 筋 應 按 第 11.10.3 及 11.10.4 節 規 定 設 置 第 11.10.3 與 11.10.4 節 最 少 黏 裹 鋼 筋 量 之 規 定 適 用 於 所 有 含 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 預 力 版 系, 包 含 預 力 鋼 筋 採 帶 狀 配 置 者 11.14 後 拉 預 力 鋼 腱 錨 定 區 [11.36] 有 關 後 拉 預 力 鋼 腱 錨 定 區, 本 版 規 範 配 合 交 通 部 民 國 90 年 版 之 公 路 橋 梁 設 計 規 範 及 其 他 相 關 規 [11.20,11.34] 範 作 較 大 幅 度 修 改 11.14.1 錨 定 區 錨 定 區 可 分 為 兩 區 域 考 慮 : (1) 局 部 錨 定 區 域 : 為 一 矩 形 柱 體 ( 圓 形 端 錨 視 為 等 值 矩 形 之 矩 形 柱 體 ), 包 括 環 繞 錨 定 器 和 圍 束 鋼 筋 周 圍 之 混 凝 土 (2) 一 般 錨 定 區 域 : 為 後 拉 法 預 力 構 材 中 將 所 施 加 之 集 中 預 力 逐 漸 均 勻 傳 遞 至 混 凝 土 斷 面 之 區 域, 包 括 局 部 區 域, 其 所 延 伸 之 考 慮 範 圍 等 於 斷 面 之 最 大 尺 寸 如 錨 定 器 非 設 置 在 構 材 端 部 時, 一 般 錨 定 區 域 包 括 錨 定 器 之 前 端 與 後 端 11-15

錨 定 區 包 含 將 錨 定 器 之 集 中 預 力 傳 遞 至 混 凝 土 部 分 之 局 部 區 域, 以 及 使 應 力 能 橫 向 再 均 勻 分 佈 到 全 結 構 斷 面, 成 線 性 分 佈 之 一 般 錨 定 區 域, 局 部 區 域 與 一 般 錨 定 區 域 之 範 圍 如 圖 R11.14.1(a) 所 示 依 據 Saint-Venant 原 理, 錨 定 區 延 伸 之 幾 何 範 圍 約 等 於 該 構 材 斷 面 深 度 或 寬 度 之 較 大 值 若 錨 碇 區 非 設 置 於 構 材 端 部 時, 在 錨 碇 器 之 前 端 和 後 端 均 會 產 生 甚 大 之 拉 應 力, 此 拉 應 力 是 因 錨 定 器 前 端 和 後 端 之 變 形 不 一 致 所 產 生, 此 時 如 圖 R11.14.1(b) 所 示 之 整 個 陰 影 區 均 應 視 為 錨 定 區 頂 視 圖 : 頂 視 圖 : 局 部 區 域 一 般 區 域 爆 裂 力 量 側 面 圖 : h 側 面 圖 : C 爆 裂 力 量 T h 縱 向 邊 緣 拉 力 (a) 局 部 區 域 與 一 般 區 域 示 意 圖 (c) 拉 應 力 區 錨 定 器 之 後 端 錨 定 器 之 前 端 鋼 腱 h 1.0h 1.0h 至 1.5h (b) 錨 定 區 非 設 置 在 構 材 端 部 之 一 般 區 域 圖 R11.14.1 錨 定 區 錨 定 區 11.14.2 局 部 錨 定 區 域 11.14.2.1 局 部 錨 定 區 域 須 依 據 乘 以 載 重 因 數 後 之 設 計 預 力 P pu 設 計, 其 強 度 折 減 因 數 與 載 重 因 數 按 第 2.3.2 節 與 2.4.3 節 規 定 11.14.2.2 局 部 錨 定 區 域 應 依 第 11.14.7 節 規 定, 設 置 適 當 鋼 筋 以 使 錨 定 器 能 發 揮 功 能 局 部 錨 定 區 域 須 能 承 受 錨 定 器 所 產 生 之 高 局 部 應 力, 並 應 能 將 該 應 力 傳 遞 至 錨 定 區 之 其 他 區 域 由 於 局 部 錨 定 區 域 之 行 為 深 受 錨 定 器 特 性 及 其 圍 束 鋼 筋 之 影 響, 而 受 整 體 結 構 之 幾 何 形 狀 與 載 重 影 響 較 小, 因 此 局 部 錨 定 區 域 之 設 計 通 常 是 在 錨 定 器 選 定 後 之 施 工 圖 階 段 始 能 完 成 錨 定 器 製 造 廠 商 應 提 供 使 用 [11.20] 該 錨 定 器 所 需 考 量 之 條 件, 以 及 能 滿 足 AASHTO 公 路 橋 梁 規 範 所 規 定 之 相 關 實 驗 資 料, 以 供 進 行 施 工 細 部 設 計 局 部 錨 定 區 域 之 設 計 重 點 主 要 為 考 量 錨 定 器 所 產 生 之 高 承 壓 應 力 影 響, 以 及 提 供 所 需 之 圍 束 鋼 筋 量 以 增 強 混 凝 土 承 受 該 承 壓 應 力 之 能 力 11-16

第 十 一 章 預 力 混 凝 土 P pu 為 載 重 因 數 ( 依 第 2.4.3 節 (C) 之 規 定 為 1.2) 與 最 大 容 許 施 預 力 量 之 乘 積, 依 第 11.6.1 節 規 定 預 力 鋼 筋 於 千 斤 頂 施 力 時 之 最 大 短 期 容 許 拉 應 力 為 0.94f py, 但 不 大 於 0.80f pu, 因 此 最 大 之 P pu 為 : P = ( 1. 2)( 0. 80) f pu = 0.96 f pu A ps pu A ps 11.14.3 一 般 錨 定 區 域 11.14.3.1 一 般 錨 定 區 域 亦 須 依 據 第 11.14.2.1 節 之 設 計 預 力 P pu 設 計 11.14.3.2 一 般 錨 定 區 域 應 依 第 11.14.4 至 11.14.7 節 規 定, 設 置 鋼 筋 以 承 載 錨 定 器 所 產 生 之 爆 裂 力 剝 裂 力 和 縱 向 邊 緣 拉 力, 構 材 斷 面 急 遽 變 化 之 效 應 亦 應 考 慮 在 一 般 錨 定 區 域 內, 平 面 維 持 平 面 之 常 用 梁 理 論 假 設 將 不 能 適 用 一 般 錨 定 區 域 之 設 計 應 考 慮 錨 定 器 引 致 之 所 有 拉 應 力 區 域, 包 括 圖 R11.14.1(c) 所 示 之 爆 裂 力 剝 裂 力 和 縱 向 邊 緣 拉 力 ; 另 在 構 材 斷 面 急 遽 變 化 處, 將 會 造 成 傳 遞 力 量 之 路 徑 偏 移, 該 偏 移 情 形 將 如 圖 R11.14.3 所 示 產 生 甚 大 拉 力, 設 計 時 亦 應 注 意 其 效 應 此 外, 亦 應 檢 核 圖 R11.14.1(b) 所 示 錨 定 器 前 端 之 壓 應 力 爆 裂 力 係 指 錨 定 區 內 作 用 於 錨 定 器 前 端 及 垂 直 於 預 力 鋼 腱 軸 之 拉 力 剝 裂 力 係 指 發 生 在 錨 定 區 內 沿 橫 向 邊 緣 之 拉 力, 是 由 錨 定 區 之 集 中 力 偏 心 力 及 多 根 式 錨 定 器 所 產 生 縱 向 邊 緣 拉 力 係 指 發 生 在 錨 定 區 內 沿 縱 向 邊 緣 之 拉 力, 是 由 各 端 錨 合 力 之 偏 心 效 應 所 產 生 一 般 預 力 鋼 腱 與 錨 定 器 可 分 為 多 根 式 (multistrand) 與 單 根 式 (monostrand) 兩 類, 參 見 圖 R11.1 其 中 多 根 式 錨 定 器 或 鋼 腱 係 指 一 股 鋼 腱 內 含 有 多 根 鋼 線 鋼 絞 線 或 鋼 棒, 並 合 置 於 一 套 管 中 及 共 用 一 個 錨 定 器 ; 單 根 式 錨 定 器 或 鋼 腱 係 指 每 股 鋼 腱 內 僅 含 單 根 鋼 線 鋼 絞 線 或 鋼 棒 者, 且 每 一 錨 定 器 僅 用 於 錨 定 單 一 根 預 力 鋼 筋 錨 定 區 域 之 確 切 鋼 筋 量 須 於 施 工 圖 階 段, 配 合 所 選 定 之 錨 定 器 與 鋼 腱 配 置 方 式 始 能 確 定, 因 此 在 設 計 階 段 應 先 詳 定 錨 定 區 域 之 設 計 要 求 與 其 核 定 方 式 之 規 定 設 計 階 段 所 提 供 之 各 錨 定 區 域 鋼 筋 僅 供 施 工 參 考, 施 工 前 承 包 商 另 應 依 所 選 定 之 錨 定 器 及 本 規 範 詳 細 設 計 各 種 所 需 鋼 筋 提 送 工 程 師 核 可 d brust d brust h anc h Ppu T brust h anc h Ppu T brust (b) 矩 形 斷 面 T 0. 25 brust P pu 圖 R11.14.3 斷 面 變 化 之 效 應 (a) 有 設 置 端 隔 梁 之 翼 版 斷 面 T 0. 50 brust P pu 11.14.4 規 定 材 料 應 力 11.14.4.1 對 於 黏 裹 非 預 力 鋼 筋 與 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 計 算 拉 應 力 分 別 不 得 超 過 f y 與 f py, 錨 定 區 用 於 抵 抗 拉 力 之 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 計 算 拉 應 力 f ps 不 得 超 過 f se +700 11-17

11.14.4.2 除 使 用 可 符 合 式 (3-8) 圍 束 效 果 之 螺 箍 筋 或 閉 合 箍 筋 外, 一 般 錨 定 區 域 之 混 凝 土 計 算 壓 應 力 不 得 超 過 0.7λ f ci 11.14.4.3 施 加 預 力 時 之 混 凝 土 抗 壓 強 度 應 規 定 於 設 計 圖 除 非 使 用 較 大 錨 定 器 可 降 低 受 壓 應 力, 或 是 預 力 鋼 筋 所 施 加 之 預 力 不 超 過 最 終 預 力 量 之 50%, 否 則 在 混 凝 土 抗 壓 強 度 未 達 f ci 之 前, 預 力 鋼 筋 不 得 施 加 預 力 f ci 為 與 構 材 相 同 養 護 之 試 體 強 度, 採 多 根 式 鋼 腱 時 不 得 小 於 280 kgf/cm 2, 單 根 式 鋼 索 或 鋼 棒 時 不 得 小 於 175 kgf/cm 2 11.14.4.4 計 算 鋼 筋 量 時, 混 凝 土 之 抗 拉 強 度 應 不 計 第 11.14.4.1 節 限 制 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 強 度 計 算 應 力 不 得 大 於 預 力 鋼 筋 之 降 伏 強 度, 而 不 採 用 第 11.8.2 節 之 式 (11-3), 係 因 式 (11-3) 不 能 適 用 於 本 區 域 之 非 撓 曲 作 用 另 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 強 度 計 算 應 力 一 般 是 依 據 第 11.8.2 節 之 式 (11-4) 及 式 (11-5) 計 算, 但 因 考 慮 本 錨 定 區 長 度 短 且 為 非 撓 曲 作 用 情 形, 其 計 算 應 力 值 亦 應 略 較 式 (11-4) 與 式 (11-5) 值 減 小 錨 定 區 之 設 計 因 係 依 據 強 度 設 計 法, 因 此 混 凝 土 將 預 期 會 產 生 非 彈 性 變 形, 而 非 圍 束 混 凝 土 採 用 較 低 之 計 算 壓 力 強 度 即 是 反 映 此 種 可 能 性 對 於 圍 束 良 好 之 混 凝 土, 其 有 效 抗 壓 強 度 將 可 增 加 [11.21], 參 考 文 獻 [11.21] 中 之 試 驗 結 果 顯 示, 藉 由 垂 直 作 用 於 主 鋼 腱 軸 之 輔 助 預 壓 應 力, 將 可 有 效 地 增 加 錨 定 區 之 承 壓 容 量 因 輕 質 混 凝 土 在 一 些 錨 定 區 之 試 驗 中 發 現 有 較 大 差 異 與 會 呈 現 脆 性, 因 此 本 節 引 進 因 數 以 反 映 其 較 低 之 抗 拉 強 度, 並 間 接 限 制 壓 力 強 度 設 計 時 應 於 設 計 圖 說 中 註 明 施 加 預 力 時 之 混 凝 土 抗 壓 強 度 有 時 為 限 制 早 期 之 乾 縮 裂 縫, 單 根 式 鋼 腱 在 混 凝 土 抗 壓 強 度 尚 低 於 175kgf/cm 2 時 即 施 加 預 力, 此 種 情 況 應 採 用 較 大 之 錨 定 器 或 限 制 所 施 加 之 預 力 值 在 最 終 設 計 預 力 值 之 1/3 與 1/2 間 多 根 式 鋼 腱 與 單 根 式 鋼 腱 之 定 義 參 見 第 11.14.3 節 之 解 說 11.14.5 設 計 方 法 11.14.5.1 一 般 錨 定 區 域 可 依 下 列 方 法 分 析 設 計 之 : (1) 塑 性 模 式 平 衡 法 ( 壓 拉 桿 模 式 ); (2) 線 性 應 力 分 析 法 ( 包 含 有 限 元 素 分 析 法 ); (3) 可 使 用 之 簡 化 公 式 法 11.14.5.2 簡 化 公 式 法 不 可 使 用 於 下 列 情 況 : 非 矩 形 構 材 斷 面 ; 一 般 錨 定 區 域 附 近 或 內 部 有 不 連 續 面, 會 造 成 力 量 傳 遞 路 線 偏 移 者 ; 錨 定 器 最 小 邊 距 小 於 錨 定 器 側 邊 尺 寸 之 1.5 倍 者 ; 多 根 式 鋼 腱 之 錨 定 器 採 緊 密 排 列 之 狀 況 [11.23] 本 節 所 列 之 設 計 方 法 係 參 考 文 獻 [11.20] 及 [11.21], 由 試 驗 結 果 顯 示, 該 等 設 計 程 序 將 可 獲 得 保 守 之 強 度 預 測 值 其 中, 壓 拉 桿 模 式 對 於 一 般 錨 定 區 域 之 設 計 特 別 有 用 [11.23] 除 第 11.14.5.2 節 所 列 情 況 外, 對 於 有 堅 實 或 大 區 域 混 凝 土 圍 繞 之 錨 定 器, 大 部 分 情 形 均 可 採 用 簡 化 公 式 法, 此 部 分 可 參 考 文 獻 [11.20] 與 [11.21] 之 簡 化 公 式 如 圖 R11.14.5 中 之 爆 裂 力 量 T burst 值 和 其 由 錨 定 承 壓 面 算 起 之 距 離 d burst, 可 分 別 由 式 (R11-9) 及 式 (R11-10) 求 得 該 圖 為 一 受 小 偏 心 距 之 端 錨 作 用 情 況, 若 鋼 腱 不 只 一 股, 在 使 用 式 (R11-9) 及 式 (R11-10) 時, 需 考 慮 其 施 加 預 力 之 順 序 T burst = 0.25ΣP pu (1-h anc /h) (R11-9) d burst = 0.5(h-2e anc ) (R11-10) 11-18

式 中 : ΣP pu = 各 單 獨 鋼 鍵 設 計 預 力 值 P pu 之 總 和,kgf h anc e anc = 單 一 錨 定 器 之 深 度 或 一 組 緊 密 排 列 錨 定 器 的 深 度,cm = 單 一 錨 定 器 或 緊 密 排 列 錨 定 器 相 對 於 斷 面 形 心 之 偏 心 距,cm h = 所 考 慮 方 向 之 構 材 斷 面 深 度,cm 第 十 一 章 預 力 混 凝 土 h anc P pu /2 P pu e anc P pu /2 圖 R11.14.5 壓 拉 桿 模 式 範 例 所 謂 緊 密 排 列 之 錨 定 器, 係 指 錨 定 器 在 所 考 慮 方 向 之 端 錨 中 心 間 距 未 超 過 其 寬 度 1.5 倍 時 除 非 使 用 多 根 式 鋼 腱 之 錨 定 器 且 各 錨 定 器 間 距 大 於 0.4 倍 之 構 材 斷 面 深 度, 否 則 對 於 鋼 腱 形 心 位 在 斷 面 核 心 內 之 剝 裂 力 可 取 為 總 設 計 預 力 值 之 2%; 至 於 錨 定 器 間 距 較 大 或 鋼 腱 形 心 位 在 斷 面 核 心 外 之 剝 裂 力, 則 須 依 詳 細 分 析 求 得 除 本 規 範 之 規 定 外, 對 於 薄 壁 斷 面 具 有 翼 緣 之 斷 面 不 規 則 斷 面 或 在 一 般 錨 定 區 域 之 鋼 腱 曲 率 很 大 時 之 後 拉 預 力 法, 可 參 考 AASHTO 之 相 關 規 定 [11.20,11.34] 另 外, 錨 定 區 之 設 計 亦 可 參 考 我 國 公 路 橋 梁 [11.36] 設 計 規 範 第 7.21.4 節 之 壓 拉 桿 模 式 第 7.21.5 節 之 彈 性 應 力 分 析 法 或 第 7.21.6 節 之 近 似 方 法 計 算 ; 此 外, 錨 定 區 之 一 般 設 計 原 則 及 細 部 規 定 亦 可 參 考 該 規 範 第 7.21.3 節 D 之 規 定 原 則 上, 針 對 經 適 當 分 析 方 法 所 得 之 爆 裂 力 剝 裂 力 縱 向 邊 緣 拉 力, 均 需 設 置 適 當 非 預 力 鋼 筋 或 預 力 鋼 筋, 該 等 鋼 筋 量 乘 以 第 11.14.4.1 節 之 計 算 拉 應 力 與 強 度 折 減 因 數 φ 後 之 設 計 強 度, 應 足 以 抵 抗 各 項 拉 力 乘 以 載 重 因 數 後 之 設 計 力 其 中, 爆 裂 力 可 用 閉 合 箍 筋 具 良 好 錨 定 之 繫 筋 及 螺 旋 狀 之 預 力 鋼 筋 或 非 預 力 鋼 筋 承 受, 此 項 鋼 筋 一 般 稱 為 防 爆 鋼 筋 ; 而 抵 抗 剝 裂 力 或 縱 向 邊 緣 拉 力 之 鋼 筋 應 儘 可 能 設 置 於 錨 定 區 之 橫 向 或 縱 向 角 隅 處, 其 中 抵 抗 縱 向 邊 緣 拉 力 之 鋼 筋 應 連 續 設 置 於 錨 定 區 之 全 長, 而 抵 抗 剝 裂 力 之 鋼 筋 應 連 續 設 置 於 錨 定 區 之 全 寬, 並 將 各 多 根 式 錨 定 器 有 效 連 接 在 一 起 11.14.5.3 設 計 時 應 考 慮 施 力 順 序, 該 順 序 並 應 標 示 於 設 計 圖 中 11.14.5.4 三 維 影 響 性 需 予 考 量, 分 析 和 設 計 時 可 依 三 度 空 間 方 式 或 以 兩 相 互 垂 直 平 面 之 效 果 總 和 予 以 近 似 考 量 11.14.5.5 如 錨 定 器 非 設 置 於 構 材 端 部 時, 須 設 置 黏 裏 鋼 筋, 使 至 少 可 傳 遞 0.35P pu 力 量 至 錨 定 器 後 方 之 混 凝 土 斷 面 此 項 鋼 筋 應 對 稱 圍 繞 在 錨 定 器 周 圍, 且 往 錨 定 區 前 端 與 後 端 均 有 充 分 伸 展 長 度 錨 定 器 之 施 力 順 序 對 一 般 錨 定 區 域 有 顯 著 影 響, 包 括 全 部 鋼 腱 均 施 力 完 成 之 最 後 階 段 及 施 工 過 程 中 之 各 階 段 均 具 同 等 重 要 性, 每 單 次 施 力 過 程 及 整 體 總 預 力 所 造 成 之 爆 裂 力 都 可 能 為 臨 界 情 況, 因 此 均 需 考 量 11-19

考 慮 三 維 之 影 響 性, 將 可 協 助 設 計 者 注 意 垂 直 於 主 應 力 平 面 的 應 力 情 況, 例 如 腹 版 或 樓 版 在 較 薄 方 向 的 爆 裂 力 量 在 大 多 數 情 況, 此 種 效 應 都 可 僅 考 量 單 一 方 向 即 可, 但 有 些 情 況 則 須 有 完 整 的 三 維 分 析 ( 例 如 設 置 有 外 置 鋼 腱 錨 定 器 之 橫 隔 梁 ) 如 錨 定 器 非 設 置 於 構 材 端 部, 在 錨 定 器 後 端 會 因 變 形 一 致 性 之 條 件 而 造 成 局 部 拉 應 力 爲 避 免 於 錨 定 器 後 端 產 生 裂 縫, 須 在 錨 定 器 附 近 設 置 背 拉 黏 裹 鋼 筋 第 11.14.5.5 節 中 之 0.35P su 需 求 值, 係 考 量 有 25% 未 乘 載 重 因 數 的 預 力 量 是 由 鋼 筋 以 0.6f y 應 力 承 擔, 而 推 導 求 得 11.14.5.6 如 鋼 腱 在 一 般 錨 定 區 域 採 曲 線 方 式 配 置 時, 除 採 單 根 式 鋼 腱 之 樓 版 或 經 分 析 顯 示 不 需 鋼 筋 者 外, 均 需 設 置 黏 裹 鋼 筋 以 抵 抗 徑 向 力 和 劈 裂 力 11.14.5.7 採 單 根 式 鋼 腱 之 樓 版 或 經 分 析 顯 示 不 需 鋼 筋 者, 在 錨 定 區 內 平 行 於 錨 定 器 裝 置 面 仍 須 設 置 最 少 鋼 筋 量, 以 防 止 劈 裂 發 生 該 鋼 筋 量 之 設 計 拉 力 強 度 等 於 2% 之 預 力 值 乘 以 載 重 因 數 11.14.6 細 部 需 求 選 用 錨 定 區 之 鋼 筋 尺 寸 間 距 保 護 層 和 其 他 細 節 時, 須 注 意 鋼 筋 在 彎 折 綁 紮 排 置 時 之 許 可 差 骨 材 尺 寸 以 及 混 凝 土 之 適 當 澆 置 和 搗 實 11.14.7 錨 定 器 之 使 用 用 於 錨 定 單 根 式 鋼 絞 線 或 單 根 直 徑 在 16mm 以 下 鋼 棒 之 單 根 基 本 錨 定 器, 其 錨 定 區 之 鋼 筋 設 置 應 依 第 11.14.7.1 至 11.14.7.3 節 之 規 定 多 根 式 基 本 錨 定 器 之 錨 定 區 鋼 筋 量 除 可 依 第 11.14.2 至 11.14.5 節 之 規 定 計 算 外, 亦 可 參 考 我 國 公 路 橋 梁 設 計 規 範 若 使 用 大 型 或 特 殊 錨 定 器 時, 尚 須 依 經 驗 證 實 之 試 驗 結 果, 設 置 其 他 保 護 鋼 筋 11.14.7.1 可 依 第 11.14.5 節 之 詳 細 方 法 計 算 所 需 鋼 筋 量 ; 另 對 於 預 力 版, 除 經 分 析 顯 示 不 需 鋼 筋 者 外, 一 般 錨 定 區 域 亦 可 依 第 11.14.7.2 及 11.14.7.3 節 規 定 設 置 最 少 鋼 筋 量 11.14.7.2 沿 預 力 版 邊 應 設 置 至 少 2 支 直 徑 在 D13 以 上 之 水 平 鋼 筋, 該 等 鋼 筋 並 應 設 置 在 錨 定 器 前 端 1/2h 距 離 內 之 構 材, 並 至 少 向 錨 定 器 兩 側 延 伸 15cm 長 度 11.14.7.3 如 各 錨 定 器 間 之 中 心 間 距 小 於 30cm 時, 該 等 錨 定 器 可 視 為 一 組 錨 定 器 若 一 組 錨 定 器 超 過 6 個 錨 定 器 時, 可 採 用 n+1 個 髮 夾 型 鋼 筋 或 閉 合 箍 筋 分 別 設 置 於 每 兩 個 錨 定 器 間 及 其 最 外 兩 側, 該 等 髮 夾 型 鋼 筋 或 箍 筋 之 直 徑 在 D10 以 上, 並 應 垂 直 進 入 版 內, 且 其 中 心 部 分 應 設 置 於 錨 定 器 前 端 之 3/8h 至 1/2h 版 內 範 圍 由 於 供 直 徑 較 小 之 單 根 式 鋼 腱 錨 定 器, 因 其 施 加 之 預 力 較 小, 在 錨 定 區 所 產 生 之 相 關 拉 力 亦 較 小, [11.22] 可 依 相 關 規 範 設 置 最 少 量 鋼 筋, 例 如 可 依 ACI-423.6 規 範 設 置 若 使 用 大 型 錨 定 器, 除 本 規 範 所 規 定 之 爆 裂 力 剝 裂 力 縱 向 邊 緣 拉 力 外, 例 如 為 限 制 錨 定 區 外 表 之 局 部 裂 縫 寬 度, 尚 需 配 置 適 當 表 層 鋼 筋 [11.36] [11.20], 此 部 分 可 參 考 我 國 公 路 橋 梁 規 範 或 美 國 AASHTO 規 範 之 規 定 辦 理 11-20

第 十 一 章 預 力 混 凝 土 3 1 h ~ 8 2 h D 13 以 上 水 平 鋼 筋 D10 髮 夾 式 鋼 筋 圖 R11.14.7 髮 夾 式 鋼 筋 11.15 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 防 蝕 11.15.1 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 應 完 全 包 裹, 置 於 裹 襯 內, 內 部 並 應 灌 注 適 當 防 蝕 材 料, 以 防 止 腐 蝕 11.15.2 裹 襯 須 為 不 透 水 且 全 長 設 置, 以 避 免 混 凝 土 與 預 力 鋼 筋 間 產 生 黏 裹 11.15.3 在 腐 蝕 環 境, 裹 襯 與 施 力 端 錨 中 間 端 錨 與 固 定 端 錨 之 接 合 均 須 能 防 水 適 合 於 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 防 蝕 材 料 特 性 可 見 參 考 文 獻 [11.23] 之 第 5.1 節 單 根 無 黏 裹 鋼 絞 線 之 防 蝕 保 護 可 依 據 美 國 ACI 之 Specificastion for Unbonded Single Strand Tendons(ACI 423.6) 之 規 範 或 參 考 文 獻 [11.23] 辦 理 典 型 之 裹 襯 為 採 直 接 擠 出 製 成 可 包 裹 在 預 力 鋼 筋 外 之 連 續 無 接 縫 的 高 密 度 聚 乙 烯 材 料 11.16 後 拉 法 套 管 11.16.1 灌 漿 套 管 應 能 防 止 水 泥 砂 漿 侵 入, 其 材 料 不 可 與 混 凝 土 預 力 鋼 筋 灌 漿 液 或 防 蝕 材 料 發 生 化 學 反 應 11.16.2 供 設 置 單 根 鋼 線 鋼 絞 線 或 鋼 棒 且 須 灌 漿 之 套 管, 其 內 徑 至 少 需 比 預 力 鋼 筋 直 徑 大 6 mm 11.16.3 供 設 置 多 根 鋼 線 鋼 絞 線 或 鋼 棒 且 須 灌 漿 之 套 管, 其 管 內 斷 面 積 至 少 需 為 預 力 鋼 筋 斷 面 積 之 2 倍 11.16.4 構 材 如 曝 露 於 冰 凍 氣 候 下, 在 灌 漿 前 套 管 內 部 應 無 積 水 後 拉 法 套 管 除 本 節 所 列 之 原 則 性 規 定 外, 詳 細 規 定 應 另 依 照 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 12.2.4 至 12.2.6 節 之 規 定 11.17 黏 裹 預 力 鋼 腱 之 灌 漿 灌 漿 可 使 後 拉 法 預 力 鋼 筋 與 混 凝 土 間 產 生 黏 裹 作 用, 同 時 亦 可 藉 此 防 止 預 力 鋼 筋 腐 蝕, 因 此 適 當 的 灌 漿 與 灌 漿 程 序 是 後 拉 法 預 力 施 工 中 之 重 要 部 分 [11.25,11.26] 除 本 節 所 列 之 原 則 性 規 定 外, 灌 漿 液 材 料 之 詳 細 規 定 另 應 依 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 12.2 節 之 規 定, 灌 漿 作 業 之 詳 細 規 定 另 應 依 照 第 12.7 11-21

節 之 規 定 11.17.1 灌 漿 應 採 用 水 泥 漿 或 水 泥 砂 漿 11.17.2 灌 漿 液 之 材 料 應 符 合 下 列 規 定 : (1) 水 泥 水 及 砂 之 品 質 及 其 檢 定 與 試 驗 均 應 符 合 中 華 民 國 國 家 標 準 及 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 規 定 (2) 如 使 用 細 砂 料 除 應 符 合 (1) 之 標 準 與 規 範 外, 其 級 配 應 予 調 整 使 具 有 良 好 工 作 性 (3) 對 灌 漿 液 鋼 料 及 混 凝 土 無 害 之 摻 料 可 予 應 用, 但 氯 化 鈣 不 得 使 用 幾 乎 大 部 分 工 程 都 可 使 用 水 泥 漿 當 灌 漿 液 如 採 用 優 良 級 配 砂 之 水 泥 砂 漿 當 灌 漿 液, 須 使 用 較 大 套 管, 使 有 較 大 空 間 以 易 於 施 灌, 於 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 中 規 定, 當 套 管 淨 內 斷 面 積 超 過 預 力 鋼 腱 斷 面 積 4 倍 時 始 可 加 拌 細 砂 料 摻 料 通 常 是 用 來 提 高 工 作 性 減 低 泌 水 與 乾 縮 現 象 或 為 產 生 膨 脹 目 前 已 知 對 預 力 鋼 腱 灌 漿 液 混 凝 土 有 害 之 物 質 有 氯 化 物 氟 化 物 硫 化 物 氮 化 物 等 在 容 許 狀 況 下 使 用 鋁 粉 或 其 他 膨 脹 劑, 應 控 制 膨 脹 率 在 5% ~ 10% 間 11.17.3 灌 漿 液 之 配 比 11.17.3.1 灌 漿 液 之 配 比 應 根 據 工 作 前 對 新 拌 或 已 硬 化 之 灌 漿 試 驗 結 果, 或 根 據 在 類 似 材 料 設 備 及 工 地 情 況 下 之 試 驗 資 料 決 定 之 11.17.3.2 施 工 時 所 用 之 水 泥 應 與 決 定 灌 漿 液 配 比 時 所 用 者 相 同 11.17.3.3 灌 漿 液 之 用 水 量 應 為 適 合 灌 漿 工 作 之 最 少 量, 其 水 灰 比 應 不 超 過 0.45 11.17.3.4 灌 漿 液 不 得 因 灌 漿 工 作 延 誤 而 加 水 以 提 高 流 動 性 符 合 本 配 比 規 定 之 灌 漿 液 如 採 用 邊 長 5 cm 之 正 立 方 試 體, 其 七 天 齡 期 之 抗 壓 強 度 通 常 可 達 175 kgf/cm 2,28 天 齡 期 之 抗 壓 強 度 可 達 280 kgf/cm 2 惟 設 計 漿 液 之 配 比 時, 考 慮 灌 漿 的 現 場 操 作 與 施 灌 方 式 通 常 比 強 度 來 得 重 要 11.17.4 拌 和 與 灌 注 灌 漿 液 材 料 應 在 能 連 續 拌 和 及 攪 動 之 設 備 中 混 合, 且 能 使 灌 漿 液 材 料 分 佈 均 勻, 灌 注 時 應 通 過 濾 篩, 灌 滿 套 管 灌 漿 時 構 材 與 灌 漿 液 溫 度 灌 漿 材 料 強 度 灌 注 壓 力 與 方 式 等 均 應 符 合 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 12.7 節 之 規 定 11.18 預 力 鋼 筋 之 保 謢 鄰 近 預 力 鋼 筋 處 之 燒 切 或 銲 接 工 作 應 謹 慎 進 行 並 做 適 當 之 保 護 措 施, 以 防 預 力 鋼 筋 遭 受 過 高 之 溫 度 火 花 或 接 地 迴 路 電 流 之 影 響 11.19 預 力 之 施 加 及 測 定 11.19.1 所 施 預 力 大 小 應 同 時 以 下 列 方 法 測 定 : 11-22

第 十 一 章 預 力 混 凝 土 (1) 以 預 力 鋼 筋 之 伸 長 量 測 定 之 : 所 需 之 伸 長 量 應 由 預 力 鋼 筋 之 平 均 拉 力 - 伸 長 量 曲 線 決 定 之 (2) 以 檢 定 合 格 之 測 力 計 或 荷 重 計 測 定 之 如 先 拉 法 之 上 述 兩 種 方 法 相 差 超 過 5%, 或 後 拉 法 相 差 超 過 7%, 應 查 究 原 因 並 予 以 改 正 預 力 之 施 加 及 測 定 除 本 節 所 列 之 原 則 性 規 定 外, 詳 細 規 定 另 應 依 照 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 12.6 節 之 規 定 預 力 構 材 之 伸 長 量 量 測 可 依 照 參 考 資 料 [11.27] 所 規 定 之 步 驟 以 測 力 計 及 伸 長 量 兩 種 方 法 量 測 後 拉 法 預 力 鋼 筋 預 力 之 允 許 誤 差 量, 本 規 範 是 自 前 版 起 修 正 為 7% 數 項 影 響 後 拉 法 預 力 鋼 筋 伸 長 量 之 量 測 因 素 對 於 先 拉 法 構 材 並 不 重 要 或 不 存 在, 例 如, 後 拉 法 預 力 鋼 筋 之 摩 擦 力 將 受 套 管 排 置 時 之 許 可 差 及 混 凝 土 澆 置 時 之 套 管 小 量 不 規 則 移 位 影 響, 另 外 套 管 與 預 力 鋼 筋 間 的 摩 擦 係 數 亦 受 影 響 前 版 規 範 係 依 1958 年 ACI-ASCE Committee 423 報 告 之 建 議, 採 用 5% 當 為 以 測 力 計 及 伸 長 量 兩 者 量 測 施 預 力 量 之 容 許 誤 差, 其 主 因 素 是 反 應 先 拉 法 構 材 的 製 造 經 驗 由 於 先 拉 法 預 力 構 材 是 在 空 氣 中 施 預 力, 只 有 很 小 之 摩 擦 效 應, 因 此 本 版 規 範 對 先 拉 法 仍 保 留 採 用 5% 當 為 容 許 誤 差 11.19.2 先 拉 預 力 鋼 筋 燒 切 處 應 使 預 力 可 由 預 力 床 傳 遞 至 混 凝 土, 預 力 鋼 筋 切 斷 位 置 及 切 斷 次 序 應 事 先 分 析 決 定, 以 避 免 產 生 未 預 計 之 暫 時 應 力 11.19.3 施 力 後 預 力 鋼 筋 切 斷 處 應 靠 近 構 材, 以 減 少 對 混 凝 土 之 振 動 11.19.4 無 法 更 換 之 斷 裂 預 力 鋼 筋 所 造 成 之 預 力 損 失 不 得 超 過 總 預 力 之 2% 本 規 定 適 用 於 所 有 預 力 混 凝 土 構 材 對 於 場 鑄 後 拉 法 預 力 版 系 而 言, 構 材 是 指 設 計 時 之 個 別 構 件, 如 肋 梁 單 向 肋 梁 版 系 之 有 效 版 寬 或 雙 向 片 版 系 中 之 柱 列 帶 中 間 帶 11.20 後 拉 預 力 之 錨 定 器 與 續 接 器 11.20.1 黏 裹 與 無 黏 裹 鋼 腱 之 錨 定 器 與 續 接 器 在 無 黏 裹 情 況 下 進 行 試 驗 時, 至 少 應 能 承 受 預 力 鋼 筋 規 定 斷 裂 強 度 之 95% 且 不 超 過 預 計 之 變 形 量 黏 裹 鋼 腱 之 錨 定 器 與 續 接 器 之 位 置, 應 使 其 於 黏 裹 後 在 臨 界 斷 面 處 之 預 力 鋼 筋 能 發 揮 達 規 定 斷 裂 強 度 之 100% 錨 定 器 與 續 接 器 除 本 節 所 列 之 原 則 性 規 定 外, 詳 細 規 定 另 應 依 照 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 12.2.3 節 之 規 定 早 年 版 本 規 範 中 是 分 別 對 黏 裹 與 無 黏 裹 鋼 腱 之 錨 定 器 與 續 接 器 規 定 強 度, 而 自 前 版 規 範 起 已 將 兩 者 合 併, 並 規 定 黏 裹 與 無 黏 裹 鋼 腱 之 錨 定 器 或 續 接 器 組 件 在 無 黏 裹 情 況 下 試 驗, 至 少 應 承 載 預 力 鋼 筋 材 料 規 定 斷 裂 強 度 之 95% 由 於 後 拉 法 錨 定 器 與 續 接 器 之 應 力 提 升 效 應, 使 其 規 定 強 度 實 際 遠 超 過 預 力 鋼 筋 之 最 大 設 計 強 度, 而 錨 定 器 與 續 接 器 於 實 驗 中 常 有 變 形 與 位 移, 因 此 錨 定 器 與 續 接 器 之 強 度 應 配 合 最 小 永 久 變 形 與 位 移, 依 照 ACI 301 規 範 與 一 般 製 造 廠 之 建 議, 預 力 鋼 筋 組 件 應 符 合 最 大 伸 長 量 為 2% 之 要 求 錨 定 器 或 續 接 器 與 臨 界 斷 面 間 之 黏 裹 伸 展 長 度, 若 等 於 或 大 於 達 到 預 力 鋼 筋 強 度 所 需 長 度 時, 黏 裹 鋼 腱 之 錨 定 器 或 續 接 器 強 度 可 低 於 預 力 鋼 筋 規 定 斷 裂 強 度 之 100%, 此 項 黏 裹 長 度 可 依 據 非 受 拉 預 力 鋼 絞 線 或 其 他 預 力 鋼 筋 材 料 之 黏 裹 特 性 測 試 結 果 計 算 11.20.2 續 接 器 應 設 置 於 工 程 師 指 定 之 區 域 且 應 有 足 夠 可 移 動 長 度, 以 使 施 預 力 時 能 依 需 要 移 動 11-23

11.20.3 承 受 反 覆 載 重 時, 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 錨 定 器 與 續 接 器 應 特 別 注 意 疲 勞 破 壞 之 可 能 性 參 考 文 獻 [11.30] 對 疲 勞 載 重 有 完 整 的 探 討 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 及 其 錨 定 組 件 受 靜 力 與 反 覆 載 重 之 較 詳 細 建 議, 可 見 參 考 文 獻 [11.9] 之 第 4.1.3 節 與 [11.28] 11.20.4 錨 定 器 續 接 器 及 其 端 配 件 應 有 永 久 防 蝕 措 施 錨 定 器 與 續 接 器 可 藉 灌 漿 或 足 夠 厚 度 之 密 合 混 凝 土 保 護 層, 其 外 露 部 位 及 外 露 預 力 鋼 筋 均 應 有 永 久 防 蝕 措 施 有 關 防 蝕 措 施 之 建 議, 可 見 參 考 文 獻 [11.9,11.23] 11.21 外 置 後 拉 法 預 力 11.21.1 後 拉 法 之 預 力 鋼 腱 可 設 置 於 混 凝 土 構 材 任 何 斷 面 之 外 側 本 規 範 所 規 定 之 強 度 及 使 用 性 設 計 方 法 可 用 以 計 算 外 置 鋼 腱 之 預 力 對 混 凝 土 結 構 之 影 響 11.21.2 除 非 外 置 預 力 鋼 腱 全 長 能 與 混 凝 土 斷 面 有 效 黏 裹, 否 則 於 計 算 撓 曲 強 度 時, 外 置 預 力 鋼 腱 應 視 為 無 黏 裹 鋼 腱 外 置 鋼 腱 為 一 可 提 供 既 有 結 構 物 之 額 外 強 度 並 增 進 使 用 性 之 多 功 能 預 力 工 法, 此 工 法 頗 適 用 於 既 有 結 構 物 之 補 強 或 提 昇, 其 鋼 腱 配 置 能 較 多 樣 化 有 關 外 置 後 拉 預 力 之 相 關 資 料 可 參 見 參 考 文 獻 [11.31] 11.21.3 外 置 預 力 鋼 腱 應 附 著 於 混 凝 土 構 材 上, 使 構 材 在 發 生 撓 曲 變 形 情 況 下, 鋼 腱 全 長 能 與 混 凝 土 斷 面 形 心 維 持 所 需 之 偏 心 距 於 施 預 力 或 外 力 作 用 時, 若 可 能 影 響 鋼 腱 位 置 之 偏 移 效 應 時, 外 置 鋼 腱 除 錨 定 處 外, 亦 常 於 適 當 位 置 附 著 於 混 凝 土 構 材 上 ( 例 如 於 跨 度 中 央 三 分 之 一 處 或 四 分 之 一 處 ), 以 使 產 生 所 需 載 重 平 衡 之 預 力 功 能, 以 及 維 持 鋼 腱 排 置 位 置 並 克 服 鋼 腱 振 動 之 效 應 11.21.4 外 置 鋼 腱 及 鋼 腱 錨 定 區 須 作 防 蝕 處 理, 其 相 關 細 節 須 規 定 於 設 計 圖 說 或 施 工 規 範 中 永 久 防 蝕 處 理 的 方 法 很 多, 但 所 採 用 方 法 須 能 適 合 鋼 腱 所 處 環 境 在 某 些 情 況 下, 預 力 鋼 筋 可 以 混 凝 土 保 護 層 或 灌 注 水 泥 砂 漿 之 聚 乙 烯 管 或 金 屬 套 管 保 護 ; 其 他 情 形 可 採 用 被 覆 方 式 保 護, 例 如 以 油 漆 或 塗 油 脂 方 式 除 非 防 蝕 處 理 之 目 的 僅 為 增 進 使 用 性, 外 置 預 力 之 防 蝕 保 護 處 理 亦 須 滿 足 一 般 建 築 物 的 防 火 要 求 參 考 文 獻 [11.1] Mast, R. F., Analysis of Cracked Prestressed Concrete Sections: A Practical Approach, PCI Journal, V. 43, No. 4, Jul.-Aug., 1998. [11.2] PCI Design Handbook Precast and Prestressed Concrete, 4th Edition, Precast/Prestressed Concrete Institute, Chicago, 1992, pp. 4-42 through 4-44. 11-24

11-25 第 十 一 章 預 力 混 凝 土 [11.3] ACI-ASCE Committee 423, Tentative Recommendations for Prestressed Concrete, ACI JOURNAL, Proceedings V. 54, No. 7, Jan. 1958, pp. 545-578. [11.4] ACI Committee 435, Deflections of Prestressed Concrete Members (ACI 435.1R-63)(Reapproved 1989), ACI JOURNAL, Proceedings V. 60, No. 12, Dec. 1963, pp. 1697-1728. Also ACI Manual of Concrete Practice. [11.5] PCI Committee on Prestress Losses, Recommendations for Estimating Prestress Losses, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 20, No. 4, July-Aug. 1975, pp. 43-75. [11.6] Zia, P.; Preston, H. K.; Scott, N. L.; and Workman, E. B., Estimating Prestress Losses, Concrete International: Design & Construction, V. 1, No. 6, June 1979, pp. 32-38. [11.7] Mojtahedi, S., and Gamble, W. L., Ultimate Steel Stresses in Unbonded Prestressed Concrete, Proceedings, ASCE, V. 104, ST7, July 1978, pp. 1159-1165. [11.8] Mattock, A. H.; Yamazaki, J.; and Kattula, B. T., Comparative Study of Prestressed Concrete Beams, with and without Bond, ACI JOURNAL, Proceedings V. 68, No. 2, Feb. 1971, pp. 116-125. [11.9] ACI-ASCE Committee 423, Recommendations for Concrete Members Prestressed with Unbonded Tendons (ACI 423.3R-89), ACI Structural Journal, V. 86, No. 3, May-June 1989, pp. 301-318. Also ACI Manual of Concrete Practice. [11.10] Odello, R. J., and Mehta, B. M., Behavior of a Continuous Prestressed Concrete Slab with Drop Panels, Report, Division of Structural Engineering and Structural Mechanics, University of California, Berkeley, 1967. [11.11] Smith, S. W., and Burns, N. H., Post-Tensioned Flat Plate to Column Connection Behavior, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 19, No. 3, May-June 1974, pp. 74-91. [11.12] Burns, N. H., and Hemakom, R., Test of Scale Model Post-Tensioned Flat Plate, Proceedings, ASCE, V. 103, ST6, June 1977, pp. 1237-1255. [11.13] Hawkins, N. M., Lateral Load Resistance of Unbonded Post-Tensioned Flat Plate Construction, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 26, No. 1, Jan.-Feb. 1981, pp. 94-116. [11.14] Guide Specifications for Post-Tensioning Materials, Post-Tensioning Manual, 5th Edition, Post-Tensioning Institute, Phoenix, Ariz., 1990, pp. 208-216. [11.15] Foutch, D. A.; Gamble, W. L.; and Sunidja, H., Tests of Post-Tensioned Concrete Slab-Edge Column Connections, ACI Structural Journal, V. 87, No. 2, Mar.-Apr. 1990, pp. 167-179. [11.16] Mast, R.F., Unified Design Provision for Reinforced and Prestressed Concrete Flexural and Compression Members, ACI Structural Journal, V. 89, No. 2, Mar.-Apr., 1992, pp. 185-199. [11.17] Design of Post-Tensioned Slabs, Post-Tensioning Institute, Phoenix, Ariz., 1984, 54 pp. [11.18] Gerber, L. L., and Burns, N. H., Ultimate Strength Tests of Post-Tensioned Flat Plates, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 16, No. 6, Nov.-Dec. 1971, pp. 40-58. [11.19] Scordelis, A. C.; Lin, T. Y.; and Itaya, R., Behavior of a Continuous Slab Prestressed in Two Directions, ACI JOURNAL, Proceedings V. 56, No. 6, Dec. 1959, pp. 441-459. [11.20] American Association of State Highway and Transportation Officials, Standard Specifications for Highway Bridges, 17th Edition, 2002. [11.21] Breen, J. E.; Burdet, O.; Roberts, C.; Sanders, D.; Wollmann, G.; and Falconer, B., Anchorage Zone Requirements for Post-Tensioned Concrete Girders, NCHRP Report 356, Transportation Research Board, National Academy Press, Washington, D.C., 1994. [11.22] ACI-ASCE Committee 423, Recommendations for Concrete Members Prestressed with Unbonded

Tendons, ACI Structural Journal, V. 86, No. 3, May-June 1989, p. 312. [11.23] Specification for Unbonded Single Strand Tendons, revised 1993, Post-Tensioning Institute, Phoenix, AZ, 1993, 20 pp. [11.24] Guide Specifications for Design and Construction of Segmental Concrete Bridges, AASHTO, Washington, DC, 1989, 50 pp. [11.25] Gerwick, B. C. Jr., Protection of Tendon Ducts, Construction of Prestressed Concrete Structures, John Wiley and Sons, Inc., New York, 1971, 411 pp. [11.26] Recommended Practice for Grouting of Post-Tensioned Prestressed Concrete, Post-Tensioning Manual, 5th Edition, Post-Tensioning Institute, Phoenix, AZ, 1990, pp. 230-236. [11.27] Manual for Quality Control for Plants and Production of Precast and Prestressed Concrete Products, 3rd Edition, MNL-116-85, Precast/Prestressed Concrete Institute, Chicago, 1985, 123 pp. [11.28] ACI Committee 301, Standard Specifications for Structural Concrete for Buildings (ACI 301-96), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1996, 34 pp. Also ACI Manual of Concrete Practice. [11.29] Salmons, J. R., and McCrate, T. E., Bond Characteristics of Untensioned Prestressing Strand, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 22, No. 1, Jan.-Feb. 1977, pp. 52-65. [11.30] ACI Committee 215, Considerations for Design of Concrete Structures Subjected to Fatigue Loading (ACI 215R-74)(Revised 1992), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1992, 24 pp. Also ACI Manual of Concrete Practice. [11.31] Barth, F., Unbonded Post-Tensioning in Building Construction, Concrete Construction Engineering Handbook, CRC Press, 1997, pp. 12.32-12.47. [11.32] Magura, D. D.; Sozen, M. A.; and Siess, C. P., A Study of Stress Relaxation in Prestressing Reinforcement, Journal, Prestressed Concrete Institute, V. 9, No. 2, Apr. 1964, pp. 13-57. [11.33] ACI Committee 318, Commentary on Building Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI 318-83), ACI 318R-83, American Concrete Institute, Detroit, 1983, 55 pp. [11.34] ACI Committee 318, Building Code Requirements for Reinforced Concrete and Commentary, 2005. [11.35] 林 樹 柱, 預 力 混 凝 土 設 計 及 施 工, 大 中 國 圖 書 公 司, 民 國 82 年 1 月 [11.36] 交 通 部, 公 路 橋 梁 設 計 規 範, 幼 獅 文 化 事 業 公 司, 民 國 90 年 1 月 11-26

第 十 二 章 薄 殼 與 摺 版 12 第 十 二 章 薄 殼 與 摺 版 12.1 符 號 E c = 混 凝 土 之 彈 性 模 數, 參 閱 第 1.9.1 節 ;kgf/cm 2 f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm l d = 受 拉 竹 節 鋼 筋 麻 面 鋼 線 光 面 或 麻 面 銲 接 鋼 線 預 力 鋼 絞 線 之 伸 展 長 度 ;cm λ = 混 凝 土 單 位 重 之 修 正 因 數, 參 閱 第 4.8.4 節 φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 12.2 範 圍 及 定 義 本 章 僅 提 供 鋼 筋 混 凝 土 薄 殼 及 摺 版 在 設 計 分 析 與 施 工 等 方 面 所 需 之 基 本 要 求, 無 法 對 各 種 不 同 形 式 構 造 之 薄 殼 及 摺 版 作 更 詳 盡 之 討 論, 工 程 師 應 參 考 所 需 文 獻 [12.1,12.2,12.3] 及 本 章 其 他 相 關 文 獻 詳 加 研 究 尤 應 特 別 注 意 細 部 設 計 對 薄 殼 及 摺 版 結 構 行 為 所 產 生 之 影 響 [12.3] 12.2.1 本 規 範 其 他 各 章 之 規 定 適 用 於 混 凝 土 薄 殼 及 混 凝 土 摺 版 結 構, 包 括 肋 梁 與 邊 緣 構 材 應 用 薄 殼 於 特 殊 結 構 體 的 討 論, 例 如 薄 殼 冷 卻 水 塔 與 圓 型 預 力 混 凝 土 貯 槽 構 造 等, 可 參 考 ACI Committee 334 報 告 [12.1,12.4] 與 ACI Committee 373 報 告 [12.5] 及 相 關 文 獻 [12.2,12.3] 12.2.2 本 規 範 其 他 各 章 之 規 定 除 與 本 章 之 規 定 抵 觸 或 特 別 註 明 不 適 用 者 外, 均 應 適 用 於 薄 殼 結 構 12.2.3 薄 殼 本 章 所 指 薄 殼 係 三 維 空 間 結 構, 由 厚 度 遠 小 於 他 向 尺 度 之 一 個 或 多 個 之 曲 型 薄 版 或 摺 版 組 成 薄 殼 具 有 三 維 承 載 行 為 之 特 徵, 該 特 徵 取 決 於 其 幾 何 形 狀 受 支 撐 狀 況 及 作 用 載 重 性 質 薄 殼 的 一 般 型 式 有 圓 頂 [12.6,12.7] 圓 柱 形 殼 [12.7] 酒 桶 形 殼 [12.8] 擬 圓 錐 形 殼 [12.8] 橢 圓 拋 物 線 形 殼 [12.8] 雙 曲 線 的 拋 物 線 形 殼 [12.9] 弧 稜 拱 形 圓 屋 頂 [12.9] 12.2.4 摺 版 一 特 殊 薄 殼 結 構, 係 由 若 干 薄 版 以 邊 緣 相 連 而 成 之 三 維 空 間 結 構 摺 版 可 為 等 斷 面 [12.6,12.7] 變 斷 面 [12.7] 或 多 折 斷 面 前 兩 者 包 括 許 多 平 面 的 薄 版 在 縱 向 邊 緣 連 接, 形 成 像 梁 一 樣 的 結 構 跨 在 支 撐 之 間 多 折 斷 面 的 摺 版 係 由 三 角 形 或 多 角 形 的 平 面 薄 版 元 素 在 邊 緣 連 接 以 形 成 三 度 空 間 的 結 構 12.2.5 肋 殼 於 適 當 位 置 設 有 肋 梁 之 空 間 結 構, 肋 梁 間 填 以 薄 版 或 留 空 12-1

肋 殼 [12.8,12.9] 普 遍 使 用 於 較 大 的 跨 度 構 造, 也 就 是 在 單 獨 增 加 曲 形 版 厚 度, 會 造 成 殼 過 厚 或 不 經 濟 時 則 使 用 肋 殼 有 時, 因 受 限 於 所 採 用 的 施 工 技 術, 或 為 增 進 整 體 結 構 的 美 觀, 而 採 用 肋 殼 12.2.6 輔 助 構 材 用 於 加 強 薄 殼 之 強 度 勁 度 或 支 撐 薄 殼 之 肋 梁 或 邊 梁 ; 通 常 並 與 該 薄 殼 合 併 作 用 以 支 承 載 重 大 部 份 的 薄 殼 結 構 需 要 加 肋 梁, 或 在 殼 的 邊 界 處 加 邊 梁 等 輔 助 構 材, 加 強 薄 殼 之 強 度 勁 度, 承 受 並 傳 遞 邊 界 力 至 支 撐 結 構 上, 且 容 納 這 個 區 域 所 需 要 增 加 的 鋼 筋 量 12.2.7 彈 性 分 析 依 據 平 衡 條 件 應 變 一 致 性 及 假 定 之 彈 性 行 為 所 作 變 形 及 內 力 之 分 析 此 分 析 應 適 當 的 模 擬 薄 殼 與 輔 助 構 材 結 合 之 三 維 作 用 行 為 薄 殼 和 摺 版 的 彈 性 分 析 方 法 需 考 慮 三 度 空 間 的 結 構 行 為 ; 這 個 分 析 方 法 應 決 定 供 設 計 殼 本 身 肋 梁 或 邊 緣 構 材, 和 支 撐 結 構 所 需 要 的 內 力 和 變 形 資 料 ; 內 力 和 外 力 的 平 衡 及 變 形 一 致 性 應 滿 足 上 述 彈 性 分 析 方 法 包 括 傳 統 的 殼 理 論 簡 化 的 數 學 解 析 模 式, 或 用 有 限 元 素 [12.10] 有 限 差 分 [12.8] 的 數 值 解 析 法 或 數 值 積 分 技 巧 [12.8,12.11] 等, 這 些 分 析 方 法 可 參 考 本 章 的 參 考 文 獻 分 析 方 法 的 選 擇 和 需 求 的 精 確 度 取 決 於 一 些 特 定 的 重 要 因 素 這 些 因 素 包 括 結 構 的 尺 寸 大 小 幾 何 形 狀 支 撐 狀 況 載 重 型 態 設 計 者 或 文 獻 對 分 析 方 法 可 靠 程 度 的 判 斷 等 [12.8,12.7] 12.2.8 非 彈 性 分 析 依 據 平 衡 條 件 混 凝 土 與 鋼 筋 之 非 線 性 應 力 - 應 變 關 係 開 裂 與 時 間 效 應 之 考 慮 及 應 變 之 一 致 性 等 所 作 變 形 及 內 力 之 分 析 此 分 析 應 適 當 的 模 擬 薄 殼 與 輔 助 構 材 結 合 之 三 維 作 用 行 為 非 彈 性 分 析 可 使 用 一 種 較 精 確 的 方 法, 其 係 根 據 特 定 的 非 線 性 材 料 性 質 混 凝 土 開 裂 的 非 線 性 行 為 及 潛 變 乾 縮 溫 度 載 重 歷 史 過 程 等 隨 時 間 改 變 的 效 應 這 些 效 應 被 列 入 考 慮 以 便 追 蹤 結 構 的 反 應 和 鋼 筋 混 凝 土 的 裂 縫 延 伸 範 圍 這 種 分 析 通 常 需 要 逐 步 的 加 載 增 量 和 迭 代 步 驟, 以 便 使 解 答 收 斂 並 滿 足 力 量 平 衡 和 應 變 一 致 性 [12.12,12.13] 12.2.9 試 驗 分 析 依 據 結 構 或 其 模 型 量 測 之 變 形 或 應 變 或 變 形 及 應 變 兩 者 所 作 之 分 析 作 業 試 驗 分 析 可 依 據 彈 性 或 非 彈 性 行 為 進 行 12.3 分 析 及 設 計 12.3.1 彈 性 行 為 應 可 用 於 決 定 薄 殼 內 力 及 位 移 之 基 準 此 行 為 應 可 由 根 據 未 開 裂 混 凝 土 結 構 之 分 析 計 算 而 建 立, 其 材 料 性 質 可 假 設 為 線 彈 性 等 向 性 及 均 質 性, 且 混 凝 土 之 柏 松 比 應 可 視 為 零 如 果 經 驗 試 驗 和 分 析 能 夠 證 明 結 構 可 以 承 受 合 理 的 額 外 加 載, 而 不 會 產 生 脆 性 失 敗, 則 彈 性 分 析 通 常 是 一 種 可 接 受 的 步 驟 設 計 者 可 以 假 設 鋼 筋 混 凝 土 是 理 想 彈 性 的 均 質 的 等 向 的, 並 做 使 用 載 重 下 的 殼 分 析 若 殼 有 特 殊 的 尺 寸 外 型 或 複 雜 性, 則 分 析 必 須 考 慮 在 彈 性 開 裂 非 彈 性 等 階 段 之 行 12-2

第 十 二 章 薄 殼 與 摺 版 為 12.3.2 非 彈 性 分 析 經 証 明 其 設 計 為 安 全 可 靠 時, 應 可 採 用 非 彈 性 分 析 包 括 多 種 可 能 之 求 解 方 法, 其 執 行 結 果 亦 須 經 過 嚴 格 且 慎 重 的 研 判 [12.12,12.13] 12.3.3 內 部 抗 力 與 外 載 重 之 平 衡 應 加 檢 核, 以 確 定 其 結 果 一 致 12.3.4 試 驗 或 數 值 分 析 經 証 明 其 設 計 為 安 全 可 靠 時, 應 可 採 用 彈 性 模 型 的 試 驗 分 析 [12.14] 已 被 用 來 代 替 複 雜 殼 結 構 的 解 析 解 對 於 特 殊 尺 寸 外 型 複 雜 或 重 要 的 殼 結 構, 應 可 採 用 考 慮 從 彈 性 開 裂 非 彈 性 到 極 限 階 段 行 為 之 模 型 試 驗 分 析 在 模 型 分 析 中, 需 模 擬 會 影 響 要 探 討 之 性 能 的 結 構 部 份, 且 必 須 確 保 試 驗 能 顯 示 結 構 原 型 的 定 量 行 為 縮 尺 模 型 風 洞 試 驗 結 果 僅 可 供 參 考, 但 未 經 專 家 判 斷 不 能 直 接 採 用 12.3.5 近 似 分 析 法 經 証 明 其 設 計 為 安 全 可 靠 時, 應 可 採 用 較 好 的 分 析 方 法 應 考 慮 薄 膜 及 彎 曲 效 應, 並 滿 足 應 變 一 致 性 及 平 衡 條 件 近 似 解 法 若 只 滿 足 靜 力 條 件, 但 不 滿 足 應 變 一 致 性, 則 只 適 用 於 有 廣 泛 的 經 驗 且 已 經 證 實 其 為 安 全 的 設 計 近 似 分 析 法 包 括 對 具 有 跨 度 - 寬 度 比 或 跨 度 - 曲 率 半 徑 比 較 大 的 圓 桶 型 殼 和 摺 版 之 梁 型 式 分 析 ; 對 迴 轉 殼 之 簡 單 薄 膜 分 析 ; 或 只 滿 足 平 衡 條 件 而 不 滿 足 應 變 一 致 性 條 件 之 其 他 方 法 [12.14,12.15] 然 而 在 複 雜 結 構 中, 當 許 多 殼 連 結 在 一 起, 或 當 殼 連 結 輔 助 構 件 時, 則 須 採 用 更 精 確 的 方 法 12.3.6 預 力 薄 殼 之 分 析 應 分 別 考 慮 施 預 力 時 引 致 之 載 重 開 裂 載 重 及 設 計 載 重 若 薄 殼 內 之 鋼 腱 非 為 直 線 時, 其 設 計 應 考 慮 由 於 鋼 腱 未 配 置 於 同 一 平 面 內 對 薄 殼 所 作 用 之 分 力 若 是 預 力 殼, 則 分 析 應 包 括 設 計 載 重 使 用 載 重 造 成 開 裂 的 載 重 及 施 預 力 時 所 引 致 之 載 重 行 為 非 直 線 預 力 鋼 腱 所 產 生 的 軸 向 力 並 不 分 佈 在 同 一 平 面 上, 因 此 合 力 的 分 量 應 充 分 考 慮 薄 殼 之 支 撐 桿 件 受 後 拉 預 力 時 之 效 應 亦 應 列 入 考 慮 12.3.7 薄 殼 之 厚 度 及 鋼 筋 應 針 對 其 所 需 強 度 及 使 用 性 妥 為 設 計, 可 採 用 第 2.2 節 強 度 設 計 法 或 本 規 範 附 篇 B 之 設 計 方 法 薄 殼 的 厚 度 和 鋼 筋 量 需 要 滿 足 本 規 範 的 強 度 設 計 法 之 規 定, 以 便 抵 抗 從 分 析 模 型 試 驗 結 果, 或 兩 者 合 併 考 慮 得 到 的 內 力 設 計 的 鋼 筋 至 少 足 以 減 縮 使 用 載 重 下 的 裂 縫 薄 殼 的 厚 度 是 依 據 鋼 筋 的 需 求, 及 施 工 條 件 的 限 制, 第 12.3.8 節, 或 規 範 的 最 小 厚 度 規 定 12.3.8 殼 之 設 計 應 核 驗 並 防 止 不 穩 定 發 生 12-3

薄 殼 也 像 其 他 受 薄 膜 面 內 壓 力 的 結 構 一 樣, 當 施 加 載 重 到 達 臨 界 值 時, 會 產 生 屈 曲 因 殼 為 三 度 空 間 面 狀 的 構 造, 使 得 計 算 屈 曲 載 重 的 問 題 變 得 複 雜 如 果 薄 殼 的 薄 膜 內 力 其 中 一 個 主 應 力 為 拉 力, 則 比 兩 個 主 應 力 皆 為 壓 力 的 狀 況 較 不 會 產 生 屈 曲 薄 殼 內 形 成 薄 膜 力 的 種 類 取 決 於 薄 殼 的 初 始 形 狀 支 撐 及 加 載 的 方 式 有 些 型 式 的 薄 殼 必 須 考 慮 屈 曲 後 的 行 為 以 判 斷 抵 抗 不 穩 定 的 安 全 性 [12.2] 檢 討 薄 殼 的 穩 定 問 題 須 考 慮 下 列 因 素 的 影 響 : (1) 施 工 與 設 計 的 理 想 幾 何 形 狀 之 間 存 有 可 預 期 的 偏 差 (2) 較 大 撓 度 (3) 混 凝 土 的 潛 變 與 乾 縮 (4) 材 料 的 非 彈 性 行 為 (5) 混 凝 土 的 開 裂 (6) 鋼 筋 的 位 置 數 量 和 方 向 (7) 支 撐 構 件 可 能 的 變 形 業 已 成 功 使 用 之 改 進 抗 屈 曲 的 實 際 方 法, 包 括 : 使 用 兩 層 鋼 筋, 每 層 鋼 筋 靠 近 薄 殼 的 表 面 ; 局 部 增 加 薄 殼 的 曲 率 ; 採 用 肋 殼 ; 採 用 高 拉 力 強 度 低 潛 變 的 混 凝 土 有 關 薄 殼 的 屈 曲 問 題 請 參 考 文 獻 [12.2,12.5,12.15] 12.3.9 輔 助 構 材 應 依 本 規 範 之 有 關 規 定 設 計 輔 助 構 材 按 T 型 梁 設 計 時, 應 依 第 2.12 節 規 定, 等 於 翼 緣 寬 度 之 薄 殼 部 份 應 可 假 設 為 與 輔 助 構 材 合 併 作 用 薄 殼 中 此 部 份, 垂 直 於 輔 助 構 材 之 鋼 筋 至 少 須 等 於 第 2.12.5 節 規 定 之 T 型 梁 翼 緣 內 所 需 之 鋼 筋 量 12.3.10 薄 殼 版 強 度 之 設 計, 其 薄 膜 力 及 撓 曲 力 必 須 根 據 彈 性 或 非 彈 性 分 析 所 得 的 應 力 及 應 變 分 佈 狀 況 在 設 計 載 重 下 之 薄 殼 版, 其 應 力 與 應 變 可 用 彈 性 或 非 彈 性 分 析 計 得 為 考 慮 薄 膜 裂 縫 的 損 傷 效 應, 在 設 計 載 重 下 計 得 之 鋼 筋 拉 應 變 須 加 限 制 12.3.11 預 測 薄 殼 可 能 產 生 薄 膜 裂 縫 之 範 圍 內, 平 行 於 裂 縫 之 抗 壓 強 度 必 須 以 0.4 f c 取 代 之 當 主 拉 應 力 在 殼 中 產 生 薄 膜 裂 縫, 實 驗 顯 示 平 行 於 裂 縫 所 具 有 的 抗 壓 強 度 顯 著 降 低 [12.16,12.17] 12.4 材 料 之 規 定 強 度 12.4.1 混 凝 土 28 日 齡 期 之 規 定 抗 壓 強 度 f c 不 得 小 於 210 kgf/cm 2 12.4.2 非 預 力 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 f y 不 得 大 於 4,200 kgf/cm 2 12.5 薄 殼 內 鋼 筋 12.5.1 薄 殼 內 應 設 置 鋼 筋 以 抵 抗 由 薄 膜 力 產 生 之 拉 應 力 彎 矩 與 扭 矩 產 生 之 拉 力, 並 限 制 乾 縮 與 溫 度 開 裂 寬 度 及 間 距 薄 殼 邊 界 載 重 附 近 及 開 孔 處 亦 須 以 鋼 筋 補 強 在 薄 殼 內 任 何 一 點, 可 能 同 時 產 生 兩 種 不 同 的 內 力 : 即 沿 薄 膜 的 作 用 力, 以 及 彎 曲 的 作 用 力 薄 膜 12-4

第 十 二 章 薄 殼 與 摺 版 力 假 設 作 用 於 薄 殼 斷 面 中 點 的 切 面 上, 包 括 兩 個 方 向 的 軸 向 力 和 平 行 薄 膜 的 剪 力 撓 曲 效 應 包 括 彎 矩 扭 力 矩 和 垂 直 薄 膜 的 剪 力 由 於 乾 縮 溫 度 和 使 用 載 重 狀 況 所 造 成 的 薄 膜 裂 縫 寬 度 及 間 距 之 限 制 是 設 計 上 主 要 的 考 慮 項 目 12.5.2 薄 殼 應 於 各 部 位 配 置 二 個 或 二 個 以 上 方 向 之 拉 力 鋼 筋, 抵 抗 薄 殼 應 力 鋼 筋 之 配 置, 應 使 其 在 任 何 方 向 之 設 計 強 度 至 少 等 於 設 計 載 重 所 產 生 之 內 力 在 該 方 向 之 分 量 版 內 抵 抗 薄 膜 力 的 鋼 筋 設 計 亦 可 用 抵 抗 軸 拉 力 的 鋼 筋 加 上 剪 力 摩 擦 所 需 的 鋼 筋 替 代 之 所 設 定 的 摩 擦 係 數 不 可 超 過 1.0λ, 其 中 常 重 混 凝 土 λ=1.0, 常 重 砂 輕 質 混 凝 土 λ=0.85, 全 輕 質 混 凝 土 λ=0.75, 若 細 粒 料 含 有 部 份 常 重 砂 者 可 用 內 插 法 決 定 λ 值 在 所 有 方 向 確 保 強 度 的 要 求 是 根 據 安 全 的 考 慮 任 何 設 計 方 法 若 能 確 定 足 夠 的 強 度 與 平 衡 的 一 致 性 則 可 以 接 受 在 殼 內 任 意 點 的 薄 膜 主 拉 力 方 向 有 時 會 隨 著 各 種 加 載 的 方 向 大 小 和 組 合 而 改 變 對 於 一 特 定 載 重 作 用 下, 其 薄 殼 內 任 一 點 內 力 的 大 小 通 常 係 假 設 混 凝 土 未 開 裂 之 彈 性 理 論 計 算 計 算 抵 抗 薄 殼 內 力 的 鋼 筋 需 求 量 係 根 據 混 凝 土 不 能 抵 抗 拉 力 的 傳 統 假 設 相 關 的 撓 度 開 裂 的 可 能 性, 在 使 用 階 段 的 設 計 中 必 須 注 意 為 達 成 此 結 果, 對 於 鋼 筋 的 選 擇 可 用 工 作 應 力 設 計 當 鋼 筋 未 排 列 在 主 拉 力 的 方 向 且 在 使 用 階 段 有 可 能 發 生 裂 縫 之 慮, 計 算 鋼 筋 量 時 必 須 根 據 更 精 確 的 方 法 [12.16,12.18,12.19], 且 考 慮 裂 縫 的 存 在 在 開 裂 的 狀 態 下, 假 設 混 凝 土 不 能 抵 抗 拉 力 及 剪 力 因 此, 平 衡 由 鋼 筋 拉 力 等 於 混 凝 土 壓 力 來 求 得 依 據 在 設 計 載 重 下 必 須 維 持 薄 殼 剪 力 的 整 體 性, 正 交 鋼 筋 之 計 算 亦 可 使 用 剪 力 摩 擦 法 替 代 之 此 時 可 不 必 計 算 主 應 力 12.5.3 薄 殼 任 何 斷 面 之 兩 直 交 方 向 鋼 筋 面 積 均 不 得 少 於 第 13.11 節 規 定 之 版 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 即 使 是 計 算 得 到 的 薄 膜 內 力 在 一 個 或 一 個 以 上 的 方 向 為 壓 力, 薄 殼 任 何 斷 面 之 兩 近 似 直 交 方 向 鋼 筋 面 積 均 不 得 少 於 版 之 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 量 12.5.4 對 薄 殼 版 平 面 內 各 軸 之 彎 矩 及 剪 力 鋼 筋 必 須 按 照 第 三 四 六 章 計 算 12.5.5 薄 殼 之 拉 力 鋼 筋 量 應 加 以 限 制, 以 確 保 該 鋼 筋 於 混 凝 土 壓 力 破 壞 或 薄 殼 屈 曲 前 先 達 降 伏 本 節 與 第 3.4.3 節 一 致 要 求 任 何 抗 拉 鋼 筋 必 須 在 混 凝 土 壓 碎 之 前 降 伏 這 種 壓 碎 可 能 發 生 在 靠 近 薄 殼 的 支 撐 部 位, 以 及 薄 殼 內 薄 膜 兩 主 作 用 力 之 值 近 似 相 等 但 符 號 相 反 之 部 位 12.5.6 在 高 拉 力 區, 薄 膜 鋼 筋 應 盡 量 配 置 於 主 拉 力 方 向 但 若 有 困 難 時, 則 可 配 置 於 二 或 二 個 以 上 之 分 量 方 向 對 於 薄 殼 所 有 的 部 位 特 別 是 受 相 當 拉 力 的 區 域, 鋼 筋 的 方 向 須 接 近 於 薄 殼 的 主 拉 力 方 向 然 而, 在 某 些 結 構 中, 要 鋼 筋 的 細 部 設 計 跟 隨 應 力 軌 跡 而 變 化 是 不 可 能 的 因 此, 允 許 配 置 互 相 垂 直 的 鋼 筋 分 量 12.5.7 鋼 筋 方 向 與 薄 膜 主 拉 力 方 向 之 偏 差 超 過 10 時, 於 使 用 載 重 下 可 能 發 生 裂 縫, 其 有 關 之 鋼 筋 量 應 加 以 檢 核 12-5

當 鋼 筋 的 方 向 與 薄 膜 主 拉 力 方 向 偏 差 10 以 上 時, 薄 殼 可 能 產 生 不 能 接 受 的 較 大 寬 度 的 裂 縫 此 裂 縫 必 須 加 以 評 估 和 限 制 在 不 同 環 境 狀 況 的 使 用 載 重 下, 所 允 許 的 裂 縫 寬 度 可 參 考 文 獻 [12.20] 裂 縫 寬 度 限 制 的 方 式 可 採 用 :(1) 增 加 使 用 鋼 筋 量,(2) 在 薄 殼 斷 面 內 提 供 三 個 或 多 個 方 向 的 鋼 筋,(3) 使 用 較 小 直 徑 和 較 小 的 間 距 的 鋼 筋, 或 (4) 降 低 使 用 載 重 階 段 的 應 力 12.5.8 在 薄 殼 內 主 拉 應 力 大 小 變 化 較 大 之 處, 承 受 全 部 拉 力 之 鋼 筋 可 集 中 配 置 於 最 大 拉 應 力 區, 惟 應 能 確 定 其 設 計 之 安 全 性 拉 力 區 內 任 何 部 份 其 以 殼 總 厚 度 計 算 之 鋼 筋 比 均 不 得 小 於 0.0035 採 用 集 中 式 的 抗 拉 鋼 筋 在 最 大 抗 拉 應 力 區 域, 已 經 獲 得 許 多 成 功 而 經 濟 的 設 計, 主 要 有 長 跨 度 的 摺 版 長 跨 度 的 圓 桶 形 薄 殼 及 圓 拱 形 屋 頂 而 在 其 餘 的 拉 力 區 域 仍 要 排 放 最 少 鋼 筋 量, 以 限 制 混 凝 土 的 裂 紋 寬 度 及 間 距 12.5.9 抵 抗 薄 殼 彎 矩 之 鋼 筋 設 計 應 同 時 考 慮 該 斷 面 同 時 作 用 之 薄 殼 軸 力 雖 經 分 析 並 無 反 向 彎 矩 作 用 而 僅 須 配 置 單 面 鋼 筋 時, 他 面 仍 須 配 置 等 量 之 鋼 筋 設 計 的 方 法 須 確 保 混 凝 土 斷 面 及 鋼 筋 量 所 提 供 之 強 度 足 以 抵 抗 平 衡 方 程 式 所 需 的 內 力 [12.21] 薄 殼 內 彎 矩 的 正 反 方 向 會 隨 著 位 置 的 不 同 而 迅 速 的 改 變, 因 此 抗 彎 矩 所 需 要 的 鋼 筋 必 須 配 置 在 薄 殼 較 靠 外 緣 的 兩 個 表 面 附 近 在 許 多 狀 況 下, 為 提 供 適 當 的 保 護 層 和 多 層 鋼 筋 的 間 距, 通 常 會 控 制 薄 殼 厚 度 的 設 計 12.5.10 薄 殼 內 任 何 方 向 鋼 筋 之 間 距 不 得 超 過 薄 殼 厚 度 之 5 倍, 亦 不 得 超 過 45 cm 設 計 載 重 算 得 之 混 凝 土 總 斷 面 積 上 薄 膜 主 拉 應 力 超 過 1.06 φ 3 倍 對 於 軸 向 拉 力 φ 值 可 參 閱 第 2.3.2(1) 節 f c 之 處, 其 鋼 筋 間 距 不 得 超 過 薄 殼 厚 度 之 12.5.11 在 薄 殼 與 支 承 構 材 或 邊 緣 構 材 交 接 處, 薄 殼 內 鋼 筋 應 按 第 五 章 之 規 定 錨 定 或 延 伸 入 該 構 材 惟 其 最 小 伸 展 長 度 應 為 1.2l d, 且 不 小 於 45 cm 12.5.12 薄 殼 鋼 筋 之 搭 接 長 度, 除 應 符 合 第 五 章 之 規 定 外, 其 最 小 搭 接 長 度 應 為 要 求 者 之 1.2 倍 且 不 小 於 45 cm 主 拉 力 鋼 筋 應 盡 量 減 少 搭 接 任 何 斷 面 不 得 有 超 過 1/3 之 鋼 筋 搭 接, 且 搭 接 處 應 至 少 錯 開 l d 在 彎 曲 的 殼 表 面 比 較 難 以 控 制 事 先 裁 剪 鋼 筋 的 排 列 因 此, 應 避 免 搭 接 和 伸 展 長 度 不 足 所 以 本 節 要 求 需 要 額 外 增 加 鋼 筋 長 度 以 維 持 在 曲 面 上 最 小 搭 接 長 度 圖 R12.5.12 為 薄 殼 鋼 筋 搭 接 處 錯 開 示 意 圖 12-6

第 十 二 章 薄 殼 與 摺 版 l d l d 圖 R12.5.12 薄 殼 鋼 筋 搭 接 處 錯 開 示 意 圖 12.6 施 工 12.6.1 若 因 穩 定 性 或 撓 度 之 考 慮 而 須 以 彈 性 模 數 作 為 拆 模 之 依 據 時, 在 拆 模 前 混 凝 土 之 彈 性 模 數 E c 應 以 現 場 養 護 之 梁 試 體 進 行 撓 曲 試 驗 決 定 之 梁 試 體 之 數 目 尺 寸 及 試 驗 步 驟 由 工 程 師 規 定 之 當 需 要 提 早 拆 模 時, 拆 模 時 的 彈 性 模 數 值 必 須 測 試, 並 避 免 薄 殼 的 屈 曲 和 限 制 撓 度 [12.3,12.22], 以 確 保 安 全 彈 性 模 數 值 E c 應 由 現 場 養 護 的 梁 試 體 作 彎 曲 試 驗 獲 得 即 使 f c 係 由 現 場 養 護 的 圓 柱 試 體 求 得,E c 值 仍 不 得 經 由 第 1.9.1 節 計 得 12.6.2 工 程 師 應 規 定 薄 殼 形 狀 之 容 許 誤 差 若 施 工 結 果 形 狀 之 偏 差 大 於 規 定 之 容 許 誤 差, 則 應 進 行 偏 差 之 影 響 分 析, 且 應 採 取 任 何 必 要 補 救 措 施, 以 確 保 其 安 全 施 工 時 某 些 型 式 薄 殼 的 局 部 幾 何 形 狀 小 偏 差, 可 能 造 成 局 部 應 力 相 當 大 的 改 變, 以 及 危 害 整 個 結 構 的 穩 定 性 這 種 偏 差 可 能 造 成 局 部 的 開 裂 或 降 伏, 使 得 結 構 不 安 全 或 嚴 重 影 響 臨 界 載 重 產 生 不 穩 定 這 種 偏 差 的 影 響, 必 須 加 以 評 估, 並 採 取 必 要 的 補 救 措 施 當 使 用 充 氣 式 模 板 系 統 施 工 時 需 特 別 注 意 [12.23] 參 考 文 獻 [12.1] ACI Committee 334, Concrete Shell Structures Practice and Commentary (ACI 334.1R-92), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 14 pp. Also ACI Manual of Concrete Practice. [12.2] IASS Working Group No. 5, Recommendations for Reinforced Concrete Shells and Folded Plates, International Association for Shell and Spatial Structures, Madrid, Spain, 1979, 66 pp. [12.3] Tedesko, A., How Have Concrete Shell Structures Performed? Bulletin, International Association for Shell and Spatial Structures, Madrid, Spain, No. 73, Aug. 1980, pp. 3-13. [12.4] ACI Committee 334, Reinforced Concrete Cooling Tower Shells Practice and Commentary (ACI 334.2R-91), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1991, 9 pp. Also ACI Manual of Concrete Practice. [12.5] ACI Committee 373R, Design and Construction of Circular Prestressed Concrete Structures with Circumferential Tendons (ACI 373R-97), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1997, 12-7

26 pp. Also ACI Manual of Concrete Practice. [12.6] Billington, D. P., Thin Shell Concrete Structures, 2nd Edition, McGraw-Hill Book Co., New York, 1982, 373 pp. [12.7] Phase I Report on Folded Plate Construction, ASCE Task Committee, ASCE, Journal of Structural Division, V. 89, No. ST6 1963, pp. 365-406. [12.8] Concrete Thin Shells, SP-28, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1971, 424 pp. [12.9] Esquillan N., The Shell Vault of the Exposition Palace, Paris, ASCE, Journal of Structural Division, V. 86, No. ST1, Jan. 1960, pp. 41-70. [12.10] Hyperbolic Paraboloid Shells, SP-110, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1988, 184 pp. [12.11] Billington, D. P., Thin Shell Structures, Structural Engineering Handbook, Gaylord and Gaylord, eds., McGraw-Hill, New York, 1990, pp. 24.1-24.57. [12.12] Scordelis, A. C., Non-Linear Material, Geometric, and Time Dependent Analysis of Reinforced and Prestressed Concrete Shells, Bulletin, International Association for Shells and Spatial Structures, Madrid, Spain, No. 102, Apr. 1990, pp. 57-90. [12.13] Schnobrich, W. C., Reflections on the Behavior of Reinforced Concrete Shells, Engineering Structures, Butterworth, Heinemann, Ltd., Oxford, V. 13, No. 2, Apr. 1991, pp. 199-210. [12.14] Sabnis, G. M.; Harris, H. G.; and Mirza, M. S., Structural Modeling and Experimental Techniques, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1983. [12.15] Concrete Shell Buckling, SP-67, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1981, 234 pp. [12.16] Gupta, A. K., Membrane Reinforcement in Concrete Shells: A Review, Nuclear Engineering and Design, Nofi-Holland Publishing, Amsterdam, V. 82, Oct. 1984, pp. 63-75. [12.17] Vecchio, F. J., and Collins, M. P., Modified Compression-Field Theory for Reinforced Concrete Beams Subjected to Shear, ACI JOURNAL, Proceedings V. 83, No. 2, Mar.-Apr. 1986, pp. 219-223. [12.18] Fialkow, M. N., Compatible Stress and Cracking in Reinforced Concrete Membranes with Multidirectional Reinforcement, ACI Structural Journal, V. 88, No. 4, July-Aug. 1991, pp. 445-457. [12.19] Medwadowski, S., Multidirectional Membrane Reinforcement, ACI Structural Journal, V. 86, No. 5, Sept.-Oct. 1989, pp. 563-569. [12.20] ACI Committee 224, Control of Cracking in Concrete Structures (ACI 224R-90), American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1990, 43 pp. Also ACI Manual of Concrete Practice. [12.21] Gupta, A. K., Combined Membrane and Flexural Reinforcement in Plates and Shells, Structural Engineering, ASCE, V. 112, No. 3, Mar, 1986, pp. 550-557. [12.22] Tedesko, A., Construction Aspects of Thin Shell Structures, ACI JOURNAL, Proceedings V. 49, No. 6, Feb. 1953, pp. 505-520. [12.23] Huber, R. W., Air Supported Forming Will it Work? Concrete International, V. 8, No. 1, Jan. 1986, pp. 13-17. 12-8

第 十 三 章 設 計 細 則 13 第 十 三 章 設 計 細 則 13.1 符 號 d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm d b = 鋼 筋 鋼 線 或 預 力 鋼 絞 線 之 標 稱 直 徑 ;cm f ci = 初 施 預 力 時 混 凝 土 之 抗 壓 強 度 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm l d = 受 拉 竹 節 鋼 筋 麻 面 鋼 線 光 面 或 麻 面 銲 接 鋼 線 預 力 鋼 絞 線 之 伸 展 長 度 ;cm 13.2 鋼 筋 13.2.1 鋼 筋 混 凝 土 結 構 物 所 用 之 鋼 筋 除 預 力 鋼 腱 螺 筋 及 鋼 線 網 外, 須 用 竹 節 鋼 筋, 竹 節 鋼 筋 應 符 合 CNS 560[ 鋼 筋 混 凝 土 用 鋼 筋 ] 或 CNS 3300[ 鋼 筋 混 凝 土 用 再 軋 鋼 筋 ] 之 規 定 13.2.2 螺 筋 及 鋼 線 網 所 用 鋼 線 應 符 合 CNS 1468[ 低 碳 鋼 線 ] 之 規 定 13.2.3 預 力 混 凝 土 所 使 用 之 預 力 鋼 腱 應 符 合 CNS 3332[ 預 力 混 凝 土 用 鋼 線 及 鋼 絞 線 ] 之 規 定 13.2.4 鋼 筋 混 凝 土 結 構 物 之 構 材 中, 如 埋 築 鋼 材 成 為 合 成 構 材, 其 所 用 之 鋼 材 應 符 合 CNS 2947 [ 銲 接 結 構 用 軋 鋼 料 ] 及 CNS 2473[ 一 般 結 構 用 軋 鋼 料 ] 之 規 定 本 規 範 所 有 條 文 規 定 中, 有 關 鋼 筋 鋼 線, 或 絞 線 之 直 徑 ( 及 面 積 ) 均 係 依 據 CNS 相 關 標 稱 尺 度 (nominal dimension) 之 規 定 施 工 過 程 中 須 多 次 彎 折 或 做 銲 接 之 鋼 筋 均 須 採 用 CNS 560[ 鋼 筋 混 凝 土 用 鋼 筋 ] 中 規 定 之 熱 軋 鋼 筋 第 5W 種 ( 符 號 :SD42W) 之 鋼 筋 近 年 來 國 內 鋼 筋 製 造 業 者 發 展 採 用 鋼 筋 水 淬 製 法, 其 製 法 乃 係 將 熱 軋 成 型 之 鋼 筋 加 以 水 淬 速 冷, 以 增 加 鋼 筋 表 層 受 水 淬 部 份 之 抗 拉 強 度 此 種 做 法 是 否 符 合 材 料 性 能 之 需 求, 尚 無 有 關 之 研 究 報 告 可 資 依 據, 使 用 時 應 先 謹 慎 評 估 此 種 鋼 筋 銲 接 時 有 使 水 淬 強 化 功 能 消 失 之 虞, 故 不 宜 用 於 銲 接 施 工 且 車 牙 會 損 及 強 度 較 高 之 表 層, 亦 不 宜 使 用 於 車 牙 續 接 13.3 標 準 彎 鉤 本 規 範 內 所 稱 之 標 準 彎 鉤 應 為 下 列 之 一 : 13.3.1 180 之 彎 轉, 其 自 由 端 應 作 至 少 4d b 且 不 小 於 6.5 cm 之 直 線 延 伸 13.3.2 90 之 彎 轉, 其 自 由 端 應 作 至 少 12d b 之 直 線 延 伸 13.3.3 肋 筋 或 箍 筋 之 標 準 彎 鉤 為 : (1) D16 及 較 小 之 鋼 筋 90 彎 轉, 其 自 由 端 應 作 至 少 6d b 之 直 線 延 伸 (2) D19 D22 及 D25 鋼 筋 90 彎 轉, 其 自 由 端 應 作 至 少 12d b 之 直 線 延 伸 (3) D25 及 較 小 之 鋼 筋 135 彎 轉, 其 自 由 端 應 作 至 少 6d b 之 直 線 延 伸 主 鋼 筋 之 標 準 彎 鉤 規 定 詳 如 圖 R13.3(a), 肋 筋 或 箍 筋 之 標 準 彎 鉤 之 規 定 詳 如 圖 R13.3(b) 肋 筋 或 箍 筋 之 標 準 彎 鉤 僅 限 使 用 於 D25 及 較 小 之 鋼 筋,90 彎 轉 及 6d b 延 伸 情 況 僅 限 於 D16 及 較 小 之 13-1

鋼 筋 研 究 結 果 顯 示 尺 寸 較 大 之 肋 筋 或 箍 筋, 如 90 彎 轉 後 只 直 線 延 伸 6d b, 在 高 載 重 下 易 被 突 然 拉 出 d b 彎 曲 內 直 徑 d b 135 12d b 彎 曲 內 直 徑 彎 曲 內 直 徑 4d b 6.5cm (a) 主 鋼 筋 6d b (D10~D16 鋼 筋 ) 12d b (D19~D25 鋼 筋 ) (b) 肋 筋 或 箍 筋 6d b 圖 R13.3 鋼 筋 之 標 準 彎 鉤 13.3.4 耐 震 彎 鉤 定 義 於 第 15.2 節 13.4 最 小 彎 曲 內 直 徑 13.4.1 鋼 筋 標 準 彎 鉤 之 彎 曲 內 直 徑, 除 D10 至 D16 之 肋 筋 與 箍 筋 外, 不 得 小 於 表 13.4.1 之 規 定 表 13.4.1 標 準 彎 鉤 之 最 小 彎 曲 內 直 徑 鋼 筋 稱 號 最 小 彎 曲 內 直 徑 D10 至 D25 6d b D29 至 D36 8d b D39 以 上 10d b 鋼 筋 標 準 彎 鉤 用 鋼 筋 之 內 側 彎 曲 直 徑 規 定 係 為 方 便 施 工 控 制 最 小 彎 曲 內 直 徑 規 定 之 主 要 考 慮 因 素 為 使 鋼 筋 彎 折 不 斷 裂 及 避 免 彎 鉤 內 混 凝 土 被 擠 碎 鋼 筋 標 準 彎 鉤 彎 曲 內 直 徑 之 規 定 詳 如 圖 R13.3 所 示 13.4.2 D16 或 較 小 之 肋 筋 或 箍 筋, 其 彎 曲 內 直 徑 不 得 小 於 4d b ; 大 於 D16 者, 其 彎 曲 內 直 徑 不 得 小 於 表 13.4.1 之 規 定 常 用 之 肋 筋 或 箍 筋 其 彎 曲 內 直 徑 不 得 小 於 4d b 之 規 定 乃 是 依 據 工 程 實 務 經 驗 而 定 肋 筋 或 箍 筋 不 論 做 90 或 135 標 準 彎 鉤, 其 鋼 筋 尺 寸 不 大 於 D16 之 規 定, 乃 是 為 了 配 合 鋼 筋 加 工 設 備 13.4.3 肋 筋 與 箍 筋 之 熔 接 光 面 或 麻 面 鋼 線 網, 若 其 麻 面 鋼 線 直 徑 大 於 7 mm 者, 其 彎 曲 內 直 徑 不 得 小 於 4d b ; 其 他 鋼 線 則 不 得 小 於 2d b 彎 曲 內 直 徑 小 於 8d b 者, 其 彎 曲 點 距 最 近 之 銲 接 交 點 不 得 小 於 4d b 熔 接 光 面 或 麻 面 鋼 線 網 可 用 做 肋 筋 與 箍 筋 鋼 線 網 相 交 處 之 鋼 線 經 銲 接 後, 其 延 展 性 之 均 勻 度 與 可 彎 折 性 已 不 同 於 未 加 熱 之 處, 上 述 銲 接 溫 度 影 響 通 常 在 四 倍 鋼 線 直 徑 之 範 圍 內 規 定 最 小 彎 曲 內 直 徑 與 CNS 鋼 線 材 料 彎 曲 試 驗 之 要 求 大 致 相 同 13-2

第 十 三 章 設 計 細 則 13.5 鋼 筋 間 距 之 限 制 鋼 筋 最 小 間 距 限 制 之 主 要 目 的 在 於 使 混 凝 土 澆 置 時, 混 凝 土 易 於 通 過 鋼 筋 之 間 隙 進 入 模 板 內, 完 全 充 滿 鋼 筋 與 模 板 間 及 鋼 筋 與 鋼 筋 間 之 空 間, 不 致 產 生 蜂 窩 現 象, 並 避 免 鋼 筋 排 列 過 密 以 致 發 生 剪 力 或 乾 縮 裂 縫 第 五 章 規 定 之 伸 展 長 度 已 考 慮 鋼 筋 間 距 之 影 響 較 大 之 鋼 筋 間 距 可 用 較 短 鋼 筋 伸 展 長 度 使 用 較 大 之 鋼 筋 間 距 有 時 對 施 工 及 結 構 有 其 方 便 之 處 13.5.1 同 層 平 行 鋼 筋 間 之 淨 距 不 得 小 於 1.0d b, 或 粗 粒 料 標 稱 最 大 粒 徑 1.33 倍, 亦 不 得 小 於 2.5cm 13.5.2 若 鋼 筋 分 置 兩 層 以 上 者, 兩 層 間 之 淨 距 不 得 小 於 2.5 cm, 各 層 之 鋼 筋 須 上 下 對 齊 不 得 錯 列 13.5.3 受 壓 構 材 之 主 筋 間 淨 距 不 得 小 於 1.5d b, 或 粗 粒 料 標 稱 最 大 粒 徑 之 1.33 倍, 亦 不 得 小 於 4 cm 13.5.4 鋼 筋 間 淨 距 之 限 制 亦 適 用 於 接 觸 搭 接 鋼 筋 與 其 他 相 鄰 鋼 筋 或 其 他 續 接 鋼 筋 之 間 13.5.5 除 混 凝 土 柵 版 外, 牆 及 版 之 主 筋 間 距 不 得 大 於 牆 厚 或 版 厚 之 3 倍, 亦 不 得 超 過 45 cm 13.5.6 束 筋 13.5.6.1 四 根 以 內 鋼 筋 可 接 觸 合 成 一 束 如 單 根 鋼 筋 作 用 當 構 材 之 配 筋 較 多 無 法 使 鋼 筋 各 自 分 開 保 持 應 有 之 最 小 間 距 時, 可 將 四 根 以 內 鋼 筋 接 觸 合 成 一 束 如 單 根 鋼 筋 作 用, 此 種 成 束 鋼 筋 簡 稱 為 束 筋 [13.1] 規 範 中 所 謂 鋼 筋 接 觸 合 成 一 束 如 單 根 鋼 筋 作 用 刻 意 避 免 發 生 束 筋 中 有 任 何 三 支 鋼 筋 在 同 一 平 面 上 之 情 況 三 筋 或 四 筋 之 標 準 束 筋 型 式 為 三 角 形 正 方 形 或 L 形, 其 可 能 之 安 排 方 式, 如 圖 R13.5.6 根 據 實 務 經 驗, 束 筋 在 彎 曲 平 面 上 之 最 小 彎 曲 內 直 徑 比 單 筋 為 大, 故 不 宜 整 體 彎 曲 或 做 彎 鉤, 當 須 做 末 端 彎 鉤 時, 最 好 各 單 筋 於 束 筋 內 錯 開 做 彎 鉤 不 論 垂 直 或 水 平 放 置 之 束 筋 可 採 用 繫 筋 鋼 線 或 其 他 方 式 綑 綁, 以 確 保 其 位 置 固 定 束 筋 與 單 一 鋼 筋 一 樣 須 具 足 夠 之 混 凝 土 握 裹 應 力, 其 使 用 應 按 第 13.5.6 節 以 下 幾 條 之 規 定 圖 R13.5.6 束 筋 可 能 之 安 排 方 式 13.5.6.2 束 筋 須 以 肋 筋 或 箍 筋 圍 束 13.5.6.3 大 於 D36 之 鋼 筋 不 得 成 束 置 於 梁 內 13.5.6.4 受 撓 構 材 跨 度 內 之 束 筋, 束 內 每 根 鋼 筋 應 在 不 同 點 終 斷, 終 斷 點 至 少 應 錯 開 40d b 之 距 離 13.5.6.5 若 鋼 筋 之 間 距 限 制 及 最 小 保 護 層 厚 係 由 鋼 筋 直 徑 d b 決 定 者, 束 筋 所 用 之 直 徑 可 用 其 等 面 積 所 相 當 單 根 鋼 筋 之 直 徑 大 於 D36 之 鋼 筋 不 得 成 束 置 於 梁 內 之 限 制 乃 基 於 建 築 物 構 材 尺 寸 之 實 務 限 制, 但 美 國 公 路 橋 梁 標 準 規 範 [13.2] 容 許 使 用 D43 及 D57 之 雙 筋 束 筋 於 橋 梁 大 梁 中 其 實 若 要 符 合 第 3.7 節 之 裂 縫 控 制 之 要 求, 13-3

自 然 會 將 大 於 D36 之 成 束 鋼 筋 排 除 其 做 為 梁 之 拉 力 鋼 筋 13.5.7 預 力 鋼 腱 及 套 管 13.5.7.1 先 拉 預 力 鋼 腱 在 構 材 端 部 之 中 心 間 距 不 得 小 於 鋼 線 直 徑 之 4 倍 鋼 絞 線 直 徑 之 5 倍 若 預 力 傳 遞 時 之 混 凝 土 強 度 達 280 kgf/cm 2 或 以 上 時, 標 稱 直 徑 12.7mm 或 以 下 之 鋼 腱 其 最 低 中 心 距 須 為 44mm; 標 稱 直 徑 15.2mm 之 鋼 腱 其 最 低 中 心 距 須 為 50mm 跨 徑 中 間 部 份 鋼 腱 之 豎 向 間 距 可 予 縮 小 或 成 束 使 用 13.5.7.2 後 拉 預 力 鋼 腱 之 套 管 間 如 能 順 利 澆 置 混 凝 土, 且 有 適 當 措 施 使 鋼 腱 於 施 預 力 時 不 致 損 壞 套 管 者, 套 管 可 成 束 使 用 預 力 傳 遞 時 混 凝 土 強 度 達 280 kgf/cm 2 或 以 上 時 允 許 間 距 可 以 減 小 之 規 定 出 自 參 考 文 獻 [7.10,7.11] 當 大 梁 中 後 拉 預 力 鋼 腱 之 套 管 被 安 排 上 下 密 接 時, 應 採 取 適 當 措 施 使 鋼 腱 於 施 預 力 時 不 致 損 壞 套 管 套 管 若 水 平 排 置 應 使 施 工 能 妥 善 澆 置 混 凝 土 一 般 而 言, 套 管 間 之 淨 間 距 為 1.33 倍 之 粗 粒 料 標 稱 最 大 粒 徑, 但 不 小 於 25 mm 當 鋼 腱 或 套 管 太 過 集 中 以 致 其 混 凝 土 保 護 層 形 成 弱 面 時, 應 加 設 鋼 筋 以 控 制 其 裂 縫 13.6 鋼 筋 之 保 護 層 13.6.1 現 場 澆 置 混 凝 土 ( 非 預 力 ) 鋼 筋 混 凝 土 保 護 層 厚 度 係 設 計 者 依 據 混 凝 土 結 構 物 所 處 之 環 境 條 件, 參 考 表 13.6.1 之 鋼 筋 最 小 保 護 層 厚 決 定 適 當 厚 度 並 依 規 定 標 示 表 13.6.1 現 場 澆 置 混 凝 土 ( 非 預 力 ) 鋼 筋 之 最 小 保 護 層 厚 版 牆 柵 狀 況 及 牆 版 不 受 風 雨 侵 襲 且 不 與 土 壤 接 觸 者 : 梁 柱 及 基 腳 ( 單 位 :mm) 薄 殼 及 摺 版 鋼 線 或 d b 16 mm 鋼 筋 20 40 15 16mm < d b 36 mm 鋼 筋 20 40 20 d b > 36 mm 鋼 筋 40 40 20 受 風 雨 侵 襲 或 與 土 壤 接 觸 者 : 鋼 線 或 d b 16 mm 鋼 筋 40 40 40 16mm < d b 鋼 筋 50 50 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 混 凝 土 保 護 層 係 為 保 護 鋼 筋 抵 抗 天 候 及 其 他 之 侵 蝕 混 凝 土 保 護 層 之 量 測 為 自 混 凝 土 之 表 面 至 鋼 筋 之 最 外 表 面 各 種 構 材 混 凝 土 最 小 保 護 層 之 量 測 分 別 為 : 有 橫 向 鋼 筋 圍 封 主 鋼 筋 時, 量 至 肋 筋 箍 筋 或 螺 箍 筋 之 最 外 緣 ; 無 橫 向 鋼 筋 圍 封 之 一 層 以 上 主 筋, 量 至 最 外 層 鋼 筋 ; 後 拉 預 力 鋼 材 量 至 金 屬 端 錨 配 件 或 套 管 受 風 雨 侵 襲 情 況 係 指 直 接 暴 露 於 濕 度 變 化 及 溫 度 變 化 處 但 梁 版 或 薄 殼 底 面 並 不 被 認 為 直 接 暴 露, 除 非 承 受 乾 濕 交 替 作 用, 包 括 結 露 或 漏 水 流 水 或 其 他 類 似 作 用 13-4

第 十 三 章 設 計 細 則 使 用 較 大 保 護 層 時 應 注 意 檢 核 受 撓 構 材 有 效 深 度 與 柱 心 面 積 之 減 少 及 裂 紋 控 制 目 前 第 五 章 所 示 伸 展 長 度 為 鋼 筋 保 護 層 之 函 數, 故 在 某 些 情 況, 設 計 者 可 使 用 較 大 保 護 層 有 關 鋼 筋 保 護 層 之 規 定 係 為 保 護 鋼 筋, 使 能 達 使 用 年 限, 本 章 之 規 定 為 要 求 之 最 小 厚 度 對 設 計 者 應 考 慮 鋼 筋 混 凝 土 結 構 物 所 處 之 環 境 條 件, 適 當 決 定 各 項 鋼 筋 所 需 之 混 凝 土 保 護 層 厚 度, 以 符 合 結 構 物 耐 久 性 之 要 求 其 保 護 層 厚 度 應 適 當, 並 做 明 確 規 定 之, 施 工 時 鋼 筋 排 置 之 公 差 應 符 合 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 有 關 規 定 13.6.2 預 鑄 混 凝 土 ( 廠 內 控 制 下 製 作 者 ) 廠 內 控 制 下 製 作 之 預 鑄 混 凝 土 構 材, 其 非 預 力 鋼 筋 之 保 護 層 厚 應 按 表 13.6.2 之 規 定 表 13.6.2 預 鑄 混 凝 土 ( 廠 內 控 制 下 製 作 者 ) 鋼 筋 之 最 小 保 護 層 厚 狀 況 不 受 風 雨 侵 襲 且 不 與 土 壤 接 觸 者 : ( 單 位 :mm) 版 牆 梁 柱 薄 殼 及 柵 及 牆 版 主 筋 肋 箍 筋 摺 版 鋼 線 或 d b 16 mm 鋼 筋 15 15 10 10 16mm < d b 36 mm 鋼 筋 15 d b 10 15 d b > 36mm 鋼 筋 30 40 10 受 風 雨 侵 襲 或 與 土 壤 接 觸 者 : 鋼 線 或 d b 16 mm 鋼 筋 20 30 30 30 16 mm < d b 36 mm 鋼 筋 20 40 40 40 d b > 36 mm 鋼 筋 40 50 50 50 預 鑄 構 造 之 混 凝 土 保 護 層 要 求 厚 度 較 小 之 原 因, 在 於 反 應 預 鑄 工 法 於 配 比 澆 置 及 養 護 上 具 較 佳 之 品 質 控 制 條 文 中 所 稱 之 廠 內 控 制 下 製 作 並 非 規 定 預 鑄 構 材 一 定 須 在 工 廠 製 造, 若 在 工 地 現 場 預 鑄 之 結 構 構 件, 但 其 模 板 尺 寸 控 制 鋼 筋 排 置 混 凝 土 品 質 控 制 及 養 護 程 序 與 預 鑄 廠 之 要 求 相 當, 亦 可 認 為 本 節 所 稱 之 廠 內 控 制 下 製 作 者 13.6.3 預 力 混 凝 土 13.6.3.1 預 力 混 凝 土 構 材 之 預 力 與 非 預 力 鋼 筋 套 管 及 端 錨 配 件, 除 按 第 13.6.3.2 及 13.6.3.3 節 之 規 定 外, 其 最 小 混 凝 土 保 護 層 厚 須 按 表 13.6.3 之 規 定 13.6.3.2 預 力 混 凝 土 構 材 直 接 受 風 雨 侵 襲 與 土 壤 接 觸 或 處 於 腐 蝕 性 環 境, 且 拉 應 力 值 超 過 第 11.5.2.2 節 之 規 定, 保 護 層 厚 需 增 加 50% 13.6.3.3 廠 內 控 制 下 製 作 之 預 力 混 凝 土 構 材, 其 非 預 力 鋼 筋 之 保 護 層 厚 應 按 表 13.6.2 之 規 定 表 13.6.3 預 力 與 非 預 力 鋼 筋 套 管 及 端 錨 配 件 鋼 筋 之 最 小 保 護 層 厚 ( 單 位 :mm) 狀 況 不 受 風 雨 侵 襲 或 不 接 觸 地 面 者 : 版 牆 梁 柱 柵 及 牆 版 主 筋 肋 箍 筋 薄 殼 及 摺 版 鋼 線 或 d b 16 mm 鋼 筋 20 40 25 10 d b > 16 mm 鋼 筋 20 40 25 d b ( 20) 受 風 雨 侵 襲 或 與 土 壤 接 觸 者 : 25 40 40 40 13-5

澆 置 於 土 壤 或 岩 石 上 或 與 腐 蝕 性 環 境 接 觸 者 : 75 75 75 75 13.6.4 束 筋 束 筋 之 最 小 保 護 層 厚 不 得 小 於 以 其 總 面 積 換 算 之 單 根 鋼 筋 相 當 直 徑, 且 須 符 合 第 13.6.1 至 13.6.3 節 之 規 定 相 當 直 徑 係 指 與 成 束 鋼 筋 斷 面 積 相 等 之 單 根 鋼 筋 直 徑, 若 計 得 之 相 當 直 徑 大 於 50 mm 時, 以 50 mm 計 13.6.5 腐 蝕 性 環 境 於 腐 蝕 性 環 境 內 或 嚴 重 暴 露 情 況 下, 混 凝 土 保 護 層 厚 度 需 適 量 增 加 並 注 意 其 混 凝 土 之 密 實 度, 或 採 取 適 當 之 保 護 措 施 當 混 凝 土 於 使 用 年 限 內 須 暴 露 於 外 界 氯 化 物 來 源, 如 除 冰 鹽 含 鹽 水 海 水 或 上 述 各 項 之 噴 霧 等, 應 使 混 凝 土 之 配 比 符 合 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 要 求, 如 最 少 含 氣 量 最 大 水 灰 比 ( 輕 質 混 凝 土 則 為 最 低 強 度 ) 混 凝 土 中 之 最 高 氯 含 量 及 水 泥 之 種 類 等 13.6.6 擴 建 延 伸 結 構 物 因 備 將 來 擴 建 延 伸 在 外 之 鋼 筋 埋 置 物 及 鋼 板 須 有 適 當 之 保 護 措 施, 以 防 腐 蝕 13.6.7 防 火 保 護 若 建 築 規 章 關 於 鋼 筋 防 火 保 護 層 厚 之 規 定 大 於 本 節 之 規 定 者, 則 須 從 其 規 定 13.7 柱 筋 細 則 13.7.1 鋼 筋 之 偏 折 縱 向 鋼 筋 之 偏 折 須 符 合 下 列 規 定 : 13.7.1.1 偏 折 鋼 筋 對 柱 軸 偏 斜 部 份 之 斜 度 不 得 大 於 1 : 6 13.7.1.2 除 需 偏 斜 部 份 外, 柱 主 鋼 筋 須 與 柱 軸 平 行 13.7.1.3 鋼 筋 偏 折 處 須 用 橫 箍 筋 螺 箍 筋 或 部 份 樓 版 構 造 做 橫 向 支 撐 橫 向 支 撐 須 能 承 受 鋼 筋 偏 折 部 份 橫 向 分 力 1.5 倍 之 推 力, 若 用 橫 箍 或 螺 箍 時 須 配 置 於 偏 折 點 15 cm 以 內 13.7.1.4 偏 折 鋼 筋 須 預 先 彎 妥 後 放 置 於 模 板 內 13.7.1.5 柱 面 偏 距 7.5 cm 以 上 時 主 筋 不 得 偏 折, 該 主 筋 須 用 插 接 筋 續 接 之, 續 接 須 按 第 5.18 節 之 規 定 第 13.7.1.1 至 13.7.1.4 節 柱 斷 面 縮 小 縱 向 主 鋼 筋 之 處 理 如 圖 R13.7.1 13-6

] 第 十 三 章 設 計 細 則 偏 距 小 於 7.5 cm 最 大 斜 度 1:6 主 筋 偏 折 圖 R13.7.1 柱 斷 面 縮 小 縱 向 主 鋼 筋 之 處 理 13.7.2 合 成 受 壓 構 材 之 鋼 骨 合 成 受 壓 構 材 之 鋼 骨 間 之 載 重 傳 遞, 須 符 合 下 列 規 定 : 13.7.2.1 合 成 受 壓 構 材 之 鋼 骨 在 續 接 處 必 須 整 平, 上 下 兩 鋼 骨 應 用 可 靠 設 施 使 其 對 準 承 接 13.7.2.2 在 端 承 接 處, 承 壓 之 有 效 傳 遞 僅 能 考 慮 不 超 過 鋼 骨 載 重 之 50% 13.7.2.3 柱 底 與 基 腳 之 應 力 傳 遞 須 按 第 8.9 節 規 定 13.7.2.4 鋼 骨 柱 底 之 設 計 須 使 能 傳 遞 合 成 柱 之 全 部 載 重 至 基 腳 ; 或 僅 傳 遞 鋼 骨 部 份 之 載 重, 而 有 足 夠 鋼 筋 混 凝 土 之 斷 面, 由 鋼 筋 及 混 凝 土 以 壓 應 力 將 其 餘 之 載 重 傳 遞 至 基 腳 端 承 接 處 承 壓 之 有 效 傳 遞 僅 能 考 慮 不 超 過 鋼 骨 載 重 50% 之 規 定, 乃 有 意 使 其 續 接 處 提 供 相 同 之 拉 力 強 度 ( 最 高 50%), 因 此 鋼 骨 中 剩 餘 之 總 壓 縮 應 力 必 須 由 插 接 筋 續 接 板 或 銲 接 等 來 傳 遞 要 符 合 此 項 規 定, 必 須 確 保 合 成 構 材 中 之 續 接 接 頭 具 有 如 一 般 鋼 筋 混 凝 土 受 壓 構 材 所 要 求 之 相 同 拉 力 強 度 13.8 接 頭 13.8.1 主 要 構 件 ( 如 梁 及 柱 ) 之 接 頭 處, 連 續 鋼 筋 之 續 接 及 終 斷 鋼 筋 之 錨 定 均 須 加 以 圍 封 13.8.2 接 頭 之 圍 封 應 為 外 接 構 件 混 凝 土 與 接 頭 內 之 閉 合 橫 箍 筋 螺 箍 筋 或 肋 筋 圍 封 對 接 頭 而 言 相 當 重 要, 可 以 確 保 構 材 在 反 復 載 重 作 用 下, 能 發 揮 其 撓 曲 強 度, 不 致 發 生 接 頭 破 壞 13.9 受 壓 構 材 之 橫 向 鋼 筋 13.9.1 受 壓 構 材 之 橫 向 鋼 筋 須 按 第 13.9.4 及 13.9.5 節 之 規 定 需 用 剪 力 或 扭 力 鋼 筋 時, 須 按 第 四 章 之 規 定 13.9.2 合 成 受 壓 構 材 之 橫 向 鋼 筋 應 按 第 3.17 節 之 規 定 ; 預 力 鋼 腱 之 橫 向 鋼 筋 應 按 第 11.12 節 之 規 定 13.9.3 若 經 試 驗 及 結 構 分 析 證 實 構 造 物 具 足 夠 強 度 且 易 於 施 工, 可 不 按 第 13.9 3.17 及 11.12 節 之 規 定 保 護 層 厚 度 小 於 40 mm 之 預 鑄 柱 無 縱 向 主 筋 之 預 力 柱 尺 寸 小 於 本 規 範 前 版 規 定 之 最 小 斷 面 之 柱 牆 形 柱 使 用 小 粗 粒 料 之 混 凝 土 柱 及 其 他 特 殊 情 況 可 能 須 特 別 設 計 其 橫 向 鋼 筋 光 面 或 麻 面 鋼 線 W4 D4 或 較 大 鋼 線 可 用 做 肋 筋 或 螺 箍 筋 若 此 種 特 殊 柱 係 以 載 重 強 度 設 計 之 螺 箍 柱, 則 其 螺 箍 筋 之 鋼 筋 13-7

比 ρ s 須 符 合 第 3.10.3 節 之 規 定 13.9.4 螺 箍 筋 受 壓 構 材 之 螺 箍 筋 須 按 第 3.10.3 節 及 下 列 之 規 定 : 13.9.4.1 螺 箍 筋 應 使 用 連 續 鋼 筋 或 鋼 線, 鋼 筋 之 大 小 應 能 維 持 間 距 均 勻, 並 適 於 搬 運 及 排 置, 不 致 偏 離 設 計 尺 寸 及 位 置 13.9.4.2 現 場 澆 置 受 壓 構 材 之 螺 箍 筋 不 得 小 於 D10 13.9.4.3 螺 箍 筋 之 淨 間 距 不 得 大 於 7.5 cm, 亦 不 得 小 於 2.5 cm 或 粗 粒 料 標 稱 最 大 粒 徑 之 1.33 倍 標 準 螺 箍 筋 為 採 用 直 徑 為 10 mm 13 mm 及 16 mm 之 熱 軋 或 冷 拉 之 光 面 或 竹 節 鋼 筋 若 是 保 護 層 為 40 mm 以 上 混 凝 土 強 度 為 210 kgf/cm 2 以 上 之 柱, 根 據 現 場 澆 置 之 施 工 經 驗, 可 用 10 mm 之 最 小 螺 箍 筋 13.9.4.4 螺 箍 筋 應 於 兩 端 再 加 1.5 圈 以 為 錨 定 13.9.4.5 螺 箍 筋 需 續 接 時, 可 採 下 列 任 一 方 法 : (1) 搭 接 長 度 不 小 於 30 cm 與 下 列 (a) 至 (e) 項 之 大 者 : (a) 無 塗 布 竹 節 鋼 筋 或 鋼 線... 48d b (b) 無 塗 布 光 面 鋼 筋 或 鋼 線... 72d b (c) 環 氧 樹 脂 塗 布 竹 節 鋼 筋 或 鋼 線... 72d b (d) 無 塗 布 光 面 鋼 筋 或 鋼 線 之 螺 箍 兩 端 具 符 合 13.3.3 規 定 之 標 準 彎 鉤, 且 彎 鉤 埋 入 螺 箍 圍 束 之 柱 心 中... 48d b (e) 環 氧 樹 脂 塗 布 竹 節 鋼 筋 或 鋼 線 之 螺 箍 兩 端 具 符 合 13.3.3 規 定 之 標 準 彎 鉤, 且 彎 鉤 埋 入 螺 箍 圍 束 之 柱 心 中... 48d b (2) 依 第 5.15.3 節 規 定 之 全 機 械 式 或 銲 接 續 接 方 式 13.9.4.6 螺 箍 筋 之 配 置 應 自 基 腳 面 或 各 層 樓 版 面 起 至 其 上 所 支 承 構 材 之 最 底 層 水 平 鋼 筋 止 13.9.4.7 柱 之 任 一 邊 未 有 梁 或 托 架 構 入 時, 橫 箍 筋 須 自 螺 箍 筋 終 止 處 向 上 延 伸 配 置 至 版 底 或 柱 頭 版 底 13.9.4.8 柱 頂 有 柱 冠 者, 螺 箍 筋 須 延 伸 入 柱 冠 內 至 柱 冠 寬 度 ( 或 直 徑 ) 等 於 二 倍 柱 寬 ( 或 直 徑 ) 之 處 13.9.4.9 螺 箍 筋 須 定 位 成 線 並 牢 固 之 本 規 範 容 許 柱 上 端 螺 箍 筋 終 止 於 所 支 承 構 材 之 最 底 層 水 平 鋼 筋, 說 明 如 下 : 若 柱 之 一 面 或 更 多 面 未 受 梁 或 托 架 之 圍 封, 則 須 於 螺 箍 筋 終 止 高 程 至 樓 版 或 柱 頭 版 底 面 間 設 置 橫 箍 筋 若 柱 之 各 面 均 受 梁 或 托 架 之 圍 封, 但 梁 或 托 架 之 深 度 不 同, 則 橫 箍 筋 須 由 螺 箍 筋 延 伸 至 構 入 柱 之 梁 或 托 架 之 最 淺 者 之 底 層 水 平 鋼 筋 處 這 些 額 外 增 加 之 橫 箍 筋 係 用 以 圍 封 縱 向 柱 筋 與 部 份 由 梁 彎 入 柱 以 錨 定 之 鋼 筋, 參 閱 第 13.8 節 為 使 螺 箍 筋 確 保 定 位 間 距 及 走 向, 以 防 止 混 凝 土 澆 置 時 移 位, 可 使 用 間 隔 物 (spacer), 也 可 使 用 13-8

第 十 三 章 設 計 細 則 其 他 有 效 之 方 法 使 用 間 隔 物 時,ACI 之 建 議 可 參 考 如 下 : 螺 箍 筋 或 鋼 線 之 直 徑 小 於 16 mm 16 mm 或 較 大 螺 箍 之 直 徑 小 於 50 cm 50~75 cm 大 於 75 cm 60 cm 或 較 小 大 於 60 cm 間 隔 物 之 最 小 數 目 2 3 4 3 4 間 隔 物 之 材 質 及 設 置 方 式 應 不 得 妨 礙 混 凝 土 對 鋼 筋 之 保 護 作 用, 須 經 核 可 方 得 使 用, 可 參 考 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 規 定 本 規 範 修 訂 環 氧 樹 脂 塗 布 與 光 面 螺 箍 筋 之 搭 接 要 求, 並 允 許 機 械 續 接 13.9.4.10 使 用 多 螺 箍 筋 時, 任 兩 螺 箍 間 之 淨 重 疊 距 離 最 大 處 ( 箍 筋 內 緣 到 內 緣 ) 不 得 小 於 0.30 倍 螺 箍 直 徑 ( 內 徑 ), 螺 箍 直 徑 不 同 時 取 小 值 ; 亦 不 得 小 於 6 cm 採 用 多 螺 箍 時, 為 避 免 多 螺 箍 筋 之 核 心 混 凝 土 在 箍 筋 破 壞 前 脫 離, 需 確 保 螺 箍 間 具 有 足 夠 的 重 疊 區 域, 在 沒 有 更 多 的 試 驗 結 果 證 明 以 前, 本 規 範 規 定 任 兩 螺 箍 筋 連 鎖 時, 其 重 疊 距 離 不 得 小 於 0.30 倍 螺 箍 直 徑, 但 當 連 鎖 螺 箍 之 直 徑 不 同 時, 可 取 直 徑 小 者 計 算 本 規 範 另 規 定 任 兩 螺 箍 間 之 淨 重 疊 距 離 最 大 處 不 得 小 於 6cm, 可 避 免 因 螺 箍 直 徑 過 小 而 造 成 重 疊 區 域 不 足 的 現 象 [13.5] 13.9.5 橫 箍 筋 受 壓 構 材 之 非 預 力 主 鋼 筋 須 用 橫 箍 筋 圍 箍 之, 其 規 定 如 下 : 13.9.5.1 主 鋼 筋 不 大 於 D32 者 須 用 D10 以 上 之 箍 筋 ; 主 鋼 筋 大 於 D32 或 為 束 筋 者 須 用 D13 以 上 之 箍 筋 上 述 箍 筋 亦 可 使 用 相 等 面 積 之 麻 面 鋼 線 或 熔 接 鋼 線 網 13.9.5.2 橫 箍 筋 間 距 不 得 大 於 主 鋼 筋 直 徑 之 16 倍 或 箍 筋 直 徑 之 48 倍, 亦 不 得 大 於 柱 之 最 小 邊 寬 13.9.5.3 橫 箍 筋 之 配 置 須 使 在 各 柱 角 處 之 主 鋼 筋 及 每 隔 一 根 主 鋼 筋 均 有 轉 角 之 橫 箍 作 橫 向 支 承 ; 該 內 轉 角 不 得 大 於 135 ; 主 鋼 筋 無 橫 向 支 承 者 至 有 橫 向 支 承 者 之 淨 距 不 得 大 於 15 cm 主 鋼 筋 排 列 成 圓 形 時, 可 用 全 圓 形 橫 箍 所 有 受 壓 主 鋼 筋 須 用 橫 箍 筋 圍 箍 之 橫 箍 筋 配 置 之 規 定 可 參 考 圖 R13.9 橫 箍 筋 標 準 彎 鉤 僅 適 用 於 竹 節 鋼 筋, 並 應 盡 可 能 錯 開 當 主 鋼 筋 安 排 為 圓 形 分 佈 時, 每 一 規 定 間 距 僅 須 用 一 橫 箍 即 可 可 以 採 用 連 續 圓 形 ( 螺 線 ) 以 滿 足 上 述 要 求, 其 螺 距 可 比 第 13.9.4.3 節 螺 箍 筋 要 求 間 距 為 大, 但 最 大 為 橫 箍 筋 之 要 求 間 距 等 於 或 小 於 15 cm 等 於 或 小 於 15 cm 最 大 135 可 大 於 15cm 不 需 中 間 繫 筋 圖 R13.9 橫 箍 筋 之 配 置 13.9.5.4 橫 箍 至 基 腳 或 樓 版 頂 面 之 距 離, 或 至 柱 頭 版 或 樓 版 底 層 鋼 筋 之 距 離 均 不 得 大 於 橫 13-9

箍 間 距 之 一 半 13.9.5.5 柱 之 四 周 均 有 梁 或 托 架 時, 橫 箍 之 終 止 配 置 處 至 最 淺 之 梁 或 托 架 之 底 層 鋼 筋 之 距 離 不 得 大 於 7.5 cm 者 13.10 受 撓 構 材 之 橫 向 鋼 筋 13.10.1 梁 中 之 受 壓 鋼 筋 須 以 箍 筋 肋 筋 或 相 等 面 積 之 熔 接 鋼 線 網 圍 縛 之, 其 尺 寸 及 間 距 按 第 13.9.5 節 之 規 定 肋 筋 或 箍 筋 須 設 置 於 需 要 受 壓 鋼 筋 之 範 圍 13.10.2 受 撓 構 材 受 反 復 應 力 或 於 支 承 處 受 扭 力 時, 其 橫 向 鋼 筋 須 用 閉 合 箍 筋 閉 合 肋 筋 或 螺 箍 筋 並 沿 主 鋼 筋 延 伸 之 13.10.3 閉 合 箍 筋 或 肋 筋 可 以 一 支 箍 筋 或 肋 筋 端 之 標 準 彎 鉤 疊 合 繫 繞 於 一 支 主 鋼 筋, 或 以 一 支 或 兩 支 箍 筋 或 肋 筋 按 第 5.16.2 節 乙 級 續 接 之 規 定 搭 接 或 按 第 5.14 節 之 規 定 錨 定 梁 或 大 梁 中 之 受 壓 鋼 筋 必 須 受 圍 封 以 防 止 屈 曲 13.11 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 13.11.1 版 之 受 撓 鋼 筋 僅 單 向 者, 於 受 撓 鋼 筋 垂 直 方 向 須 設 置 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 須 與 主 鋼 筋 在 同 平 面 上 垂 直 配 置, 以 使 龜 裂 減 至 最 少, 並 使 結 構 結 合 成 一 體 以 確 保 其 作 用 符 合 設 計 時 之 假 設 本 規 定 僅 適 用 於 結 構 樓 版, 不 適 用 於 由 土 壤 支 承 之 地 版 13.11.1.1 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 應 按 第 13.11.2 節 之 規 定, 但 亦 可 按 第 13.11.3 節 之 規 定 採 用 預 力 鋼 腱 抵 抗 乾 縮 與 溫 度 效 應 亦 可 採 用 預 力 鋼 腱 13.11.1.2 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 在 受 重 大 束 制 之 處 應 考 慮 第 1.4.3 及 2.4.2 節 之 要 求 第 13.11 節 所 規 定 之 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 量, 已 可 滿 足 乾 縮 與 溫 度 變 化 之 一 般 要 求 但 對 於 構 材 發 生 乾 縮 與 溫 度 變 化 受 結 構 牆 或 大 柱 強 力 限 制 之 情 況, 須 增 加 本 條 文 規 定 之 垂 直 於 撓 曲 方 向 之 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 量 頂 部 及 底 部 鋼 筋 均 可 有 效 控 制 裂 縫 施 工 期 間 若 預 留 控 制 帶, 以 使 初 始 乾 縮 不 致 引 起 應 力 之 增 加, 也 可 有 效 減 少 由 束 制 引 起 之 裂 縫 13.11.2 符 合 第 13.2 節 規 定 之 竹 節 鋼 筋 用 為 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 時 應 按 下 列 規 定 設 置 : 13.11.2.1 乾 縮 與 溫 度 之 鋼 筋 面 積 與 版 總 斷 面 積 之 比 值 不 得 小 於 下 列 規 定 : 竹 節 鋼 筋,f y < 4,200 kgf/cm 2 0.0020 竹 節 鋼 筋,f y = 4,200 kgf/cm 2 ; 或 熔 接 鋼 線 網 0.0018 13-10

第 十 三 章 設 計 細 則 竹 節 鋼 筋,f y > 4,200 kgf/cm 2 0.0018(4,200 / f y ) 且 ( 以 0.35% 為 降 伏 應 變 時 之 f y ) 不 得 小 於 0.0014 13.11.2.2 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 之 間 距 不 得 大 於 版 厚 之 5 倍 或 45 cm 13.11.2.3 各 斷 面 需 用 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 者, 須 按 第 五 章 之 規 定 使 鋼 筋 得 以 發 展 其 規 定 拉 力 降 伏 強 度 f y 本 條 文 所 規 定 之 竹 節 鋼 筋 與 熔 接 鋼 線 網 之 用 量 乃 是 根 據 多 年 良 好 使 用 之 經 驗 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 之 續 接 與 錨 定 須 依 據 第 5.2 5.16 5.19 及 5.20 節 之 規 定 設 計, 使 其 能 達 規 定 降 伏 強 度 13.11.3 符 合 第 13.2 節 規 定 之 預 力 鋼 腱 用 為 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 時 應 按 下 列 規 定 設 置 : 13.11.3.1 預 力 鋼 筋 之 預 力 應 使 總 混 凝 土 斷 面 承 受 至 少 7 kgf/cm 2 之 平 均 壓 應 力 ; 預 力 鋼 筋 之 預 力 係 指 按 第 11.7 節 規 定 已 經 損 失 後 之 有 效 預 力 13.11.3.2 鋼 腱 之 間 距 不 得 超 過 180 cm 13.11.3.3 當 鋼 腱 之 間 距 超 過 135 cm 時, 在 版 邊 緣 之 鋼 腱 間 應 增 設 符 合 第 13.11.2 節 規 定 之 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋, 其 範 圍 為 自 版 邊 緣 向 內 延 伸 一 鋼 腱 間 距 樓 版 若 依 第 13.11.3 節 採 用 預 力 鋼 腱 抵 抗 乾 縮 與 溫 度 效 應 時, 其 效 用 應 與 使 用 非 預 力 鋼 筋 時 相 近, 使 總 混 凝 土 斷 面 承 受 7 kgf/cm 2 當 鋼 腱 之 間 距 超 過 135 cm 時, 版 邊 緣 須 增 加 額 外 之 鋼 筋 以 使 版 所 受 壓 應 力 均 勻, 其 設 置 之 範 圍 為 自 版 邊 緣 至 各 錨 定 器 後 已 充 分 擴 展 分 散 壓 應 力 點 之 間 按 第 13.11.3 節 規 定 對 整 體 現 場 澆 置 之 後 拉 法 梁 版 構 造 之 應 用 如 圖 R13.11.3 所 示 此 部 份 於 平 行 梁 方 向 之 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋, 亦 可 用 7 kgf/cm 2 以 上 預 壓 應 力 取 代 之 有 效 翼 緣 寬 度 * 有 效 翼 緣 寬 度 * 8h b w 8h 8h h b w 8h 預 力 T 型 梁 * 預 力 T 型 梁 構 造 可 用 第 2.12 節 規 定 T 型 梁 有 效 翼 版 寬 b w +16h, 亦 可 參 考 第 11.2 節 採 用 不 同 之 寬 度 在 正 彎 矩 區 域 若 由 預 力 加 靜 重 產 生 之 壓 應 力 小 於 7 kgf/cm 2 時, 應 配 置 符 合 第 13.11.2 節 規 定 之 鋼 筋 圖 R13.11.3 以 預 壓 力 控 制 乾 縮 與 溫 度 用 做 乾 縮 與 溫 度 鋼 筋 用 之 鋼 腱, 應 盡 可 能 配 置 於 版 厚 度 之 中 心 ; 若 因 主 向 鋼 腱 而 偏 移 版 斷 面 之 形 心 時, 仍 不 得 超 出 版 之 核 心 區 域 設 計 者 應 評 估 版 的 縮 短 量, 以 確 定 其 適 當 行 為 通 常 經 適 當 設 計 之 結 構, 低 預 力 應 不 致 造 成 任 何 問 題 但 當 溫 度 效 應 有 顯 著 影 響 時, 應 特 別 注 意 13.12 結 構 整 體 性 之 要 求 13.12.1 為 增 進 結 構 之 整 體 性, 結 構 中 各 構 材 之 接 頭 及 鋼 筋 細 節 應 符 合 以 下 各 節 要 求, 以 達 有 效 13-11

連 結 之 目 的 經 驗 顯 示, 鋼 筋 細 節 稍 做 改 變, 可 顯 著 提 高 整 體 結 構 之 性 能 本 節 為 增 進 結 構 體 之 一 體 性 及 韌 性, 使 當 主 要 支 承 構 件 發 生 損 傷 或 不 正 常 之 超 載 時, 其 傷 害 能 被 限 制 於 小 面 積 範 圍, 以 使 結 構 體 較 能 維 持 整 體 之 穩 定 性 13.12.2 現 場 澆 置 混 凝 土 構 造 應 符 合 下 列 規 定 : 13.12.2.1 柵 構 造 中, 在 連 續 支 承 上 至 少 一 支 底 面 鋼 筋 採 用 連 續 通 過 或 甲 級 抗 拉 搭 接 ; 在 不 連 續 支 承 上 應 以 標 準 彎 鉤 錨 定 之 13.12.2.2 結 構 體 周 界 各 邊 梁 須 配 置 連 續 鋼 筋, 其 上 層 筋 至 少 應 為 支 承 處 負 彎 矩 鋼 筋 之 1/6, 其 下 層 筋 至 少 應 為 跨 度 中 央 正 彎 矩 鋼 筋 之 1/4, 並 應 以 閉 合 箍 筋 圍 束, 但 接 頭 內 不 須 配 置 箍 筋 當 連 續 鋼 筋 須 做 續 接 時, 頂 面 鋼 筋 應 在 跨 度 中 央 續 接, 底 面 鋼 筋 應 在 近 支 承 處 作 甲 級 抗 拉 搭 接 13.12.2.3 其 他 非 周 界 之 梁, 若 未 使 用 閉 合 箍 筋 時, 在 跨 度 中 央 正 彎 矩 鋼 筋 至 少 1/4 須 延 續 至 鄰 跨 或 與 鄰 跨 之 底 面 鋼 筋 做 甲 級 受 拉 搭 接 ; 在 不 連 續 支 承 上 以 標 準 彎 鉤 錨 定 終 止 13.12.2.4 雙 向 版 構 造, 參 照 第 6.4.8.5 節 之 規 定 支 承 受 損 壞 時, 若 其 頂 面 雖 有 鋼 筋 連 續 跨 過 支 承, 但 並 無 箍 筋 圍 封, 則 鋼 筋 將 脫 出 混 凝 土 外, 而 無 法 產 生 懸 吊 作 用 以 連 繫 受 損 之 支 承 但 若 使 部 份 底 層 鋼 筋 連 續 則 可 提 供 懸 吊 作 用 對 結 構 周 圍 各 邊 梁 要 求 其 頂 面 與 底 面 受 撓 鋼 筋 應 連 續 之 用 意, 乃 為 使 沿 結 構 周 圍 具 有 連 結 之 構 材, 但 並 不 是 要 求 沿 結 構 周 界 具 有 相 同 連 續 鋼 筋 與 尺 寸 本 節 要 求 將 按 第 5.13.3 節 規 定 延 伸 超 過 反 曲 點 之 鋼 筋 半 數 繼 續 延 伸, 必 要 時 可 於 跨 度 中 央 搭 接 ; 底 面 鋼 筋 則 須 將 按 第 5.12.1 節 規 定 之 鋼 筋 全 數 延 續 至 鄰 跨 或 與 鄰 跨 之 底 面 鋼 筋 搭 接 支 承 處 兩 側 連 續 梁 深 度 不 一 時, 較 淺 梁 之 底 層 鋼 筋 需 延 伸 進 入 較 深 梁 至 少 等 於 所 需 延 伸 長 度, 使 鋼 筋 能 完 全 發 展 其 強 度, 較 深 梁 之 底 層 鋼 筋 需 以 標 準 彎 鉤 錨 定 13.12.3 預 鑄 混 凝 土 構 造, 應 在 水 平 縱 橫 兩 方 向 鉛 直 方 向 及 圍 繞 結 構 周 邊 按 第 9.6 節 之 規 定 配 置 拉 力 繫 筋, 以 有 效 連 繫 各 構 件 本 規 範 要 求 於 預 鑄 混 凝 土 構 造 之 全 部 高 度 加 拉 力 連 結 桿 件, 其 接 頭 應 根 據 所 受 載 重 詳 加 設 計, 不 容 許 完 全 依 靠 由 重 力 產 生 之 摩 擦 力 接 頭 細 節 應 適 當 安 排 盡 量 減 小 由 於 束 制 潛 變 乾 縮 及 溫 度 等 衍 生 開 裂 之 危 機 有 關 接 頭 及 細 節 之 要 求 資 料 可 參 考 文 獻 [13.3] 參 考 文 獻 [13.4] 建 議 預 鑄 混 凝 土 承 重 牆 建 築 物 之 最 低 連 結 要 求 13.12.4 昇 版 構 造 之 規 定 參 見 第 6.4.8.6 節 13.13 混 凝 土 中 管 道 之 埋 設 13.13.1 對 混 凝 土 無 害 並 符 合 本 節 規 定 之 任 何 材 料 之 管 道 管 線 或 套 管, 可 埋 置 於 混 凝 土 中 在 計 算 混 凝 土 有 效 受 壓 面 積 時, 所 佔 部 份 應 予 扣 除 13-12

第 十 三 章 設 計 細 則 對 混 凝 土 無 害 之 任 何 管 道 管 線 或 套 管 可 埋 置 於 混 凝 土 中, 但 不 得 對 結 構 體 造 成 任 何 危 害 第 13.13 節 所 示 僅 適 用 於 一 般 情 況 安 全 安 裝 之 實 務 規 則, 若 情 況 特 殊, 則 應 經 特 殊 設 計 很 多 通 用 建 築 規 範 已 採 用 ANSI/ASME piping codes B31.1 於 電 力 管 道,B31.3 於 化 工 及 石 油 工 業 管 道 設 計 者 應 確 定 管 道 系 統 之 設 計 及 試 驗 所 採 用 管 道 規 範 之 適 用 性 承 包 商 不 得 使 用 未 標 示 於 圖 面 上 或 未 經 工 程 師 核 可 之 管 道 管 線 或 套 管 為 結 構 之 整 體 性, 所 有 管 道 管 線 組 件 應 按 圖 面 指 示 或 專 業 規 範, 小 心 安 裝 於 混 凝 土 中 13.13.2 鋁 製 管 及 配 件 未 經 合 格 之 表 面 處 理 以 防 止 鋁 與 混 凝 土 或 鋁 與 鋼 間 之 作 用 者 不 得 使 用 13.13.3 埋 設 於 混 凝 土 柱 中 之 管 道 管 線 或 套 管 及 其 配 件 所 佔 用 面 積 不 得 超 過 柱 強 度 計 算 斷 面 積 之 4%, 且 內 徑 不 大 於 50 mm, 亦 不 得 違 反 防 火 之 規 定 13.13.4 管 道 管 線 或 套 管 穿 過 版 牆 或 梁 時, 其 位 置 及 大 小 不 得 影 響 結 構 物 之 強 度 若 符 合 下 列 情 形, 在 計 算 混 凝 土 有 效 受 壓 斷 面 時 可 不 必 扣 除 其 所 佔 之 面 積 (1) 不 致 銹 蝕 或 損 壞 者 (2) 未 施 塗 料 或 鍍 鋅 之 鐵 管 或 鋼 管, 其 管 壁 厚 度 不 薄 於 標 準 鋼 管 者 (3) 內 徑 不 大 於 50 mm 者 (4) 中 心 間 距 不 小 於 管 徑 之 3 倍 者 13.13.5 除 經 結 構 工 程 師 核 准 者 外, 管 道 管 線 或 套 管 埋 置 ( 非 穿 越 構 材 ) 於 混 凝 土 中 時, 管 之 外 徑 不 得 大 於 版 牆 或 梁 厚 之 1/3, 中 心 間 距 不 得 小 於 管 徑 之 3 倍, 埋 設 位 置 並 不 得 影 響 結 構 物 之 強 度, 並 須 符 合 下 列 規 定 : (1) 除 作 放 熱 及 融 雪 用 者 外, 管 在 版 內 須 置 於 頂 層 與 底 層 鋼 筋 之 間 (2) 管 及 配 件 外 包 之 混 凝 土 直 接 受 風 雨 侵 襲 者, 其 厚 度 不 得 少 於 40 mm 不 接 受 風 雨 侵 襲 者, 其 厚 度 不 得 少 於 20 mm (3) 與 管 垂 直 之 方 向 須 設 置 鋼 筋, 其 量 不 得 少 於 混 凝 土 斷 面 積 之 0.2% (4) 管 安 裝 時 不 得 切 斷 或 彎 曲 鋼 筋, 並 不 得 移 動 鋼 筋 之 位 置 13.13.6 裝 有 液 體 氣 體 或 蒸 氣 之 管 線, 符 合 下 列 條 件 者 可 埋 置 於 結 構 混 凝 土 中 : (1) 管 線 及 配 件 應 按 其 材 料 及 所 承 受 之 壓 力 與 溫 度 設 計 之 (2) 液 體 氣 體 或 蒸 氣 之 溫 度 不 得 超 過 65 C 對 管 有 害 之 液 體 氣 體 或 蒸 氣 不 得 通 入 (3) 所 有 管 件 及 配 件 在 澆 置 混 凝 土 前 須 整 體 作 滲 漏 試 驗, 壓 力 在 大 氣 壓 力 以 上 須 較 管 或 配 件 承 受 之 壓 力 多 50%, 但 最 小 試 驗 壓 力 不 得 低 於 大 氣 壓 力 10.5 kgf/cm 2 以 上 試 驗 時 除 因 氣 溫 變 化 影 響 外, 壓 力 須 保 持 4 小 時 不 降 低 管 內 裝 有 爆 炸 性 或 對 健 康 有 害 之 液 體 氣 體 或 蒸 氣 者, 應 在 混 凝 土 硬 化 後 依 前 述 辦 法 再 試 驗 一 次 不 承 受 內 壓 力 之 排 水 管 或 其 他 管 道 可 不 作 上 述 之 試 驗 (4) 任 何 管 件 或 配 件 承 受 之 最 大 內 壓 力 不 宜 超 過 大 氣 壓 力 14 kgf/cm 2 以 上 (5) 在 混 凝 土 未 達 規 定 強 度 前, 液 體 氣 體 或 蒸 氣 不 得 通 入 管 內, 但 水 之 溫 度 不 超 過 32 C, 壓 力 不 大 於 3.5 kgf/cm 2 者 亦 除 外 本 節 第 (3) 款 以 往 規 定 任 何 管 件 或 配 件 承 受 之 最 大 內 壓 力 不 得 超 過 14 kgf/cm 2, 被 認 為 太 過 嚴 格, 故 可 加 修 正, 但 還 是 應 將 該 壓 力 與 埋 設 物 之 膨 脹 作 用 於 混 凝 土 構 件 設 計 時 加 以 妥 善 考 慮 13.14 接 縫 13-13

設 計 時 得 依 設 計 需 要, 指 定 位 置 設 置 各 種 接 縫, 接 縫 之 設 計 應 依 力 學 要 求 及 符 合 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 規 定 混 凝 土 構 造 物 常 用 接 縫 之 種 類 如 : 施 工 縫 伸 縮 縫 收 縮 縫 隔 離 縫 等, 其 詳 細 說 明 參 考 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 說 明 13.15 混 凝 土 樓 版 之 表 面 修 飾 13.15.1 除 非 一 體 澆 置 或 依 第 十 章 要 求 設 計 之 樓 版, 樓 版 表 面 修 飾 層 不 得 計 入 結 構 構 件 厚 度 規 範 不 規 定 承 受 非 尋 常 磨 損 之 額 外 耐 磨 面 層 厚 度 非 尋 常 磨 損 之 額 外 厚 度 要 求 留 待 設 計 者 自 行 考 量 請 參 閱 混 凝 土 結 構 施 工 規 範 之 說 明 如 同 前 版 規 範, 與 樓 版 一 體 澆 置 之 表 面 修 飾 層 方 具 強 度 功 能 若 具 備 依 第 十 章 規 定 之 複 合 作 用, 表 面 修 飾 層 亦 可 允 當 結 構 厚 度 13.15.2 混 凝 土 樓 版 表 面 修 飾 可 視 為 非 結 構 性 保 護 層 或 厚 度 之 一 部 分 樓 版 表 面 修 飾 層 可 具 非 結 構 性 功 能, 如 防 火 層 等 但 表 面 修 飾 層 不 得 發 生 剝 落, 而 導 致 保 護 層 減 少 現 象 若 考 慮 鋼 筋 伸 展 長 度 之 計 算 時, 則 應 依 第 13.6 節 之 最 小 混 凝 土 保 護 層 之 規 定 參 考 文 獻 [13.1] ACI Committee 408, Bond Stress The State of the Art, ACI JOURNAL, Proceedings V. 63, No. 11, Nov. 1966, pp. 1161-1188. [13.2] Standard Specifications for Highway Bridges, 15th Edition, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D.C., 1992, 686 pp. [13.3] Design and Typical Details of Connections for Precast and Prestressed Concrete, MNL-123-88, Precast/Prestressed Concrete Institute, Chicago, 1988, 270 pp. [13.4] PCI Building Code Committee, Proposed Design Requirements for Precast Concrete, PCI Journal, V. 31, No. 6, Nov.-Dec. 1986, pp. 32-47. [13.5] 林 光 奕, 五 螺 箍 矩 形 RC 柱 之 反 復 載 重 試 驗 與 耐 震 性 能, 碩 士 論 文, 國 立 交 通 大 學 土 木 工 程 系 所,2008 13-14

第 十 四 章 結 構 物 之 強 度 評 估 14 第 十 四 章 結 構 物 之 強 度 評 估 14.1 符 號 D = 靜 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm l t = 試 驗 載 重 下 之 構 材 跨 度 ( 雙 向 版 系 統 之 短 向 跨 度 ) 跨 度 係 指 (1) 構 材 支 承 中 心 間 距 或 (2) 支 承 間 淨 距 加 構 材 深 度, 兩 者 之 較 小 值 ; 式 (14-1) 中, 懸 臂 梁 之 跨 度 為 支 承 面 至 自 由 端 間 距 離 之 兩 倍 ;cm L = 活 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 Δ r = 載 重 試 驗 或 重 複 載 重 試 驗 最 終 ( 載 重 移 除 後 ) 與 初 始 撓 度 差, 參 閱 式 (14-2);cm Δ 1 = 第 一 次 載 重 試 驗 量 得 之 最 大 撓 度, 參 閱 式 (14-1);cm Δ 2 = 第 二 次 載 重 試 驗 量 得 相 對 於 該 次 試 驗 初 始 值 之 最 大 撓 度, 參 閱 式 (14-3);cm 配 合 本 規 範 修 訂, 本 節 增 加 用 以 評 定 載 重 試 驗 結 果 之 Δ 1 Δ r 及 Δ 2 等 符 號 14.2 強 度 評 估 通 則 14.2.1 結 構 物 整 體 或 部 份 之 強 度 評 估 應 依 本 章 規 定 辦 理 本 章 所 述 之 載 重 試 驗 不 適 用 於 採 用 新 式 的 設 計 方 法 或 施 工 方 法 之 評 核 ( 見 第 9.11 節 之 預 鑄 混 凝 土 構 材 之 強 度 評 估 之 建 議 ) 本 章 適 用 於 評 估 一 結 構 物 之 整 體 或 其 一 部 份 是 否 符 合 本 規 範 之 安 全 要 求 若 認 定 材 料 品 質 不 良 施 工 不 當 結 構 受 損 惡 化 建 築 物 改 變 使 用 方 式 或 其 他 理 由, 顯 示 一 結 構 物 之 整 體 或 其 一 部 份 無 法 符 合 規 範 之 要 求 時, 須 進 行 結 構 之 強 度 評 估 在 這 些 情 況, 本 章 提 供 結 構 安 全 評 估 之 準 則 若 安 全 之 考 慮 關 係 到 構 件 組 合 體 或 整 體 結 構, 且 載 重 試 驗 無 法 使 每 一 構 件 或 斷 面 達 到 本 章 規 定 載 重 下 之 最 大 值 時, 宜 另 擬 一 適 當 評 估 計 畫 以 評 估 其 安 全 性 若 以 載 重 試 驗 做 為 強 度 評 估 程 序 之 一 部 份, 則 在 試 驗 之 前 應 對 載 重 範 圍 載 重 量 載 重 試 驗 之 程 序 及 認 可 準 則, 取 得 所 有 參 與 工 程 師 一 致 之 同 意 本 章 所 指 之 工 程 師 專 指 該 結 構 物 之 業 主 或 利 益 關 係 人 委 託 之 專 業 技 師 14.2.2 若 強 度 不 足 對 結 構 物 之 影 響 情 況 充 分 確 知, 且 若 分 析 所 需 之 構 材 尺 寸 與 材 料 性 質 之 量 測 為 可 行 時, 則 可 依 據 第 14.3 節 規 定 量 測 所 得 之 數 據, 以 分 析 方 法 評 估 結 構 之 強 度 由 鋼 筋 混 凝 土 建 築 物 設 計 之 實 務 經 驗, 近 來 已 假 設 認 定 對 有 關 軸 向 載 重 撓 曲 軸 向 載 重 與 撓 曲 聯 合 作 用 等 之 強 度 已 相 當 瞭 解, 且 在 強 度 短 時 位 移 與 載 重 之 關 係 間 已 有 可 靠 之 理 論, 該 關 係 可 以 結 構 之 尺 寸 與 材 料 數 據 表 示 若 要 以 分 析 法 決 定 結 構 之 強 度 時, 其 計 算 須 依 據 蒐 集 自 結 構 體 之 實 際 尺 寸 現 場 之 材 料 性 質 及 所 有 相 關 資 料 進 行 其 規 定 如 第 14.3 節 14-1

14.2.3 若 強 度 不 足 對 結 構 物 之 影 響 情 況 無 法 確 知, 或 分 析 所 需 之 構 材 尺 寸 與 材 料 性 質 之 量 測 為 不 可 行 時, 若 結 構 物 仍 需 持 續 使 用, 則 須 進 行 載 重 試 驗 以 評 估 其 強 度 若 一 構 件 之 剪 力 或 粘 裹 強 度 為 有 關 安 全 疑 慮 之 主 要 項 目, 可 進 行 實 體 試 驗, 該 實 體 試 驗 可 能 為 消 除 或 確 定 疑 慮 之 最 佳 答 案 若 決 定 分 析 所 需 之 構 材 尺 寸 與 材 料 性 質 是 不 可 能 或 不 可 行 時, 則 進 行 實 體 試 驗 是 適 切 需 要 的 不 論 載 重 試 驗 為 可 能 或 適 切 需 要 的, 均 希 能 以 分 析 支 持 載 重 試 驗 之 結 果 14.2.4 整 體 或 部 份 結 構 若 其 安 全 性 有 疑 慮, 且 涉 及 長 期 劣 化 之 影 響 者, 經 載 重 試 驗 觀 察 結 構 之 反 應, 結 果 顯 示 結 構 行 為 尚 能 符 合 接 受 之 規 定, 則 該 結 構 體 可 在 規 定 之 勘 用 期 間 內 使 用 但 若 工 程 師 認 為 必 要 時, 在 勘 用 期 間 內 應 定 期 追 蹤 評 估 對 可 能 受 長 期 劣 化 影 響 安 全 之 結 構, 載 重 試 驗 之 認 可 應 有 勘 用 期 間 之 規 定 嚴 密 的 檢 查 計 畫, 包 括 實 體 試 驗 與 定 期 性 之 檢 查, 可 容 許 較 長 之 勘 用 期 間 勘 用 期 間 應 由 工 程 師 訂 定 之 當 定 期 檢 查 持 續 進 行 期 間, 限 制 活 載 重 使 不 超 出 所 決 定 之 適 當 載 重, 也 是 維 修 使 用 中 結 構 可 採 行 之 措 施 勘 用 期 間 之 長 短 應 可 依 據 (1) 問 題 之 性 質,(2) 環 境 及 載 重 效 應,(3) 結 構 之 使 用 歷 程, 及 (4) 定 期 檢 查 計 畫 之 範 圍 等 加 以 考 慮 在 規 定 之 期 限 屆 滿 時, 若 結 構 體 將 持 續 使 用, 則 須 再 進 行 強 度 評 估 若 獲 得 所 有 參 與 工 程 師 之 同 意, 可 為 定 期 試 驗 設 計 特 殊 之 程 序, 不 須 符 合 本 章 有 關 載 重 與 認 可 之 規 定 14.3 分 析 所 需 構 材 尺 寸 與 材 料 性 質 之 決 定 如 屬 第 14.2.2 節 情 況, 決 定 採 用 分 析 法 做 結 構 強 度 評 估 時, 適 用 本 節 之 規 定 14.3.1 構 材 之 尺 寸 應 以 臨 界 斷 面 評 估 分 析 臨 界 斷 面 乃 是 指 強 度 存 疑 區 域 在 相 關 載 重 下, 各 種 計 算 應 力 達 其 最 高 值 之 斷 面 14.3.2 鋼 筋 熔 接 鋼 線 網 或 鋼 腱 之 位 置 及 尺 寸 應 以 實 際 量 測 值 分 析 之 若 圖 上 資 料 抽 樣 檢 驗 無 誤, 則 准 予 採 用 圖 上 資 料 實 際 量 測 應 在 個 別 構 材 之 臨 界 斷 面 處, 針 對 鋼 筋 或 鋼 腱 實 際 量 測 其 數 量 尺 寸 安 排 及 位 置, 實 際 量 測 其 設 計 以 抵 抗 使 用 載 重 之 鋼 筋 或 鋼 腱 使 用 非 破 壞 檢 驗 方 法 須 經 工 程 師 認 可 大 型 結 構 有 疑 慮 之 臨 界 斷 面 中, 應 抽 樣 5% 檢 驗, 若 量 測 之 數 據 與 施 工 圖 示 者 相 符, 則 可 准 予 按 圖 分 析 14.3.3 混 凝 土 強 度 可 採 用 圓 柱 試 體 試 驗 之 數 據 ; 若 結 構 體 混 凝 土 之 強 度 有 疑 慮 處, 可 按 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 規 定 進 行 鑽 心 試 驗 確 定 其 強 度 試 驗 之 數 目 依 結 構 之 尺 度 及 混 凝 土 強 度 對 結 構 安 全 之 敏 感 度 而 定 若 潛 在 問 題 僅 包 含 撓 曲 者, 低 配 筋 斷 面 ( 矩 形 斷 面 ρ f y / f c 0.15) 之 混 凝 土 強 度 之 調 查 可 按 最 少 限 度 之 規 定 14-2

第 十 四 章 結 構 物 之 強 度 評 估 14.3.4 鋼 筋 或 預 力 鋼 筋 之 強 度 應 採 用 能 代 表 結 構 體 強 度 存 疑 處 之 材 料 抗 拉 試 驗 數 據 為 準 須 做 之 試 驗 數 目 依 材 料 之 均 勻 性 而 定, 且 由 工 程 師 依 其 特 定 應 用 方 式 決 定 之 必 要 時, 可 自 結 構 體 強 度 存 疑 處 附 近, 不 影 響 結 構 安 全 部 位, 採 同 品 質 且 具 代 表 性 之 樣 品 進 行 試 驗 14.3.5 若 構 材 尺 寸 與 材 料 性 質 係 由 量 測 與 檢 驗 決 定, 且 依 第 14.2.2 節 之 規 定 計 算, 則 第 2.3.2 節 中 之 強 度 折 減 因 數 得 予 提 高, 但 不 得 高 於 下 列 之 值 : (1) 符 合 本 規 範 第 3.4.4 節 規 定 之 拉 力 控 制 斷 面...1.0 (2) 符 合 本 規 範 第 3.4.3 節 規 定 之 壓 力 控 制 斷 面 : (a) 使 用 符 合 本 規 範 第 3.10.3 節 規 定 之 螺 箍 筋 者...0.85 (b) 其 他 情 形...0.8 (3) 剪 力 與 / 或 扭 力...0.8 (4) 混 凝 土 承 壓...0.8 第 14.3.5 節 規 定 之 強 度 折 減 因 數 已 被 更 改, 以 與 本 規 範 此 次 修 訂 時, 對 載 重 組 合 與 強 度 折 減 因 數 所 做 之 修 訂 相 配 合 14.4 載 重 試 驗 程 序 14.4.1 載 重 安 排 試 驗 載 重 施 加 跨 度 或 格 間 之 數 目 與 安 排 之 選 擇, 以 使 強 度 存 疑 構 材 在 臨 界 部 位 之 撓 度 與 應 力 最 大 為 原 則 若 單 一 安 排 無 法 同 時 產 生 各 項 測 試 效 應 ( 如 撓 度 轉 角 或 應 力 ) 之 最 大 值, 以 顯 示 結 構 之 適 用 性 時, 應 採 用 一 種 以 上 之 試 驗 載 重 安 排 載 重 施 加 位 置 之 選 定 很 重 要, 須 能 使 有 疑 慮 之 處 顯 現 最 大 反 應, 且 使 不 施 加 載 重 構 材 所 分 擔 之 載 重 為 最 小 但 由 分 析 顯 示, 相 鄰 之 未 加 載 重 構 材 會 分 擔 一 些 載 重, 故 載 重 之 施 加 須 能 產 生 與 載 重 因 數 用 意 相 符 之 效 應 14.4.2 試 驗 載 重 試 驗 載 重 ( 含 已 存 在 之 靜 載 重 ) 不 得 小 於 0.85(1.4D + 1.7L), 但 建 築 物 容 許 按 建 築 技 術 規 則 之 規 定 折 減 活 載 重 L 規 定 載 重 強 度 依 循 以 往 載 重 試 驗 的 經 驗 但 活 載 重 L 可 依 據 建 築 技 術 規 則 中 有 關 之 規 定 予 以 折 減 活 載 重 L 須 增 加 以 補 償 結 構 中 未 施 加 載 重 部 份 之 抵 抗 幫 助 活 載 重 之 增 加 量 應 依 據 載 重 情 況 與 相 關 試 驗 評 定 準 則 決 定 之 雖 然 本 規 範 此 次 修 訂 時, 載 重 組 合 與 強 度 折 減 因 數 已 被 修 訂, 但 試 驗 載 重 值 仍 維 持 不 變, 係 基 於 設 計 時 若 依 據 第 二 章 或 附 篇 C, 其 設 計 結 果 大 致 相 同 14.4.3 載 重 試 驗 應 在 構 造 物 試 驗 部 份 之 混 凝 土 澆 置 56 天 後 進 行, 但 經 起 造 承 造 及 有 關 各 方 面 工 程 師 均 同 意 者, 得 提 前 試 驗 14-3

14.5 載 重 準 則 14.5.1 所 有 相 關 之 初 始 值 ( 如 撓 度 轉 角 應 變 滑 動 及 裂 縫 寬 度 等 ) 須 於 加 載 前 一 小 時 內 量 測 且 應 在 預 期 有 最 大 反 應 處 量 測, 必 要 時 應 增 加 量 測 之 位 置 本 規 範 較 早 版 本 限 制 載 重 試 驗 僅 適 用 於 受 撓 構 材, 但 自 前 版 規 範 已 無 此 限 制 至 於 量 測 項 目 除 撓 度 外, 轉 角 應 變 滑 動 及 裂 縫 寬 度 等 亦 可 做 為 輔 助 評 估 之 依 據 14.5.2 試 驗 載 重 須 至 少 分 成 4 階 段 施 加, 每 階 段 增 加 載 重 量 約 略 相 等 於 各 階 段 載 重 施 加 後 應 仔 細 檢 查 結 構 體 之 安 全 情 況 14.5.3 均 佈 載 重 施 加 方 式 應 確 保 載 重 均 勻 傳 遞 至 需 加 載 之 整 體 或 部 份 結 構 並 應 避 免 載 重 發 生 拱 架 作 用 載 重 拱 架 之 發 生 會 使 載 重 無 法 均 勻 地 傳 遞 至 受 測 試 之 構 材 例 如 於 版 上 均 勻 地 放 置 磚 塊, 若 使 磚 塊 相 互 緊 密 接 觸, 則 會 發 生 拱 架 作 用, 而 使 版 跨 度 中 央 附 近 部 份 所 受 之 載 重 量 減 少 載 重 施 加 之 方 式 可 以 加 水 載 重 或 堆 放 重 物, 國 內 有 相 當 多 以 加 水 為 載 重 之 經 驗, 此 種 方 式 應 可 符 合 本 條 之 規 定, 且 有 諸 多 方 便 14.5.4 每 完 成 一 階 段 之 載 重 施 加 時, 及 完 成 全 部 試 驗 載 重 施 加 至 少 經 歷 24 小 時 後, 均 須 量 測 一 組 數 據 14.5.5 全 部 試 驗 載 重 依 第 14.5.4 節 之 規 定 量 測 後 應 隨 即 卸 除 14.5.6 最 後 一 組 之 量 測 應 於 載 重 卸 除 後 24 小 時 時 進 行 14.6 認 可 準 則 14.6.1 評 估 強 度 之 結 構 受 測 試 部 份 不 得 有 破 壞 跡 象 受 壓 混 凝 土 之 剝 落 破 碎 均 應 認 為 破 壞 之 現 象 破 壞 跡 象 乃 包 括 受 壓 混 凝 土 剝 落 破 碎 及 量 測 撓 度 之 超 量 ; 觀 測 結 果 超 過 規 定 或 持 續 擴 大, 即 不 符 合 結 構 安 全 之 要 求 對 各 種 結 構 類 型 與 狀 況 而 言, 結 構 之 破 壞 跡 象 無 法 以 單 一 準 則 加 以 規 定 若 試 驗 中 已 受 相 當 程 度 損 壞 認 定 試 驗 結 果 不 合 格 之 構 件, 此 構 件 不 得 重 做 試 驗, 亦 不 得 以 較 低 之 使 用 載 重 使 用 之 受 撓 構 材 中 受 壓 混 凝 土 之 局 部 剝 落, 係 由 於 混 凝 土 澆 置 瑕 疵 引 起 者, 不 必 視 為 整 體 結 構 之 缺 陷 裂 紋 寬 度 為 顯 示 結 構 狀 況 的 良 好 指 標, 須 加 以 觀 測 以 利 判 定 結 構 是 否 符 合 要 求 但 在 工 地 現 況, 要 進 行 鋼 筋 混 凝 土 構 材 裂 紋 寬 度 之 精 確 預 測 或 量 測 可 能 不 易 故 建 議 在 試 驗 前, 事 先 建 立 關 於 預 期 之 裂 紋 類 型 何 處 須 量 測 裂 紋 及 如 何 量 測 之 準 則 並 建 立 裂 紋 寬 度 變 化 之 限 制, 及 新 裂 紋 評 估 準 則 與 概 略 限 度 14-4

第 十 四 章 結 構 物 之 強 度 評 估 14.6.2 試 驗 量 測 之 最 大 撓 度 須 滿 足 下 列 條 件 之 一 : 2 l t Δ 1 (14-1) 20, 000h Δ1 Δ r (14-2) 4 若 量 測 之 最 大 撓 度 或 殘 餘 撓 度 未 滿 足 式 (14-1) 或 式 (14-2) 之 規 定, 若 無 破 壞 跡 象 得 重 作 試 驗 重 作 試 驗 應 於 第 一 次 試 驗 載 重 移 去 72 小 時 後 方 得 開 始 重 作 試 驗 之 結 構 部 份 若 其 恢 復 情 況 滿 足 下 面 條 件, 則 認 為 合 格 : Δ2 Δ r (14-3) 5 式 中 之 Δ 2 為 第 二 次 試 驗 相 對 於 其 初 始 值 之 最 大 撓 度 撓 度 限 制 之 規 定 與 重 作 試 驗 之 規 定 均 維 持 舊 規 定 不 變 若 結 構 未 顯 現 第 14.6.1 節 之 破 壞 跡 象, 試 驗 載 重 卸 除 後 之 撓 度 恢 復 情 況 可 用 以 決 定 結 構 之 強 度 是 否 足 夠 但 對 非 常 剛 勁 之 結 構 而 言, 其 工 地 現 況 之 量 測 誤 差 值 可 能 與 實 際 撓 度 或 恢 復 後 之 撓 度 值 相 接 近 為 避 免 上 述 情 況 而 誤 判 實 際 上 合 格 之 結 構, 2 t 故 規 定 若 最 大 撓 度 小 於 l /( 20, 000h) 者, 其 撓 度 恢 復 之 要 求 可 以 免 除 Δ r 乃 是 載 重 試 驗 或 重 作 試 驗 之 最 初 與 最 終 ( 載 重 卸 除 後 ) 撓 度 兩 者 之 差 值 14.6.3 受 測 試 之 構 材 不 得 顯 現 會 造 成 突 然 破 壞 之 剪 力 破 壞 裂 紋 構 材 內 穿 過 裂 紋 之 應 力 傳 遞 乃 藉 由 裂 紋 界 面 之 骨 材 間 互 鎖 與 越 過 裂 紋 之 箍 筋 插 接 筋 作 用 之 聯 合 作 用, 其 中 骨 材 互 鎖 係 受 橫 向 箍 筋 鉗 制 而 增 強 當 裂 紋 長 度 增 加 至 其 水 平 投 影 長 度 幾 近 於 構 材 之 深 度 時, 若 此 時 裂 紋 再 擴 大 延 伸 使 骨 材 互 鎖 作 用 不 能 繼 續 產 生, 且 橫 向 箍 筋 開 始 降 伏 或 顯 示 錨 定 失 效 時, 使 有 喪 失 整 體 性 之 危 險, 則 此 構 件 被 假 設 為 接 近 立 即 剪 力 破 壞 14.6.4 在 構 材 無 橫 向 鋼 筋 部 位, 若 有 明 顯 斜 向 裂 紋 ( 相 對 於 縱 軸 ), 其 水 平 投 影 長 度 大 於 裂 紋 中 點 處 之 構 材 深 度 時, 應 慎 加 評 鑑 本 條 之 用 意 在 明 確 表 示, 專 業 者 在 執 行 試 驗 時, 應 隨 時 注 意 結 構 之 情 況, 對 無 橫 鋼 筋 之 構 材, 應 注 意 觀 察 其 可 能 發 生 脆 性 破 壞 之 斜 紋 14.6.5 在 鋼 筋 錨 定 及 搭 接 之 部 位, 沿 鋼 筋 軸 線 發 生 連 串 之 斜 向 或 水 平 裂 紋 時, 應 慎 加 評 估 在 錨 定 區 沿 鋼 筋 軸 線 之 裂 紋, 可 能 與 鋼 筋 和 混 凝 土 間 之 高 應 力 傳 遞 有 關 若 此 裂 紋 與 主 鋼 筋 有 關, 此 構 材 可 能 面 臨 脆 性 破 壞, 其 發 生 原 因 及 影 響 之 評 估 是 很 重 要 的 14-5

14.7 降 低 使 用 載 重 之 核 定 當 結 構 物 強 度 評 估 結 果 未 能 符 合 第 14.2.2 14.6.2 或 14.6.3 節 之 規 定 時, 若 經 主 管 機 關 核 准, 可 根 據 載 重 試 驗 或 分 析 之 結 果, 在 核 定 之 降 低 載 重 限 制 下 使 用 除 載 重 試 驗 已 判 定 構 材 有 破 壞 跡 象 ( 見 第 14.6 節 ) 外, 未 能 符 合 第 14.2.2 14.6.2 或 14.6.3 節 之 構 材, 建 築 主 管 機 關 得 依 據 載 重 試 驗 結 果 評 估, 在 使 用 不 致 造 成 危 險 之 條 件 下, 准 許 在 較 小 之 核 定 載 重 限 制 下 使 用 14.8 安 全 措 施 14.8.1 載 重 試 驗 之 進 行 應 有 適 當 措 施 以 確 保 人 員 及 結 構 物 之 安 全 14.8.2 任 何 安 全 措 施 均 不 得 干 擾 載 重 試 驗 之 過 程 或 影 響 其 結 果 在 試 驗 設 施 上 應 設 置 一 些 安 全 裝 置 在 載 重 過 程 中, 應 隨 時 注 意 人 員 及 結 構 之 安 全 結 構 安 全 應 隨 注 意 結 構 受 載 重 之 反 應 結 構 顯 現 破 壞 之 跡 象 時, 應 緊 急 卸 除 部 份 載 重, 至 結 構 體 之 行 為 恢 復 穩 定 為 止 若 採 用 加 水 載 重 法 時, 可 設 置 適 當 之 大 排 水 管 緊 急 卸 除 載 重 14-6

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 15 第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 15.1 符 號 A ch = 螺 箍 筋 或 橫 向 鋼 筋 外 緣 以 內 之 構 材 斷 面 積 ;cm 2 A cv = 平 行 剪 力 方 向 之 斷 面 長 度 乘 以 腹 版 厚 所 得 之 混 凝 土 總 斷 面 積 ;cm 2 A cw = 單 一 牆 墩 水 平 牆 段 或 連 接 梁 抵 抗 剪 力 之 混 凝 土 斷 面 積 ;cm 2 A g = 鋼 筋 混 凝 土 總 斷 面 積 空 心 斷 面 時,A g 不 含 空 心 部 份 面 積 ;cm 2 A j = 接 頭 中 與 產 生 剪 力 之 梁 主 筋 平 面 平 行 之 有 效 斷 面 積, 參 閱 第 15.6.3.1 節 ;cm 2 A sh = 在 s 間 距 內 垂 直 於 b c 方 向 之 橫 向 箍 筋 ( 包 括 繫 筋 ) 總 斷 面 積, 參 閱 式 (15-3) 及 式 (15-4);cm 2 A vd = 連 接 梁 配 置 對 角 向 鋼 筋 時, 每 一 對 角 方 向 所 配 置 之 鋼 筋 總 斷 面 積 ;cm 2 b = 構 材 受 壓 面 之 寬 度 ;cm b c = 計 算 A sh 時 之 柱 心 尺 寸, 即 外 緣 圍 束 鋼 筋 心 至 心 之 間 距 ;cm b w = 梁 腹 寬 度 或 圓 形 斷 面 之 直 徑 ;cm c = 在 設 計 軸 力 及 與 δ u 一 致 之 計 算 彎 矩 強 度 下 最 大 之 中 性 軸 深 度 ;cm c t = 柱 內 側 表 面 至 版 邊 緣 之 距 離, 平 行 於 c 1 且 不 大 於 c 1 ;cm d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 f yt = 橫 向 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 3.10.3 節 ;kgf/cm 2 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm h w = 全 牆 總 高 或 所 考 慮 牆 段 之 高 度 ;cm h x = 沿 柱 各 邊 相 鄰 箍 筋 或 繫 筋 間 最 大 水 平 距 離 ;cm l d = 受 拉 竹 節 鋼 筋 麻 面 鋼 線 光 面 或 麻 面 銲 接 鋼 線 預 力 鋼 絞 線 之 伸 展 長 度 ;cm l dh = 具 標 準 彎 鉤 之 受 拉 竹 節 鋼 筋 或 麻 面 鋼 線 之 伸 展 長 度, 由 臨 界 斷 面 至 彎 鉤 之 外 側 端, 即 由 臨 界 斷 面 至 彎 鉤 起 點 ( 切 點 ) 之 直 線 長 度 加 上 彎 鉤 彎 曲 內 徑 及 一 鋼 筋 直 徑 ;cm l n = 淨 跨 度, 兩 支 承 面 間 之 距 離 ;cm l o = 自 構 材 接 頭 面 沿 主 軸 方 向 須 配 置 橫 向 鋼 筋 之 長 度, 參 閱 第 15.5.4.4 節 ;cm l w = 剪 力 方 向 全 牆 或 所 考 慮 牆 段 之 長 度, 參 閱 第 15.8.4 節 ;cm M nb = 連 接 於 接 頭 各 梁 在 接 頭 中 心 之 計 算 彎 矩 強 度, 樓 版 受 拉 力 時 亦 須 計 入, 參 閱 第 15.5.2 節 ; kgf -cm M nc = 連 接 於 接 頭 各 柱 由 各 載 重 組 合 設 計 軸 力 計 算 所 得 在 接 頭 中 心 之 最 小 計 算 彎 矩 強 度, 參 閱 第 15.5.2 節 ;kgf -cm M pr = 承 受 或 不 承 受 軸 力 受 撓 構 材 之 可 能 彎 矩 強 度, 係 以 接 頭 面 性 質 予 以 計 算, 其 中 縱 向 主 筋 拉 力 強 度 假 設 至 少 1.25 f y 而 強 度 折 減 係 數 φ 用 1.0;kgf-cm M u = 斷 面 之 設 計 彎 矩 ;kgf-cm s = 縱 向 鋼 筋 橫 向 鋼 筋 預 力 鋼 腱 鋼 線 或 錨 栓 之 中 心 距 ;cm s o = 在 l 0 範 圍 內 橫 向 鋼 筋 間 之 中 心 距, 參 閱 第 15.11.2 節 ;cm 15-1

S e = 考 慮 垂 直 載 重 及 地 震 非 彈 性 變 形, 在 預 期 降 伏 處 產 生 可 能 強 度 後, 於 接 合 部 引 致 之 彎 矩 剪 力 或 軸 力 S n = 接 合 部 之 計 算 彎 矩 剪 力 或 軸 力 強 度 V c = 混 凝 土 之 剪 力 計 算 強 度, 參 閱 第 4.4 節 ;kgf V e = 按 構 材 可 能 彎 矩 強 度 計 算 求 得 之 設 計 剪 力, 參 閱 第 15.4.4.1 及 15.5.5.1 節 ;kgf V n = 斷 面 之 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V u = 斷 面 之 設 計 剪 力 ;kgf α = 定 義 鋼 筋 方 向 的 角 度 α c = 式 (15-7) 中 之 係 數 δ u = 設 計 位 移 A ρ = s ; 非 預 力 受 拉 鋼 筋 比 bd ρ l = 縱 向 鋼 筋 比 為 縱 向 鋼 筋 斷 面 積 與 垂 直 於 該 鋼 筋 之 混 凝 土 總 斷 面 積 之 比, 本 章 指 牆 垂 直 鋼 筋 比 ρ s = 螺 箍 柱 中 螺 箍 筋 之 體 積 與 柱 心 體 積 之 比 ( 柱 心 體 積 係 依 螺 箍 外 緣 至 外 緣 為 直 徑 計 算 ), 參 閱 第 3.10.3 節 ρ t = 橫 向 鋼 筋 比 為 橫 向 鋼 筋 斷 面 積 與 垂 直 於 該 鋼 筋 之 混 凝 土 總 斷 面 積 之 比, 本 章 指 牆 水 平 鋼 筋 比 φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 15.2 定 義 結 構 基 面 假 設 地 震 運 動 輸 入 於 建 築 物 之 水 平 面 為 結 構 基 面, 此 基 面 無 須 與 地 面 一 致 結 構 桁 架 以 承 受 軸 向 力 為 主 之 鋼 筋 混 凝 土 構 材 所 組 成 之 結 構 結 構 牆 設 計 以 抵 抗 剪 力 彎 矩 及 軸 力 等 併 合 作 用 之 牆 如 剪 力 牆 即 為 結 構 牆 設 計 以 抵 抗 地 震 運 動 所 引 發 之 剪 力 彎 矩 及 軸 力 等 併 合 作 用 之 結 構 牆, 須 符 合 本 章 之 規 定 結 構 橫 膈 版 如 樓 版 或 屋 頂 版 等 將 地 震 慣 性 力 傳 遞 於 側 向 力 抵 抗 系 統 之 構 材 邊 界 構 件 沿 牆 與 橫 膈 版 邊 緣 以 縱 向 與 橫 向 鋼 筋 加 強 之 部 份 為 邊 界 構 件, 邊 界 構 件 並 非 一 定 須 增 加 牆 或 橫 膈 版 之 厚 度 牆 或 橫 膈 版 中 開 孔 之 邊 緣 應 按 第 15.8.6 及 15.9.5.3 節 之 要 求 設 置 邊 界 構 件 集 力 構 件 將 橫 膈 版 中 地 震 慣 性 力 傳 遞 至 側 向 力 抵 抗 系 統 之 構 件 緣 材 用 以 維 持 結 構 橫 膈 版 開 孔 周 圍 連 續 性 之 構 件 繫 材 用 以 傳 遞 慣 性 力 並 防 止 如 基 腳 間 及 牆 版 間 分 離 之 構 件 15-2

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 接 合 部 兩 個 或 以 上 之 構 材 接 合 之 處, 其 中 一 個 或 以 上 之 構 材 為 預 鑄 者 (1) 韌 性 接 合 : 在 設 計 位 移 下, 接 合 部 會 產 生 降 伏 者 (2) 強 接 合 : 在 設 計 位 移 下, 連 結 的 構 材 會 降 伏, 但 接 合 部 保 持 彈 性 者 設 計 位 移 根 據 耐 震 設 計 規 範, 在 設 計 地 震 下 結 構 物 所 產 生 的 側 向 位 移 設 計 載 重 與 力 以 第 2.4 節 中 各 載 重 因 數 修 正 後 之 各 種 載 重 與 力 設 計 載 重 組 合 各 種 設 計 載 重 與 力 之 組 合, 參 閱 第 2.4 節 設 計 層 間 變 位 角 樓 層 頂 與 底 相 對 設 計 位 移 除 以 層 高 接 頭 結 構 相 交 構 材 中 共 有 的 部 分, 計 算 接 頭 剪 力 強 度 使 用 之 有 效 接 頭 面 積 A j, 參 見 第 15.6.3.1 節 側 向 力 抵 抗 系 統 結 構 中 部 份 構 材 所 構 成 之 結 構 系 統, 此 系 統 係 被 設 計 來 抵 抗 地 震 力 者 韌 性 抗 彎 矩 構 架 現 地 澆 置 構 架, 符 合 15.3.2.3 15.3.3 至 15.3.7 及 15.4 至 15.6 規 定 者 或 預 鑄 構 架 符 合 15.3.2.3 15.3.3 至 15.3.7 及 15.4 至 15.7 規 定 者 此 外, 一 般 抗 彎 矩 構 架 要 求 亦 須 滿 足 規 定 側 向 力 耐 震 設 計 規 範 所 定 之 設 計 基 面 剪 力 經 適 當 豎 向 分 佈 後 之 側 向 力 閉 合 箍 筋 閉 合 箍 筋 為 一 閉 合 橫 箍 或 為 連 續 繞 箍 閉 合 橫 箍 可 由 數 個 鋼 筋 組 件 構 成, 但 各 組 件 之 兩 端 均 須 為 耐 震 彎 鉤 連 續 繞 箍 之 兩 端 均 須 為 耐 震 彎 鉤 塑 鉸 區 在 設 計 位 移 下, 構 架 中 構 材 產 生 彎 矩 降 伏 的 長 度, 由 開 始 彎 矩 降 伏 的 臨 界 斷 面 至 少 延 伸 構 材 深 度 h;cm 耐 震 彎 鉤 凡 肋 筋 箍 筋 或 繫 筋 中 之 彎 鉤, 若 其 彎 角 不 少 於 135, 且 彎 後 至 少 延 伸 6d b ( 但 不 得 小 於 7.5 cm), 彎 鉤 並 須 圍 繞 縱 向 鋼 筋 後 進 入 肋 筋 或 箍 筋 所 圍 束 區 域 之 內 部 繫 筋 一 連 續 鋼 筋, 其 一 端 具 耐 震 彎 鉤 ; 另 一 端 為 至 少 90 之 彎 鉤, 且 彎 後 至 少 直 線 延 伸 6d b 各 彎 鉤 均 須 圍 繞 縱 向 鋼 筋 鉤 住 同 一 主 筋 相 鄰 各 繫 筋 之 90 與 135 彎 鉤 應 交 替 排 置 具 標 準 彎 鉤 鋼 筋 之 伸 展 長 度 90 彎 鉤 外 緣 至 鋼 筋 臨 界 斷 面 間 之 最 短 距 離 輕 質 混 凝 土 分 成 全 輕 質 或 常 重 砂 輕 質 混 凝 土, 參 閱 第 4.3 節 外 殼 混 凝 土 構 材 橫 向 鋼 筋 外 圍 之 混 凝 土 15.3 通 則 15-3

15.3.1 適 用 範 圍 15.3.1.1 台 灣 地 區 之 韌 性 鋼 筋 混 凝 土 結 構 物, 應 符 合 內 政 部 之 建 築 技 術 規 則 建 築 構 造 編 之 有 關 規 定 並 按 內 政 部 頒 布 之 建 築 物 耐 震 設 計 規 範 及 解 說 計 算 設 計 地 震 力 15.3.1.2 本 章 所 涵 蓋 者 係 考 慮 地 震 力 影 響 之 鋼 筋 混 凝 土 構 材 設 計 與 施 工 之 特 殊 規 定 該 結 構 之 設 計 地 震 力 係 依 據 其 非 線 性 消 能 反 應 而 定 之 15.3.1.3 鋼 筋 混 凝 土 結 構 物 所 有 構 材 之 設 計, 須 符 合 本 章 及 本 規 範 第 一 至 十 一 章 及 第 十 三 章 之 規 定 15.3.1.4 未 符 合 本 章 規 定 之 鋼 筋 混 凝 土 結 構 物, 若 經 實 驗 與 分 析 證 明 該 結 構 物 具 有 適 當 之 強 度 及 韌 性, 使 其 耐 震 能 力 等 於 或 超 過 符 合 本 章 規 定 之 鋼 筋 混 凝 土 結 構 物 者, 仍 可 使 用 結 構 物 之 耐 震 設 計 通 常 應 兼 顧 強 度 及 韌 性, 若 將 結 構 物 設 計 成 大 地 震 時 仍 保 持 彈 性, 殊 不 經 濟 因 此, 結 構 物 通 常 要 設 計 使 其 具 有 韌 性, 則 可 將 大 地 震 引 致 的 彈 性 地 震 力 加 以 折 減 後 當 做 設 計 地 震 力 [15.1~15.9] 現 行 建 築 技 術 規 則 地 震 力 之 規 定, 已 考 慮 了 韌 性, 而 將 地 震 力 折 減, 因 此 結 構 物 之 設 計 要 符 合 本 章 的 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 才 可 如 一 結 構 物 強 度 高, 但 韌 性 低, 若 可 證 明 在 設 計 地 震 中, 與 照 規 定 設 計 的 結 構 物 有 相 同 的 耐 震 能 力 時, 自 然 也 可 被 接 受 預 力 混 凝 土 構 材 或 預 鑄 構 材 之 結 構 物, 如 符 合 第 15.3.1.4 節 之 規 定, 仍 可 使 用 15.3.2 結 構 之 分 析 與 設 計 15.3.2.1 所 有 結 構 構 材 與 非 結 構 構 材 間 之 相 互 作 用 對 結 構 在 地 震 時 之 線 性 或 非 線 性 反 應 的 影 響, 應 於 分 析 中 加 以 考 慮 15.3.2.2 假 設 為 不 屬 於 側 向 力 抵 抗 系 統 之 剛 性 構 材, 若 已 考 慮 其 對 系 統 反 應 之 影 響 並 配 合 進 行 結 構 設 計 者, 可 予 採 用 不 屬 於 側 向 力 抵 抗 系 統 之 結 構 構 材 與 非 結 構 構 材 破 壞 之 影 響 亦 應 考 慮 15.3.2.3 結 構 基 面 下 之 構 材, 若 須 將 地 震 力 傳 遞 至 基 礎 者, 應 符 合 本 章 之 要 求 15.3.2.4 假 設 為 不 屬 於 側 向 力 抵 抗 系 統 之 結 構 構 材 均 應 符 合 第 15.11 節 之 規 定 結 構 構 材 之 設 計, 以 規 定 地 震 力 下 結 構 彈 性 分 析 所 得 之 構 材 內 力 經 載 重 組 合 後 加 以 設 計 若 要 檢 核 大 地 震 時 柱 之 穩 定 性 或 大 地 震 時 之 變 位, 變 位 應 以 中 央 主 管 建 築 機 關 訂 定 之 建 築 物 耐 震 設 計 規 範 之 規 定 計 算 之 非 結 構 構 材 對 結 構 物 的 影 響 須 加 以 考 慮, 譬 如 非 結 構 RC 牆 應 先 視 為 結 構 構 材 併 同 結 構 構 材 整 體 分 析, 並 檢 核 在 非 結 構 RC 牆 破 壞 時, 結 構 構 材 不 得 有 任 何 損 壞 15.3.3 強 度 折 減 因 數 強 度 折 減 因 數 應 按 本 規 範 第 2.3 節 之 規 定 15.3.4 抵 抗 地 震 力 構 材 之 混 凝 土 15.3.4.1 混 凝 土 之 規 定 抗 壓 強 度 f c 不 得 低 於 210 kgf/cm 2 15.3.4.2 設 計 時 輕 質 混 凝 土 所 採 用 之 抗 壓 強 度 值 不 得 高 於 350 kgf/cm 2 惟 若 經 實 驗 證 明 使 用 輕 質 混 凝 土 後 所 具 之 構 材 強 度 及 韌 性 等 於 或 超 過 使 用 同 強 度 常 重 混 凝 土 之 構 材 15-4

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 強 度 及 韌 性 者, 則 可 採 用 較 高 之 抗 壓 強 度 值 就 耐 震 設 計 而 言, 若 能 使 用 較 高 混 凝 土 抗 壓 強 度 將 有 下 列 重 要 優 點 : (1) 減 小 混 凝 土 建 築 物 軸 壓 構 材 尺 寸, 增 加 室 內 使 用 空 間 ; 並 可 減 少 建 築 物 重 量, 減 小 地 震 力 (2) 增 加 受 撓 構 材 之 斷 面 韌 性, 提 昇 耐 震 性 能 構 材 承 受 彎 矩 時, 若 混 凝 土 抗 壓 強 度 較 高 時, 其 壓 應 力 分 佈 等 值 矩 形 之 深 度 a 將 較 小, 即 中 性 軸 至 最 外 受 壓 纖 維 之 距 離 c 變 小, 因 此 在 同 樣 的 外 緣 最 大 壓 應 變 下 其 曲 率 變 大, 進 而 會 增 加 最 後 塑 鉸 之 轉 角 量, 提 昇 耐 震 性 能 本 節 談 論 抵 抗 地 震 力 構 架 桁 架 或 結 構 牆 設 計 時 混 凝 土 的 品 質 要 求 因 強 度 高 於 350 kgf/cm 2 的 輕 質 混 凝 土 構 材 承 受 非 彈 性 反 覆 變 形 的 相 關 試 驗 資 料 不 多, 因 此 本 規 範 作 此 限 制 如 某 一 特 定 應 用 提 出 可 信 證 據, 則 輕 質 混 凝 土 的 最 大 規 定 抗 壓 強 度 限 制 可 隨 所 提 證 據 予 以 提 高 15.3.5 耐 震 構 材 之 鋼 筋 15.3.5.1 用 以 承 受 地 震 引 致 之 彎 矩 與 軸 力 之 構 架 構 材 及 結 構 牆 之 邊 界 構 件, 其 主 筋 應 符 合 CNS 560 中 SD 420W 及 SD 280W 之 要 求 CNS 560 中 SD 420 及 SD 280 鋼 筋 亦 可 使 用, 惟 應 符 合 下 列 規 定 : (1) 實 測 降 伏 強 度 不 得 超 出 規 定 降 伏 強 度 f y 達 1,200 kgf/cm 2 以 上 (2) 實 測 極 限 抗 拉 強 度 與 實 測 降 伏 強 度 之 比 值 不 得 小 於 1.25 15.3.5.2 橫 向 鋼 筋 包 括 螺 箍 筋 之 f yt 不 得 超 過 4,200 kgf/cm 2 鋼 筋 試 驗 之 實 際 降 伏 強 度 不 得 超 出 規 定 降 伏 強 度 f y 太 多 之 規 定, 主 要 係 避 免 彎 矩 強 度 增 加, 致 使 剪 力 增 加, 可 能 產 生 剪 力 破 壞 此 外, 鋼 筋 降 伏 強 度 增 加, 亦 可 能 導 致 握 裹 破 壞 至 於 極 限 抗 拉 強 度 與 降 伏 強 度 的 比 值, 會 影 響 塑 性 區 的 大 小, 其 值 越 大, 塑 性 區 越 長, 極 限 塑 鉸 轉 角 越 大 [15.10] CNS 560 之 SD 420W 及 SD 280W 鋼 筋 其 降 伏 強 度 已 有 上 限 之 規 定, 且 實 際 抗 拉 強 度 必 須 大 於 實 際 降 伏 強 度 的 1.25 倍 以 上, 故 不 必 另 作 規 定 15.3.6 鋼 筋 銲 接 與 機 械 式 續 接 15.3.6.1 鋼 筋 採 用 銲 接 續 接 時, 須 考 慮 鋼 筋 之 可 銲 性, 且 其 接 合 強 度 至 少 達 鋼 筋 規 定 降 伏 強 度 之 1.25 倍 15.3.6.2 鋼 筋 銲 接 不 得 使 用 於 梁 或 柱 接 頭 面 起 算 兩 倍 構 材 深 度 範 圍 內, 亦 不 得 使 用 於 地 震 位 移 造 成 鋼 筋 可 能 降 伏 處 起 算 兩 倍 構 材 深 度 範 圍 內 15.3.6.3 不 得 將 肋 筋 繫 筋 埋 入 物 或 其 他 類 似 構 件 銲 在 縱 向 主 筋 上 15.3.6.4 鋼 筋 採 用 機 械 式 續 接 時, 應 分 下 列 兩 類 : (1) 第 一 類 機 械 式 續 接 應 符 合 第 5.15.3.3 節 之 規 定 (2) 第 二 類 機 械 式 續 接 除 須 符 合 第 5.15.3.3 節 之 規 定 外, 其 接 合 強 度 至 少 應 達 鋼 筋 規 定 拉 力 強 度 15.3.6.5 第 一 類 機 械 式 續 接 不 得 使 用 於 梁 柱 接 頭 面 或 地 震 時 鋼 筋 可 能 降 伏 處 起 算 兩 倍 構 材 深 度 範 圍 內, 第 二 類 機 械 式 續 接 則 准 許 使 用 於 任 何 位 置 15-5

若 銲 接 程 序 嚴 加 控 制 且 進 行 充 分 的 檢 驗, 鋼 筋 仍 准 許 銲 接, 惟 線 上 熱 處 理 鋼 筋 ( 水 淬 鋼 筋 ) 不 宜 採 用 銲 接 及 車 牙 機 械 式 續 接 在 縱 向 主 筋 上 加 銲 肋 筋 等, 會 造 成 主 筋 局 部 脆 化, 因 此 必 須 避 免 為 便 於 肋 筋 等 之 施 工 而 須 銲 接 時, 只 能 銲 於 額 外 增 加 之 工 作 筋 上 地 震 時 結 構 體 若 產 生 非 彈 性 變 形, 其 鋼 筋 產 生 之 拉 應 力 可 能 逼 近 拉 力 強 度 第 二 類 機 械 式 續 接 要 求, 係 防 止 降 伏 區 產 生 續 接 破 壞 第 一 類 機 械 式 續 接, 其 要 求 不 似 第 二 類 嚴 格, 因 此 可 能 無 法 抵 抗 降 伏 區 引 致 之 應 力 機 械 式 續 接 器 續 接 除 其 強 度 規 定 外, 宜 考 慮 滑 動 量 延 展 性 伸 長 率 實 測 強 度 續 接 位 置 續 接 器 間 距 保 護 層 厚 度 等 對 構 材 之 強 度 裂 縫 寬 度 延 展 性 耐 久 性 等 之 影 響 15.3.7 錨 栓 15.3.7.1 結 構 物 中 抵 抗 地 震 力 之 錨 栓, 其 設 計 應 符 合 附 篇 D 混 凝 土 結 構 用 錨 栓 之 規 定 並 特 別 注 意 第 D.4.3 節 耐 震 相 關 規 定 15.4 構 架 內 之 撓 曲 構 材 15.4.1 範 圍 撓 曲 構 材 主 要 係 承 受 彎 矩 之 構 材, 且 須 符 合 下 列 四 項 規 定 : 15.4.1.1 設 計 軸 壓 力 P u 不 超 過 0.1A g f c 15.4.1.2 淨 跨 距 l n 不 得 少 於 四 倍 有 效 梁 深 15.4.1.3 梁 寬 b w 不 得 小 於 0.3 h 及 25 cm 15.4.1.4 梁 寬 b w 不 得 超 過 其 下 支 承 柱 之 寬 度 再 加 上 兩 邊 外 伸 長, 任 一 外 伸 長 不 得 超 過 柱 深 之 1 / 4; 梁 寬 b w 亦 不 得 超 過 柱 寬 之 二 倍 構 材 之 設 計 軸 力 超 過 0.1A g f c 者, 屬 第 15.5 節 撓 曲 與 軸 力 同 時 存 在 之 構 材 由 實 驗 結 果 顯 示 [15.11], 淨 跨 距 小 於 四 倍 有 效 梁 深 之 梁, 承 受 進 入 非 彈 性 之 反 覆 變 形 時, 其 行 為 異 於 跨 度 較 大 之 梁, 尤 其 剪 力 強 度 之 計 算 為 甚, 因 此 較 長 跨 度 梁 之 韌 性 設 計 規 定 不 能 適 用 於 短 跨 梁 考 慮 力 量 之 有 效 傳 遞, 梁 寬 b w 應 符 合 圖 R15.4.1.4 之 規 定 : h 4 b w b col 柱 梁 h bw bcol +, 且 bw 2b 2 圖 R15.4.1.4 梁 寬 b w 之 規 定 梁 主 筋 最 好 能 貫 穿 或 錨 定 於 柱 之 束 制 核 心 內, 以 求 接 頭 內 之 剪 力 能 順 利 地 傳 遞 所 以 梁 寬 不 宜 超 過 柱 寬 太 多, 以 免 部 份 梁 主 筋 偏 離 束 制 柱 心 太 遠 梁 寬 逾 越 柱 寬 之 部 份, 本 規 範 參 考 紐 西 蘭 規 範 [15.12] 基 本 上 較 保 守 之 規 定, 以 柱 深 為 其 影 響 參 數, 而 不 採 納 美 國 ACI 318-05 規 範 之 規 定, 以 梁 深 為 其 影 響 參 數 h col 15-6

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 梁 寬 大 於 柱 寬 時, 梁 鋼 筋 之 錨 定 及 混 凝 土 之 施 工 性 需 詳 加 考 慮 15.4.2 縱 向 鋼 筋 0. 8 fc 14 15.4.2.1 構 材 上 下 兩 面 鋼 筋 比 各 不 得 小 於, 亦 不 得 小 於 拉 力 鋼 筋 比 不 得 大 於 f y f y f c + 100, 亦 不 得 大 於 0.025 構 材 上 下 兩 面 至 少 各 須 有 兩 支 鋼 筋 全 長 貫 通 配 置 4 f y 15.4.2.2 撓 曲 構 材 在 梁 柱 交 接 面 及 其 它 可 能 產 生 塑 鉸 位 置, 其 壓 力 鋼 筋 量 不 得 小 於 拉 力 鋼 筋 量 之 半 在 沿 構 材 長 度 上 任 何 斷 面, 不 論 正 彎 矩 鋼 筋 量 或 負 彎 矩 鋼 筋 量 均 不 得 低 於 兩 端 柱 面 處 所 具 最 大 負 彎 矩 鋼 筋 量 之 1/4 15.4.2.3 受 撓 鋼 筋 之 搭 接 必 須 於 搭 接 範 圍 配 置 閉 合 箍 筋 或 螺 箍, 此 橫 向 鋼 筋 之 最 大 間 距 不 得 大 於 d / 4 或 10 cm 搭 接 不 得 用 於 :(1) 構 材 接 頭 內 ;(2) 距 接 頭 交 接 面 2 倍 構 材 深 度 以 內 範 圍, 及 (3) 分 析 顯 示 由 構 架 非 彈 性 側 向 變 位 所 引 起 撓 曲 降 伏 之 位 置 15.4.2.4 鋼 筋 銲 接 與 機 械 式 續 接 須 滿 足 第 15.3.6 節 之 規 定 第 3.4.5 節 限 制 淨 拉 應 變 ε t, 也 就 間 接 限 制 了 拉 力 鋼 筋 比 不 得 超 過 平 衡 鋼 筋 比 的 某 個 百 分 比 但 當 梁 受 反 覆 彎 矩 且 進 入 非 彈 性 階 段 時, 由 於 鋼 筋 不 易 訂 出 明 確 的 降 伏 點, 混 凝 土 的 極 限 應 變 亦 非 一 定 須 為 0.003 以 及 保 護 層 混 凝 土 的 應 力 與 箍 筋 內 部 者 不 同, 因 此 不 宜 沿 用 平 衡 鋼 筋 比 的 觀 念 來 限 制 縱 向 鋼 筋 量 影 響 梁 斷 面 韌 性 主 要 之 因 素 有 : 鋼 筋 降 伏 強 度 f y 混 凝 土 抗 壓 強 度 f c 拉 力 鋼 筋 比 ρ 與 壓 力 鋼 筋 比 ρ 等 鋼 筋 降 伏 強 度 與 混 凝 土 抗 壓 強 度 在 第 15.3 節 已 有 詳 細 之 規 定, 因 此 本 節 僅 針 對 拉 力 鋼 筋 比 與 壓 力 鋼 筋 比 作 規 定, 以 確 保 梁 斷 面 具 足 夠 之 韌 性 Park [15.13] 建 議 梁 在 塑 性 鉸 區 域 內 ρ / ρ 0. 5, 同 時 ρ k ( f 70 ) / 280 當 f y = 2,800 kgf/cm 2 時,k 1 = 1 c + 0.023; 當 f y = 4,200 kgf/cm 2 時,k 1 =0.093 紐 西 蘭 規 範 基 本 上 規 定 ρ / ρ 0. 5, 同 時 ρ f 100 ) /(6 f ) ( c + y 且 ρ 0.025 至 於 ACI 規 範 則 僅 規 定 ρ 0.025 上 述 三 種 規 定 中,ACI 規 範 基 本 上 僅 考 慮 施 工 性 之 影 響 而 限 制 ρ 0.025, 而 未 考 慮 f y 及 f c 之 影 響 ; 當 使 用 f y = 4,200 kgf/cm 2 f c = 280 kgf/cm 2 ρ / ρ 0. 5 且 ρ 0.025 時, 其 曲 率 韌 性 約 4, 僅 為 一 般 認 知 所 需 最 小 曲 率 韌 性 8 之 50%;ACI 規 範 可 能 造 成 曲 率 韌 性 過 低, 且 未 考 慮 f y 及 f c 之 影 響, 其 規 定 過 於 粗 糙, 本 規 範 不 採 用 Park 與 紐 西 蘭 之 規 定 皆 考 慮 f y 及 f c 之 影 響 且 兩 者 之 規 定 亦 頗 為 接 近, 但 其 中 以 紐 西 蘭 規 範 之 公 式 較 簡 單 為 了 不 讓 ρ max 較 ACI 規 範 降 低 太 多, 致 使 梁 斷 面 顯 著 增 大, 本 規 範 參 照 紐 西 蘭 規 範 做 適 度 之 修 正 下 表 為 各 種 f y 與 f c 組 合 時, 本 規 範 所 容 許 之 最 大 拉 力 鋼 筋 比 就 f c = 280 kgf/cm 2,f y = 4,200 kgf/cm 2 的 情 況 而 言,ρ max 較 ACI 規 範 約 降 低 10% 表 R15.4.2.1 最 大 拉 力 鋼 筋 比 ρ max ρ max f 210 280 350 420 c f kgf/cm 2 kgf/cm 2 kgf/cm 2 kgf/cm 2 y 2,800 kgf/cm 2 0.025 0.025 0.025 0.025 4,200 kgf/cm 2 0.018 * 0.023 0.025 0.025 * 210 + 100 註 : = 0. 018, 但 ρ max 不 得 大 於 0.025 4 4200, 在 彎 矩 降 伏 會 發 生 的 範 圍, 鋼 筋 不 允 許 搭 接, 乃 因 在 承 受 非 彈 性 反 覆 載 重 時 搭 接 並 不 可 靠 任 一 位 15-7

置 的 搭 接 處, 其 混 凝 土 保 護 層 皆 有 可 能 剝 落, 因 此 需 要 配 置 閉 合 箍 筋 15.4.3 橫 向 鋼 筋 15.4.3.1 閉 合 箍 筋 應 設 置 於 構 架 構 材 之 下 列 部 位 : (1) 受 撓 構 材 之 兩 端 由 支 承 構 材 面 向 跨 度 中 央 2 倍 構 材 深 度 之 範 圍 內 (2) 由 構 架 非 彈 性 側 向 變 位 所 引 起 撓 曲 降 伏 之 斷 面 向 兩 側 各 2 倍 構 材 深 度 之 範 圍 內 15.4.3.2 第 一 個 閉 合 箍 筋 距 支 承 構 材 面 不 得 超 過 5 cm 閉 合 箍 筋 最 大 間 距 不 得 超 過 (1)d / 4,(2) 最 小 主 鋼 筋 直 徑 之 8 倍,(3) 閉 合 箍 筋 直 徑 之 24 倍, 及 (4)30 cm 15.4.3.3 在 需 要 閉 合 箍 筋 之 範 圍 內, 其 外 周 主 鋼 筋 須 有 符 合 13.9.5.3 之 橫 箍 筋 提 供 橫 向 支 撐 在 各 角 隅 處 之 主 鋼 筋 及 每 隔 一 根 主 鋼 筋, 均 須 以 閉 合 箍 筋 之 轉 角 或 繫 筋 之 彎 鉤 作 橫 向 支 撐 ; 閉 合 箍 筋 之 內 轉 角 不 得 大 於 135 ; 主 鋼 筋 若 無 前 述 之 箍 筋 作 橫 向 支 撐 者, 其 與 相 鄰 鋼 筋 之 淨 距 不 得 大 於 15 cm 主 鋼 筋 排 列 成 圓 形 時, 可 用 完 整 圓 形 橫 箍 15.4.3.4 在 不 須 配 置 閉 合 箍 筋 之 範 圍 內 仍 應 配 置 兩 端 具 耐 震 彎 鉤 之 肋 筋, 其 間 距 不 得 大 於 d / 2 15.4.3.5 受 撓 構 材 中 之 閉 合 箍 筋 可 由 一 個 兩 端 具 有 耐 震 彎 鉤 之 U 型 肋 筋 及 一 根 繫 筋 組 成 鉤 住 同 一 主 筋 相 鄰 各 繫 筋 之 90 與 135 彎 鉤 應 交 替 排 置 梁 如 僅 一 邊 有 樓 版 者, 繫 筋 之 90 彎 鉤 應 置 於 樓 版 之 一 側 配 置 閉 合 箍 筋 的 目 的 在 使 產 生 塑 鉸 處 之 混 凝 土 有 良 好 之 圍 束 塑 鉸 處 鋼 筋 之 應 變 已 進 入 非 彈 性, 應 有 足 夠 側 向 支 撐 以 防 止 鋼 筋 產 生 屈 曲 幾 種 適 宜 之 閉 合 箍 筋 形 式 請 見 圖 R15.4.3 延 伸 6d b 7.5 cm 細 部 B 繫 筋 延 伸 6d b 細 部 A 細 部 C 相 鄰 各 繫 筋 之 90 與 135 B 彎 鉤 應 交 替 排 置 A A C C 圖 R15.4.3 幾 種 適 宜 之 閉 合 箍 筋 形 式 15.4.4 剪 力 強 度 要 求 15.4.4.1 受 撓 構 材 之 設 計 剪 力 V e 應 由 構 材 兩 端 交 接 面 之 可 能 彎 矩 強 度 M pr 計 得 之 剪 力 加 上 該 構 材 由 設 計 重 力 載 重 所 產 生 之 剪 力 M pr 之 方 向 須 考 慮 地 震 反 向 作 用 之 情 況 計 算 M pr 時, 拉 力 鋼 筋 之 降 伏 應 力 應 改 用 至 少 1.25 倍 f y, 並 不 得 考 慮 強 度 折 減, 亦 即 φ =1.0 15.4.4.2 於 第 15.4.3.1 節 規 定 之 範 圍 內, 按 第 15.4.4.1 節 規 定 計 算 地 震 引 致 之 剪 力 15-8

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 M pr + M 1 l n pr 2, 若 超 過 設 計 剪 力 之 半, 且 包 括 地 震 效 應 之 設 計 軸 壓 力 小 於 0.05A g f c, 則 設 計 其 橫 向 鋼 筋 時,V c 值 應 假 設 為 零 梁 之 設 計 剪 力 應 採 用 塑 鉸 產 生 後 引 致 之 剪 力, 係 因 此 剪 力 為 最 大 者, 可 保 證 塑 鉸 產 生 時 梁 不 致 先 產 生 脆 性 剪 力 破 壞 梁 之 設 計 剪 力 計 算 請 見 圖 R15.4.4 由 於 鋼 筋 實 際 的 降 伏 強 度 大 於 規 定 降 伏 強 度, 且 塑 鉸 一 旦 產 生, 其 塑 鉸 轉 角 頗 大, 鋼 筋 可 能 進 入 應 變 硬 化 階 段, 因 此 計 算 彎 矩 強 度 時, 鋼 筋 應 力 至 少 得 用 1.25f y 實 驗 證 明 構 材 承 受 非 彈 性 反 覆 變 形 時, 為 確 保 發 生 撓 曲 破 壞, 剪 力 筋 之 配 置 量 應 高 於 承 受 單 向 加 載 所 需 配 置 之 剪 力 筋, 無 軸 力 時, 其 配 置 量 須 增 加 [15.14,15.15] 此 處 不 計 混 凝 土 之 剪 力 強 度 只 是 反 映 剪 力 筋 須 增 加, 但 並 不 意 味 實 際 混 凝 土 不 承 受 剪 力 l u l n 設 計 重 力 載 重 w u =1.2D+1.0L+0.2S M pr1 M pr 2 V V e 2 e1 l n 計 算 Mpr 時, 鋼 筋 應 力 以 1.25fy 計, 且 應 計 算 同 時 順 鐘 向 與 反 鐘 向 V e1 M = pr1 + M l n pr2 wul + 2 n V e2 M = pr1 + M 圖 R15.4.4 梁 之 設 計 剪 力 計 算 圖 l n pr2 wul 2 n 15.5 構 架 內 承 受 撓 曲 與 軸 向 載 重 之 構 材 15.5.1 範 圍 本 節 之 規 定 適 用 於 承 受 彎 矩 與 軸 力 之 構 材, 且 其 設 計 軸 壓 力 P u 超 過 0.1A g f c 構 材 之 斷 面 應 符 合 下 列 條 件 : 15.5.1.1 通 過 幾 何 形 心 量 測, 斷 面 之 最 小 尺 度 不 得 小 於 30 cm 15.5.1.2 斷 面 最 小 尺 度 與 其 垂 直 尺 度 之 比 不 得 小 於 0.4 15-9

15.5.2 柱 之 最 小 彎 矩 強 度 15.5.2.1 任 何 抵 抗 設 計 軸 壓 力 P u 超 過 0.1A g f c 之 柱, 其 彎 矩 強 度 應 符 合 第 15.5.2.2 或 15.5.2.3 節 之 規 定 未 符 合 第 15.5.2.2 節 規 定 之 柱, 其 側 向 強 度 與 勁 度 在 計 算 結 構 強 度 與 勁 度 時 應 予 忽 略, 但 該 柱 仍 應 符 合 第 15.11 節 之 規 定 15.5.2.2 柱 之 彎 矩 強 度 應 符 合 式 (15-1) 之 規 定 6 M nc M nb (15-1) 5 式 中 : M nc = 連 接 於 接 頭 各 柱 在 接 頭 中 心 之 計 算 彎 矩 強 度 之 總 和 柱 彎 矩 強 度 應 為 所 考 慮 方 向 之 側 力 作 用 下 由 各 載 重 組 合 設 計 軸 力 計 算 所 得 之 最 小 彎 矩 強 度 M nb = 連 接 於 接 頭 各 梁 在 接 頭 中 心 之 計 算 彎 矩 強 度 之 總 和 該 彎 矩 強 度 和 之 方 向 應 與 柱 彎 矩 強 度 和 之 方 向 相 反 作 用 於 所 考 慮 構 架 立 面 內 梁 之 兩 方 向 ( 順 逆 鐘 向 ) 彎 矩 均 應 考 慮 於 式 (15-1) 中 T 梁 受 負 彎 矩 作 用 時, 在 有 效 翼 緣 寬 度 內 之 版 鋼 筋 應 計 入 M nb 的 計 算 中 有 效 翼 緣 寬 度 之 計 算 應 依 第 2.12 節 規 定 計 算 15.5.2.3 若 第 15.5.2.2 節 之 規 定 無 法 滿 足, 則 支 承 該 接 頭 反 力 之 柱, 應 按 第 15.5.4 節 規 定 於 柱 之 全 長 配 置 橫 向 鋼 筋 本 小 節 之 規 定 旨 在 降 低 柱 產 生 降 伏 之 可 能 性 未 能 滿 足 式 (15-1), 柱 子 的 強 度 與 勁 度 不 予 計 入, 但 忽 略 此 等 構 材 會 造 成 不 安 全 者, 則 應 計 入 譬 如 忽 略 此 些 柱 之 勁 度, 但 不 得 降 低 設 計 總 剪 力, 又 若 考 慮 此 些 構 材 會 增 加 扭 矩, 則 應 將 扭 矩 計 入 T 梁 受 負 彎 矩 作 用 時, 在 有 效 翼 緣 寬 度 內 之 版 鋼 筋 會 參 與 作 用, 因 而 增 加 其 計 算 彎 矩 強 度 [15.16] 式 (15-1) 之 規 定 可 將 其 納 入 彈 性 設 計 程 序 中 一 般 梁 經 彈 性 分 析 設 計 及 檢 核 韌 性 要 求 後, 主 筋 配 置 已 確 定, 可 將 其 計 算 彎 矩 強 度 M nb 求 出 將 梁 之 計 算 彎 矩 強 度 和 乘 以 6/5, 再 經 適 當 的 分 配, 得 各 柱 之 計 算 彎 矩 強 度 其 後 可 將 各 種 載 重 組 合 之 設 計 軸 力 配 合 上 述 柱 之 計 算 彎 矩 強 度 乘 以 強 度 折 減 因 數 所 得 之 設 計 彎 矩, 進 行 柱 之 設 計, 而 求 得 柱 之 主 筋, 通 常 取 最 大 主 筋 量 為 設 計 結 果 梁 之 彎 矩 和 如 何 分 配 至 柱, 以 往 相 關 規 範 有 建 議 以 I / l 分 配 者, 惟 難 以 反 映 結 構 確 實 的 行 為, 建 議 依 結 構 彈 性 分 析 該 節 點 上 下 柱 彎 矩 之 比 例 分 配, 似 較 合 理, 惟 應 注 意 梁 柱 彎 矩 和 之 平 衡 應 在 節 點 中 心 [15.17] 15.5.3 縱 向 鋼 筋 15.5.3.1 縱 向 鋼 筋 面 積 A st 不 得 低 於 0.01 A g, 亦 不 得 大 於 0.06 A g 15.5.3.2 機 械 式 續 接 器 須 符 合 第 15.3.6.3 與 15.3.6.4 節 之 規 定, 銲 接 續 接 則 須 符 合 第 15.3.6.1 與 15.3.6.2 節 之 規 定 鋼 筋 之 搭 接 僅 容 許 於 構 材 淨 長 之 中 央 1/2 內, 並 應 考 慮 為 拉 力 搭 接, 此 外 並 應 配 置 符 合 第 15.5.4.2 與 15.5.4.3 節 之 橫 向 鋼 筋 柱 最 小 鋼 筋 量 之 規 定 在 減 少 長 期 潛 變 變 形, 並 使 彎 矩 強 度 超 出 開 裂 彎 矩 上 限 之 規 定 在 避 免 主 筋 太 密 妨 礙 施 工, 並 避 免 柱 引 致 過 高 之 剪 力 此 外 對 低 層 建 物 而 言, 也 考 慮 到 樓 版 系 統 將 力 傳 至 柱 之 因 素 柱 端 因 彎 矩 大, 混 凝 土 保 護 層 可 能 剝 落, 因 彎 矩 分 佈 具 不 確 定 性, 配 置 圍 束 箍 筋 可 圍 束 搭 接 處, 增 加 其 抵 抗 反 覆 應 力 的 能 力 [15.18] 15-10

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 15.5.4 橫 向 鋼 筋 15.5.4.1 橫 向 鋼 筋 應 按 下 列 規 定 配 置, 惟 不 得 小 於 第 15.5.5 節 規 定 之 橫 向 鋼 筋 量 (1) 螺 箍 或 圓 形 閉 合 箍 筋 之 體 積 比 ρ s 不 得 小 於 式 (15-2) 之 值, 亦 不 得 小 於 式 (3-8) 之 值 ρ s = 0. 12 fc / f yt (15-2) (2) 矩 形 閉 合 箍 筋 及 繫 筋 之 總 斷 面 積 A sh 不 得 小 於 式 (15-3) 及 式 (15-4) 之 值 f A c g Ash = 0. 3 s bc ( 1) (15-3) f yt Ach fc Ash = 0. 09 s bc (15-4) f yt (3) 橫 向 鋼 筋 可 採 用 單 個 或 重 疊 閉 合 箍 筋 與 閉 合 箍 筋 相 同 大 小 與 間 距 之 繫 筋 應 可 使 用 繫 筋 之 兩 端 均 須 圍 繞 於 縱 向 鋼 筋, 並 間 隔 換 端 (4) 構 材 核 心 之 設 計 強 度 若 能 滿 足 包 含 地 震 效 應 之 載 重 組 合, 則 可 不 必 符 合 式 (15-3) 及 式 (3-8) 之 規 定 (5) 若 圍 束 橫 向 鋼 筋 外 之 混 凝 土 厚 度 超 過 10 cm, 必 須 配 置 第 二 道 橫 向 鋼 筋, 其 間 距 不 得 超 過 30 cm 第 二 道 橫 向 鋼 筋 外 之 混 凝 土 厚 度 不 得 超 過 10 cm 15.5.4.2 橫 向 鋼 筋 之 間 距 不 得 超 過 : (1) 構 材 斷 面 最 小 尺 度 之 1/4 (2) 6 倍 主 筋 直 徑 (3)( 式 15-5) 定 義 之 s 0 35 hx s0 = 10 + ( ) (15-5) 3 s 0 之 值 不 得 超 過 15 cm 15.5.4.3 在 構 材 橫 斷 面 上, 繫 筋 或 閉 合 箍 筋 相 鄰 各 肢 之 中 心 距 h x 不 得 超 過 35 cm 15.5.4.4 距 接 頭 面 l o 之 範 圍 內 及 在 剛 架 非 彈 性 側 向 位 移 時 可 能 發 生 撓 曲 降 伏 之 任 何 斷 面 兩 側 各 l o 之 範 圍 內, 其 橫 向 鋼 筋 應 按 第 15.5.4.1 至 15.5.4.3 節 之 規 定 配 置 l o 之 長 度 不 得 小 於 : (1) 在 接 頭 面 處 之 構 材 深 度 或 任 何 可 能 發 生 撓 曲 降 伏 斷 面 處 之 構 材 深 度 (2) 構 材 淨 長 之 1 / 6, 及 (3) 45 cm 15.5.4.5 剛 勁 構 材 ( 如 牆 ) 中 斷 轉 由 其 下 之 柱 支 承 時, 若 柱 含 地 震 效 應 之 設 計 軸 壓 力 超 過 0. 1A g f c, 則 應 按 第 15.5.4.1 至 15.5.4.3 節 之 規 定 於 柱 全 長 配 置 橫 向 鋼 筋, 其 配 置 須 隨 柱 主 筋 向 上 延 伸 進 入 剛 勁 構 材, 延 伸 範 圍 至 少 為 柱 中 最 大 縱 向 鋼 筋 按 第 15.6.4 節 規 定 之 伸 展 長 度 l d 若 柱 之 下 端 終 止 於 牆 上, 則 第 15.5.4.1 至 15.5.4.3 節 規 定 之 橫 向 鋼 筋, 其 配 置 須 隨 柱 主 筋 向 下 延 伸 進 入 牆 內, 延 伸 範 圍 至 少 為 該 終 止 處 柱 中 最 大 縱 向 鋼 筋 按 第 15.6.4 節 規 定 之 伸 展 長 度 l d 若 柱 之 下 端 終 止 於 基 腳 版 或 筏 基 版 上, 則 第 15.5.4.1 至 15.5.4.3 節 規 定 之 橫 向 鋼 筋, 其 配 置 須 隨 柱 主 筋 延 伸 進 入 基 腳 版 或 筏 基 版 內, 延 伸 範 圍 至 少 為 30 cm 15.5.4.6 在 柱 全 長 中 未 按 第 15.5.4.1 至 15.5.4.3 節 規 定 配 置 橫 向 鋼 筋 之 部 份, 則 應 採 用 螺 箍 15-11

或 閉 合 箍 筋, 其 中 心 距 s 不 得 超 過 柱 主 筋 直 徑 之 6 倍 及 15 cm 本 小 節 規 定 之 目 的 在 圍 束 混 凝 土 並 提 供 主 筋 之 側 向 支 撐 式 (3-8) 旨 在 使 受 軸 壓 之 螺 箍 柱, 當 保 護 層 剝 落 後, 柱 之 極 限 軸 力 強 度 不 會 降 低 [15.19,15.20] 地 震 時 柱 除 有 軸 力 外, 亦 具 有 彎 矩, 且 係 反 覆 載 重, 但 仍 沿 用 此 規 定 對 大 柱 而 言, 式 (15-2) 大 約 在 A g 小 於 1.25A ch 時 會 控 制, 此 式 係 使 圍 束 之 混 凝 土 具 有 較 佳 之 極 限 應 變, 因 此 有 良 好 之 軸 向 與 撓 曲 韌 性 採 用 多 螺 箍 筋 時, 個 別 螺 箍 之 體 積 比 ρ S 皆 不 得 小 於 式 (15-2) 規 定 之 螺 箍 筋 使 用 量 矩 形 柱 圍 束 箍 筋 之 效 應 不 及 螺 箍 柱, 因 此 採 用 較 高 體 積 比 之 箍 筋 經 研 究 橫 向 鋼 筋 可 採 用 單 個 或 重 疊 閉 合 箍 筋 式 (3-8) 及 式 (15-3) 旨 在 提 高 圍 束 混 凝 土 之 極 限 抗 壓 強 度, 因 此 若 柱 核 心 設 計 強 度 已 達 所 需 強 度, 此 二 式 可 不 必 滿 足, 但 式 (15-2) 及 式 (15-4) 仍 需 滿 足 圖 R15.5.4 提 供 柱 圍 束 箍 筋 配 置 之 例 子 地 震 作 用 下, 保 護 層 可 能 剝 落, 剝 落 太 多 時 其 損 失 的 強 度 可 能 無 法 由 核 心 混 凝 土 增 加 的 強 度 補 足 回 來 此 外, 剝 落 量 過 多, 可 能 危 及 其 下 居 民 或 行 人 之 安 全 第 15.5.4.2 與 15.5.4.3 節 係 矩 形 橫 向 箍 筋 配 置 互 有 關 係 的 規 定, 一 般 而 言 橫 向 鋼 筋 間 距 不 超 過 構 材 斷 面 最 小 尺 度 之 1/4, 混 凝 土 就 會 受 足 夠 的 圍 束 作 用 間 距 不 超 過 6 倍 主 筋 直 係 避 免 混 凝 土 剝 落 後 引 起 主 筋 挫 屈 曲 由 式 (15-5) 可 知 h x 不 超 過 20cm 時, 可 放 寬 橫 向 鋼 筋 之 間 距 至 15cm 第 15.5.4.4 節 提 供 在 降 伏 發 生 處 配 置 橫 向 鋼 筋 的 範 圍 是 最 低 的 規 定 研 究 顯 示 如 建 物 第 一 層 柱 底, 其 軸 力 與 彎 矩 需 求 特 別 高, 橫 向 鋼 筋 配 置 的 範 圍 應 增 加 50% 以 上 [15.21] 由 動 力 分 析 及 現 場 觀 測 顯 示, 柱 子 支 承 不 連 續 之 剛 勁 構 材 如 牆 或 桁 架, 會 產 生 顯 著 之 非 彈 性 變 形, 因 此 柱 之 全 長 須 配 置 圍 束 箍 筋 根 據 震 後 災 損 調 查, 柱 中 央 部 份 未 圍 束 區 域 的 損 壞 亦 頗 嚴 重, 第 15.5.4.6 節 的 規 定 旨 在 保 証 沿 柱 身 方 向 具 有 較 一 致 的 韌 性 6d b 7.5 cm 相 鄰 繫 筋 之 90 彎 鉤 應 置 於 對 邊 6d b 延 伸 x 5 x 4 x 1 x 2 x 3 x i : 不 得 超 過 35 cm h x =Max{ x i } 圖 R15.5.4 柱 圍 束 箍 筋 配 置 例 15.5.5 剪 力 強 度 要 求 15.5.5.1 設 計 剪 力 V e 應 考 慮 構 材 兩 端 接 頭 面 各 種 作 用 力 所 能 產 生 之 最 大 剪 力 計 算 地 震 引 致 之 剪 力 時, 這 些 接 頭 面 作 用 力 應 考 慮 作 用 於 接 頭 面 上 各 種 設 計 軸 力 範 圍 內 之 最 大 可 能 彎 矩 強 度 M pr 地 震 引 致 之 剪 力 無 須 超 過 依 梁 柱 接 頭 處 各 梁 之 可 能 彎 矩 強 度 15-12

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 M pr 所 計 得 之 剪 力 計 算 柱 或 梁 之 M pr 時, 拉 力 鋼 筋 之 降 伏 應 力 應 改 用 至 少 1.25 倍 f y, 並 不 得 考 慮 強 度 折 減, 亦 即 φ =1.0 V e 不 得 小 於 由 結 構 分 析 結 果 所 計 得 之 設 計 剪 力 15.5.5.2 於 第 15.5.4.4 節 規 定 之 l o 範 圍 內, 按 第 15.5.5.1 節 規 定 計 算 地 震 引 致 之 剪 力 若 超 過 設 計 剪 力 之 半, 且 包 括 地 震 效 應 之 設 計 軸 壓 力 小 於 0. 05A g f, 則 設 計 其 橫 向 鋼 筋 時,V c 值 應 假 設 為 零 c P u M pr2 V e V e = M pr1 + M l u pr 2 l u 註 : (1) 計 算 M pr 時, 鋼 筋 應 力 以 1.25 f y 計, 且 應 為 各 種 設 計 軸 力 下 之 最 大 可 能 彎 矩 強 度 ( 應 計 算 同 時 順 鐘 向 與 反 鐘 向 ) (2) V e 不 必 超 過 梁 之 可 能 彎 矩 強 度 所 推 算 者, 但 不 得 小 於 結 構 彈 性 分 析 所 得 之 設 計 剪 力 V e M pr1 柱 剪 力 P u 圖 R15.5.5 柱 之 設 計 剪 力 計 算 圖 由 於 強 柱 弱 梁 的 考 慮, 塑 鉸 先 會 在 梁 端 產 生, 梁 柱 接 頭 兩 面 的 梁 當 產 生 正 與 負 塑 性 彎 矩 時, 該 接 頭 上 方 之 柱 斷 面 與 下 方 之 柱 斷 面 所 對 應 之 彎 矩 可 按 結 構 物 承 受 地 震 力 時 該 二 斷 面 彎 矩 乘 以 梁 之 塑 性 彎 矩 和 對 彈 性 彎 矩 和 的 放 大 倍 率 柱 上 下 端 之 彎 矩 M pr1 與 M pr2 皆 以 此 法 求 得, 惟 計 算 梁 之 塑 性 彎 矩 時, 拉 力 鋼 筋 應 力 應 以 1.25f y 計, 則 設 計 剪 力 V e = ( M + M ) / l, 其 中 l u 為 柱 之 淨 高 詳 細 計 算 參 見 圖 R15.5.5 pr1 pr2 u 15.6 構 架 之 接 頭 15.6.1 一 般 要 求 15.6.1.1 接 頭 面 上 梁 撓 曲 拉 力 鋼 筋 之 應 力, 應 假 設 為 1.25f y 15.6.1.2 接 頭 之 設 計 強 度 應 按 第 2.3 節 強 度 折 減 因 數 之 規 定 計 算 之 15.6.1.3 梁 縱 向 鋼 筋 終 止 於 柱 內 時, 應 延 伸 至 柱 圍 束 核 心 區 之 另 一 面, 其 拉 力 筋 之 錨 定 應 按 第 15.6.4 節 之 規 定, 壓 力 筋 之 錨 定 應 按 第 五 章 之 規 定 15.6.1.4 當 梁 主 筋 貫 穿 梁 柱 接 頭 時, 若 使 用 常 重 混 凝 土, 則 平 行 於 梁 主 筋 方 向 之 柱 尺 寸 不 得 小 於 最 大 梁 主 筋 直 徑 之 20 倍, 若 使 用 輕 質 混 凝 土, 則 上 述 之 柱 尺 寸 不 得 小 於 最 大 梁 主 筋 直 徑 之 26 倍 15-13

梁 柱 接 頭 面 之 塑 鉸 若 產 生 大 的 塑 性 轉 角, 則 受 拉 鋼 筋 之 應 變 必 遠 超 過 降 伏 應 變, 因 此 接 頭 剪 力 之 計 算 應 以 1.25f y 之 鋼 筋 應 力 計 算 之 許 多 研 究 指 出 [15.22~15.26], 在 承 受 反 覆 彎 矩 作 用 下, 梁 柱 接 頭 內 直 的 梁 主 筋 可 能 滑 移, 其 握 裹 應 力 可 能 很 大 為 顯 著 降 低 梁 塑 鉸 旁 梁 柱 接 頭 內 主 筋 之 滑 移, 柱 尺 寸 須 達 梁 主 筋 直 徑 的 32 倍, 如 此 將 使 接 頭 過 大 檢 視 試 驗 資 料 後, 規 範 取 平 行 於 梁 主 筋 方 向 之 柱 尺 寸 不 得 小 於 最 大 梁 主 筋 直 徑 之 20 倍, 若 使 用 輕 質 混 凝 土, 則 為 26 倍 因 缺 乏 試 驗 資 料, 因 此 輕 質 混 凝 土 所 需 柱 尺 寸 之 修 正, 係 採 第 五 章 受 拉 伸 展 長 度 修 正 因 數 1.3 如 欲 對 此 問 題 詳 予 探 討, 請 見 文 獻 [15.27] 15.6.2 橫 向 鋼 筋 15.6.2.1 除 非 接 頭 所 受 之 構 材 圍 束 符 合 第 15.6.2.2 節 之 規 定, 接 頭 內 應 按 第 15.5.4 節 之 規 定 配 置 橫 向 閉 合 箍 筋 15.6.2.2 接 頭 四 面 皆 有 構 材 構 入, 且 每 一 構 材 寬 度 最 少 為 柱 寬 度 之 3/4, 則 柱 在 接 頭 處 最 淺 構 材 之 深 度 範 圍 內, 可 配 置 較 少 之 橫 向 鋼 筋, 惟 其 量 至 少 應 為 第 15.5.4.1 節 規 定 量 之 半 上 述 之 深 度 範 圍 內, 第 15.5.4.2 節 規 定 之 間 距 得 增 至 15 cm 15.6.2.3 梁 鋼 筋 在 接 頭 處 未 通 過 柱 核 心, 且 未 受 橫 向 構 入 梁 之 圍 束, 則 在 梁 柱 接 頭 處 應 按 第 15.5.4 節 之 規 定 配 置 梁 之 橫 向 鋼 筋 以 提 供 柱 核 心 外 梁 鋼 筋 之 圍 束 接 頭 四 面 皆 有 構 材 圍 束 時, 箍 筋 量 可 減 半, 且 間 距 可 增 大 乃 根 據 一 些 實 驗 結 果 歸 納 而 得 [15.28~15.31] 當 梁 寬 大 於 柱 寬 之 情 況, 梁 之 主 筋 未 受 柱 筋 圍 束 者 需 另 由 圍 束 箍 筋 或 另 一 向 梁 提 供 側 向 支 撐 15.6.3 剪 力 計 算 強 度 15.6.3.1 常 重 混 凝 土 構 材 接 頭 之 剪 力 計 算 強 度 不 得 大 於 下 列 規 定 : 接 頭 四 面 皆 受 圍 束 5.3 f c A j 三 面 或 一 雙 對 面 受 圍 束 3.9 f c A j 其 他 3.2 f c A j 若 構 材 構 入 接 頭 之 一 面, 其 覆 蓋 接 頭 面 積 不 小 於 3/4 者 則 該 接 頭 面 視 為 已 受 圍 束 作 用 A j 為 接 頭 之 有 效 斷 面 積, 為 接 頭 沿 剪 力 方 向 之 柱 全 深 乘 以 接 頭 有 效 寬 度 接 頭 有 效 寬 度 一 般 為 接 頭 寬 度, 但 柱 寬 大 於 梁 寬 時, 其 值 不 得 超 過 下 列 兩 者 之 小 值 :(1) 梁 寬 加 沿 剪 力 方 向 之 柱 全 深 ; (2) 梁 中 心 線 至 兩 柱 邊 取 小 值 的 兩 倍 15.6.3.2 輕 質 混 凝 土 構 材 接 頭 之 剪 力 計 算 強 度 不 得 超 過 第 15.6.3.1 節 規 定 值 之 3 / 4 由 於 實 驗 顯 示 梁 柱 接 頭 之 剪 力 強 度 對 箍 筋 量 不 敏 感 [15.10,15.11,15.22,15.32], 故 配 置 第 15.6.2 節 規 定 之 箍 筋 即 可 具 本 節 所 述 之 剪 力 計 算 強 度 A j 為 接 頭 之 有 效 斷 面 積, 其 計 算 如 圖 R15.6.3 所 示,A j 之 深 度 為 產 生 剪 力 方 向 之 柱 全 深, 其 寬 度 為 (b+h) 或 (b+2x) 之 較 小 值, 其 中 b 為 梁 寬,h 為 剪 力 方 向 之 柱 全 深,x 為 梁 邊 至 柱 邊 距 離 之 較 小 值 15-14

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 有 效 斷 面 積 產 生 剪 力 之 鋼 筋 方 向 之 柱 全 深 =h 有 效 接 頭 寬 度 b+h b+2x 產 生 剪 力 之 拉 力 鋼 筋 產 生 剪 力 之 方 向 b x h 圖 R15.6.3 接 頭 之 有 效 斷 面 積 15.6.4 受 拉 鋼 筋 之 伸 展 長 度 15.6.4.1 D10 至 D36 之 90 標 準 彎 鉤 鋼 筋, 其 伸 展 長 度 l dh 之 規 定 如 下 : (1) 常 重 混 凝 土 :l dh 不 得 小 於 8d b 15 cm 及 式 (15-6) 之 規 定 l = 0.06 f d / f (15-6) dh y b (2) 輕 質 混 凝 土 :l dh 為 (1) 之 1.25 倍 受 拉 鋼 筋 之 90 彎 鉤 應 置 於 柱 或 邊 界 構 材 之 圍 束 核 心 中 15.6.4.2 D10 至 D36 之 直 鋼 筋, 其 伸 展 長 度 l d 之 規 定 如 下 : (1) 在 鋼 筋 底 下 混 凝 土 一 次 澆 置 之 深 度 超 過 30 cm:l d 不 得 小 於 第 15.6.4.1 節 所 規 定 長 度 之 3.25 倍 (2) 在 鋼 筋 底 下 混 凝 土 一 次 澆 置 之 深 度 不 超 過 30 cm:l d 不 得 小 於 第 15.6.4.1 節 所 規 定 長 度 之 2.5 倍 15.6.4.3 直 鋼 筋 終 止 於 接 頭 者, 應 按 第 15.6.1.3 節 之 規 定 貫 穿 柱 或 邊 界 構 材 之 圍 束 核 心 不 在 圍 束 核 心 內 之 任 何 部 份, 其 直 線 埋 置 長 度 應 增 長 為 1.6 倍 15.6.4.4 若 採 用 環 氧 樹 脂 塗 布 鋼 筋, 則 第 15.6.4.1 至 15.6.4.3 節 所 規 定 之 伸 展 長 度 須 乘 上 第 5.6.3 或 5.3.3 節 所 規 定 之 修 正 因 數 c 式 (15-6) 之 伸 展 長 度, 係 由 基 本 伸 展 長 度 ( 0.075 f d / f ) 乘 以 保 護 層 修 正 係 數 0.7 及 箍 筋 修 正 係 數 0.8 而 得 惟 因 計 及 反 覆 載 重 效 應, 伸 展 長 度 稍 有 增 長 直 鋼 筋 非 全 部 錨 定 於 圍 束 柱 心 者, 其 所 需 錨 定 長 度 l dm 依 下 式 計 算 : l 1 + l dm =.6( l d l dc ) 其 中 l d 為 直 鋼 筋 錨 定 於 柱 心 所 需 長 度,l dc 為 錨 定 於 柱 心 部 份 之 長 度 y b dc c 15.7 預 鑄 抗 彎 矩 構 架 15.7.1 具 有 韌 性 接 合 之 預 鑄 抗 彎 矩 構 架, 須 滿 足 下 列 規 定, 以 及 本 章 現 場 澆 置 抗 彎 矩 構 架 之 所 有 規 定 : 15-15

(1) 接 合 部 之 剪 力 計 算 強 度 V n, 應 依 第 4.8.4 節 規 定 計 算, 且 需 大 於 或 等 於 2 Ve, 此 處 V e 應 按 第 15.4.4.1 或 15.5.5.1 節 規 定 計 算 (2) 梁 主 筋 之 機 械 式 續 接 應 離 接 頭 面 h / 2 或 以 上, 且 應 符 合 第 15.3.6 節 之 規 定 15.7.2 具 有 強 接 合 的 預 鑄 抗 彎 矩 構 架, 除 應 滿 足 本 章 現 場 澆 置 抗 彎 矩 構 架 之 所 有 規 定 外, 尚 須 滿 足 下 列 規 定 : (1) 在 設 計 位 移 下, 發 生 彎 矩 降 伏 點 間 的 距 離 須 符 合 15.4.1.2 節 之 規 定 (2) 強 接 合 之 設 計 強 度 φ Sn 不 得 小 於 S e (3) 主 要 縱 向 鋼 筋 應 連 續 跨 過 接 合 部 且 延 伸 至 塑 鉸 區 及 強 結 合 區 範 圍 外 錨 定 (4) 柱 對 柱 的 接 合, 其 設 計 強 度 φ Sn 不 得 小 於 1.4 S e 柱 的 接 合 處, 設 計 彎 矩 強 度 φ M n 應 不 低 於 該 層 柱 之 最 大 可 能 彎 矩 強 度 M 的 0.4 倍 接 合 部 之 設 計 剪 力 強 度 φ Vn 不 得 低 於 第 15.5.5.1 節 所 規 定 之 V e pr 15.7.1 與 15.7.2 節 之 細 部 規 定, 旨 在 使 預 鑄 構 架 在 設 計 位 移 下 之 反 應 與 一 體 澆 置 之 韌 性 抗 彎 矩 構 架 相 同 預 鑄 構 架 系 統 具 韌 性 接 合 者, 乃 預 期 在 接 合 處 產 生 彎 矩 降 伏 接 合 處 鋼 筋 可 採 第 二 類 機 械 式 續 接 或 其 他 技 術 使 其 抗 拉 或 抗 壓 強 度 至 少 達 鋼 筋 之 規 定 拉 力 強 度 [15.32-15.35] 15.7.1(2) 之 規 定, 旨 在 避 免 續 接 器 附 近 之 應 變 集 中 能 稍 為 離 開 接 頭 面 15.7.1(1) 之 剪 力 強 度 規 定, 旨 在 防 止 接 合 面 產 生 滑 移 韌 性 接 合 實 施 例 請 參 考 圖 R15.7.1 預 鑄 構 架 系 統 具 強 接 合 者, 係 預 期 彎 矩 降 伏 不 在 接 合 處 發 生 強 接 合 續 接 器 置 放 位 置 見 圖 R15.7.2 容 量 設 計 觀 念 見 15.7.2(2), 可 保 證 強 接 合 在 塑 鉸 發 生 時 保 持 彈 性 15.7.2(4) 的 規 定 則 在 避 免 柱 與 柱 接 合 處 產 生 塑 鉸 及 強 度 衰 減 預 鑄 梁 柱 接 合 使 用 續 接 器, 因 應 變 集 中 以 致 引 起 鋼 筋 脆 性 破 壞, 已 在 實 驗 室 觀 察 到 [15.36] 設 計 者 應 謹 慎 選 擇 強 接 頭 的 位 置 或 其 他 的 考 量, 譬 如 在 鋼 筋 高 應 力 區 使 其 與 混 凝 土 不 黏 裹, 以 避 免 鋼 筋 因 應 變 集 中 而 破 壞 不 符 合 本 節 規 定 的 預 鑄 構 架 系 統, 常 在 試 驗 中 具 有 良 好 的 耐 震 行 為 [15.37,15.38], 如 經 試 驗 證 明 其 耐 震 性 符 合 要 求, 也 可 考 慮 使 用 ACI T1.1 提 出 一 份 草 案, 就 設 計 程 序 之 建 立 解 析 與 試 驗 驗 証 有 所 規 定 此 規 定 有 兩 大 重 點 如 下 : (1) 試 體 的 細 部 與 材 料 應 能 代 表 真 實 結 構 的 情 況 (2) 決 定 試 體 尺 寸 的 設 計 程 序 應 確 定 構 架 抵 抗 垂 直 載 重 與 地 震 效 應 的 消 能 機 制, 且 應 建 立 容 許 值 以 維 持 此 消 能 機 制 消 能 機 制 如 有 部 份 偏 離 規 範 規 定, 應 包 括 於 試 體 中 且 應 由 試 驗 決 定 出 容 許 值 的 上 限 圖 R15.7.1 韌 性 接 合 例 15-16

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 圖 R15.7.2 強 接 合 例 15.8 結 構 牆 與 連 接 梁 15.8.1 範 圍 本 節 之 規 定 適 用 於 做 為 地 震 力 抵 抗 系 統 之 牆 與 連 接 梁 本 節 包 括 結 構 牆 及 連 接 梁 尺 寸 與 細 部 要 求 15.8.2 鋼 筋 15.8.2.1 結 構 牆 沿 縱 軸 與 橫 軸 方 向 之 鋼 筋 比 ρ l 與 ρ t 均 不 得 小 於 0.0025, 惟 其 設 計 剪 力 未 超 過 ( 0. 265 f c ) Acv 時, 則 牆 之 最 小 鋼 筋 比 得 採 用 第 7.4 節 之 規 定 每 一 方 向 之 鋼 筋 間 距 均 不 得 大 於 45cm 剪 力 筋 之 配 置 應 連 續 並 分 佈 於 整 個 剪 力 面 上 15.8.2.2 若 牆 之 設 計 剪 力 超 過 ( 0. 53 f c Acv ), 則 牆 須 採 用 至 少 兩 層 鋼 筋 網 15.8.2.3 結 構 牆 中 所 有 鋼 筋, 其 錨 定 或 續 接 應 符 合 第 五 章 受 拉 鋼 筋 之 規 定 此 外, 再 參 照 下 列 規 定 : (1) 適 用 第 5.11.3 節 之 規 定 時, 結 構 牆 之 有 效 深 度 可 取 為 0.8 l w (2) 第 5.12 5.13 及 5.14 節 之 規 定 可 以 不 須 滿 足 (3) 因 側 向 位 移 使 縱 向 鋼 筋 可 能 降 伏 處, 其 伸 展 長 度 須 以 受 拉 至 f y 計 得 之 值 再 乘 以 1.25 倍 (4) 有 關 鋼 筋 使 用 續 接 器 或 銲 接 續 接, 須 符 合 15.3.6 節 之 規 定 15-17

剪 力 筋 均 佈 於 受 剪 面 上 係 為 控 制 斜 裂 縫 之 寬 度 剪 力 較 大 時, 鋼 筋 須 配 置 兩 層 或 兩 層 以 上, 係 因 單 層 鋼 筋 施 工 時 很 難 配 置 在 正 中, 此 外 兩 層 鋼 筋 會 較 接 近 表 面, 當 地 震 產 生 嚴 重 裂 縫 時 亦 較 不 易 使 混 凝 土 變 成 碎 塊 由 於 高 勁 度 構 材 縱 向 筋 的 真 正 應 力 可 能 超 過 計 算 值, 因 此 要 求 所 有 鋼 筋 應 能 充 分 發 展 其 強 度 15.8.3 設 計 剪 力 設 計 剪 力 V u 應 由 含 側 力 之 各 種 載 重 分 析 所 得 剪 力, 按 第 2.4 節 載 重 因 數 及 載 重 組 合 之 規 定 計 算 之 結 構 牆 之 設 計 剪 力 應 由 含 側 向 力 之 各 種 載 重 分 析 所 得 剪 力 按 規 範 載 重 因 數 及 載 重 組 合 之 規 定 計 算 之 惟 設 計 者 應 注 意 這 些 構 材 產 生 降 伏 的 可 能 性 就 像 上 下 二 開 孔 間 之 結 構 牆 塊, 其 實 際 剪 力 可 能 會 超 過 側 向 力 之 各 種 載 重 分 析 所 得 剪 力, 按 載 重 組 合 規 定 計 算 所 得 之 設 計 剪 力 15.8.4 剪 力 計 算 強 度 15.8.4.1 結 構 牆 之 剪 力 計 算 強 度 V n 不 得 大 於 式 (15-7) 之 值 V n = (α c f c + ρ f y ) A cv (15-7) 式 中 α 係 數 如 下 表 所 示 : c t h w l w α c 1.5 0.80 1.5~2.0 0.53(3.0 h w ) l w 2.0 0.53 15.8.4.2 第 15.8.4.1 節 中 用 以 決 定 牆 段 V n 所 用 之 者 h w l w, 應 取 全 牆 及 所 考 慮 牆 段 比 值 之 較 大 15.8.4.3 牆 應 於 其 平 面 上 之 二 垂 直 方 向 均 勻 配 置 剪 力 鋼 筋, 若 筋 比 ρ 不 得 小 於 ρ l t h w l w 之 比 值 不 超 過 2 倍, 則 鋼 15.8.4.4 分 擔 同 一 側 向 力 之 各 牆 墩, 其 總 剪 力 計 算 強 度 不 得 超 過 (2.12 f c )A cv, 其 中 A cv 為 總 斷 面 積 ; 而 任 一 個 別 牆 墩 之 剪 力 計 算 強 度 不 得 超 過 ( 2. 65 f c ) Acw, A cw 為 所 考 慮 牆 墩 之 斷 面 積 15.8.4.5 上 下 開 孔 間 水 平 牆 段 及 連 接 梁 之 剪 力 計 算 強 度 不 得 超 過 ( 2. 65 f c ) Acw, A cw 為 所 考 慮 水 平 牆 段 或 連 接 梁 之 斷 面 積 15-18

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 式 (15-7) 意 指 結 構 牆 的 剪 力 除 以 彎 矩 的 比 值 高 時, 其 剪 力 計 算 強 度 也 較 高 [15.10,15.31,15.39 ] 剪 力 計 算 強 度 之 計 算, 抵 抗 剪 力 的 面 積 以 淨 斷 面 積 為 準 無 開 孔 之 矩 形 結 構 牆, A cv 為 全 斷 面 積 而 非 寬 度 與 有 效 深 度 之 乘 積 式 (15-7) 中, A cv 之 定 義 方 式 對 配 置 有 均 佈 鋼 筋 及 對 有 開 孔 之 結 構 牆, 在 計 算 上 較 為 方 便 牆 段 係 指 牆 中 開 孔 間 或 開 孔 與 牆 緣 間 圍 成 的 部 份 牆 體, 傳 統 上 來 說, 開 孔 間 的 垂 直 牆 段, 稱 為 結 構 牆 墩 hw l w 比 值 可 按 結 構 牆 之 整 體 尺 寸 來 計 算, 或 用 二 個 開 孔 間 或 開 孔 與 牆 緣 間 之 結 構 牆 段 之 尺 寸 來 計 算, 惟 應 取 較 大 的 比 值 第 15.8.4.2 節 的 用 意 係 為 確 保 任 何 牆 段 剪 力 計 算 強 度 不 得 大 於 整 體 牆 斷 面 剪 力 計 算 強 度 若 牆 段 之 hw l w 比 值 大 於 整 體 牆 之 hw l w 比 值 時, 其 單 位 剪 力 計 算 強 度 須 依 據 該 牆 段 之 hw l w 比 值 計 算 之 為 限 制 斜 裂 縫 之 發 展, 應 在 牆 之 長 及 高 二 方 向 均 適 當 配 置 剪 力 筋 ρ t 與 ρ l 抵 抗 彎 矩 所 需 之 邊 構 材 鋼 筋 未 含 於 ρ t 與 ρ l 的 計 算 中 實 務 上 結 構 牆 之 剪 力 鋼 筋 應 以 小 間 距 均 勻 分 佈 同 一 高 程 之 設 計 剪 力 由 各 牆 或 各 牆 墩 分 擔, 在 總 有 效 斷 面 積 上 之 平 均 單 位 剪 力 計 算 強 度 不 得 大 於 2. 12 f c, 且 任 一 個 別 牆 墩 之 單 位 剪 力 計 算 強 度 不 得 大 於 2. 65 fc 由 於 分 擔 同 一 側 向 力 之 各 牆 墩 間 剪 力 在 分 配 的 能 力 有 限, 因 此 規 定 單 一 結 構 牆 墩 之 單 位 剪 力 計 算 強 度 僅 稍 高 於 整 個 斷 面 之 平 均 單 位 剪 力 計 算 強 度 第 15.8.4.5 節 所 稱 之 水 平 牆 段, 係 兩 個 垂 直 方 向 對 齊 的 開 口 間 的 牆 段, 如 圖 R15.8.4.5 所 示, 好 像 轉 了 90 的 牆 墩 當 開 孔 上 下 對 齊, 且 延 伸 結 構 牆 全 長 時, 水 平 牆 段 亦 可 稱 為 連 接 梁 水 平 牆 段 圖 R15.8.4.5 具 上 下 開 孔 之 水 平 牆 段 15.8.5 撓 曲 與 軸 力 之 設 計 15.8.5.1 承 受 撓 曲 與 軸 力 之 結 構 牆 與 其 中 一 部 份, 其 設 計 應 按 第 3.3 與 3.4 節 之 規 定, 但 第 3.4.6 與 3.3.1 節 的 規 定 可 不 適 用 混 凝 土 與 有 效 翼 緣 邊 界 構 材 及 腹 版 的 縱 向 筋 均 可 視 為 有 效 筋 開 孔 的 效 應 也 要 加 以 考 慮 結 構 牆 與 其 牆 段 的 強 度, 一 般 照 柱 的 方 式 計 算, 強 度 應 計 及 軸 力 與 側 向 力 之 效 應 邊 界 構 材 內 的 集 中 鋼 筋 翼 緣 與 腹 版 的 分 佈 鋼 筋 應 依 應 變 一 致 性 考 慮 在 強 度 的 計 算 中 結 構 牆 的 基 礎 應 設 計 使 能 發 展 邊 界 構 材 與 腹 版 之 應 力 牆 有 開 孔 時 應 計 及 其 對 撓 曲 及 剪 力 強 度 的 影 響 此 外, 開 孔 附 近 力 的 傳 遞 路 徑 應 予 確 保 容 量 設 計 概 念 與 壓 拉 桿 模 式 可 能 對 處 理 此 問 題 有 幫 助 [15.40] 15.8.5.2 除 非 進 行 更 詳 細 的 分 析, 具 翼 緣 斷 面 的 有 效 翼 緣 寬 度 由 腹 版 邊 緣 算 起 不 得 超 過 結 15-19

構 牆 全 高 的 25%, 亦 不 得 超 過 至 相 鄰 牆 腹 版 之 半 L T C 或 其 他 形 狀 的 牆 斷 面, 翼 版 對 牆 行 為 之 影 響 應 考 慮 適 當 的 翼 版 寬 度 試 驗 顯 示 變 形 增 加, 有 效 翼 版 寬 度 隨 之 增 大, 且 翼 版 受 壓 或 拉, 其 有 效 翼 版 寬 度 亦 不 同 翼 版 受 壓 時, 其 有 效 寬 度 對 結 構 牆 之 強 度 與 變 形 能 力 影 響 較 少, 因 此 為 簡 單 計, 以 受 拉 有 效 翼 版 寬 度 為 準 [15.41] 15.8.6 結 構 牆 之 邊 界 構 材 15.8.6.1 結 構 牆 之 邊 緣 是 否 須 配 置 邊 界 構 材, 應 依 第 15.8.6.2 節 或 第 15.8.6.3 節 評 估 此 外, 也 要 符 合 第 15.8.6.4 節 與 第 15.8.6.5 節 之 規 定 15.8.6.2 邊 界 構 材 應 具 有 符 合 第 15.5.4.1 至 15.5.4.3 節 規 定 之 橫 向 鋼 筋 本 節 適 用 於 由 底 至 頂 連 續 之 結 構 牆 或 牆 墩, 其 受 軸 力 與 彎 矩 作 用 時, 僅 有 單 一 臨 界 斷 面 不 符 合 此 些 條 件 之 結 構 牆 應 根 據 第 15.8.6.3 節 的 規 定 設 計 之 符 合 如 下 條 件 之 受 壓 區 應 配 置 邊 界 構 材 : l w (1) c (15-8) 600 δ / h ) ( u w 式 中 δ / h 之 值 不 得 小 於 0.007 u w (2) 依 據 第 15.8.6.2 節 (1) 項, 須 配 置 邊 界 構 材 者, 特 殊 橫 向 鋼 筋 應 從 臨 界 斷 面 垂 直 延 伸 一 段 距 離, 其 值 不 得 小 於 l w 或 M u / 4Vu 15.8.6.3 未 按 第 15.8.6.2 節 設 計 之 結 構 牆, 如 牆 之 邊 緣 或 開 孔 周 邊, 在 含 地 震 效 應 的 設 計 力 作 用 下, 其 產 生 之 最 大 混 凝 土 壓 應 力 超 過 0. 2 fc, 則 須 配 置 邊 界 構 材 邊 界 構 材 可 在 混 凝 土 壓 應 力 小 於 0. 15 fc 之 斷 面 處 終 止 應 力 須 根 據 設 計 力 以 線 彈 性 模 式 及 構 材 全 斷 面 性 質 計 算 之 15.8.6.4 根 據 第 15.8.6.2 節 或 第 15.8.6.3 節 須 配 置 邊 界 構 材 時, 以 下 (1) 至 (6) 之 規 定 必 需 滿 足 : (1) 邊 界 構 材 需 從 最 大 壓 應 力 處 水 平 延 伸 一 段 距 離, 其 值 不 得 小 於 c 0.1l w 及 c / 2, 此 處 c 為 在 設 計 軸 力 及 與 δ u 一 致 之 計 算 彎 矩 強 度 下 最 大 之 中 性 軸 深 度 (2) 具 翼 緣 之 結 構 牆 斷 面, 邊 界 構 材 應 包 括 受 壓 有 效 翼 緣 寬 度, 且 應 延 伸 入 腹 版 至 少 30cm (3) 邊 界 構 材 配 置 之 橫 向 鋼 筋 應 符 合 第 15.5.4.1 節 至 第 15.5.4.3 節 之 要 求, 但 式 (15-3) 可 以 不 必 滿 足 (4) 結 構 牆 底 邊 界 構 材 之 橫 向 鋼 筋, 應 往 下 延 伸 入 支 承 至 少 等 於 邊 界 構 材 最 大 主 筋 之 伸 展 長 度 如 邊 界 構 材 下 為 基 腳 或 筏 基, 邊 界 構 材 之 橫 向 鋼 筋 應 至 少 延 伸 進 入 30cm (5) 結 構 牆 腹 版 之 水 平 鋼 筋 應 錨 定 於 邊 界 構 材 核 心 內, 使 能 發 展 出 規 定 降 伏 應 力 f y (6) 邊 界 構 材 內 主 筋 之 機 械 式 續 接 與 銲 接 應 符 合 第 15.3.6 節 之 規 定 15.8.6.5 根 據 第 15.8.6.2 節 或 第 15.8.6.3 節 不 必 配 置 邊 界 構 材 之 結 構 牆, 應 符 合 下 列 兩 點 規 定 : (1) 如 結 構 牆 邊 界 配 置 的 主 筋 鋼 筋 比 超 過 28 / f y, 仍 須 配 置 符 合 第 15.5.4.1(3) 15.5.4.3 及 15.8.6.4(1) 節 的 橫 向 鋼 筋, 橫 向 鋼 筋 之 間 距 不 得 超 過 20cm (2) 除 非 牆 平 面 內 之 V u 小 於 ( 0. 265 f c ) Acv, 否 則 水 平 鋼 筋 終 止 於 無 邊 界 構 材 之 結 構 牆 邊 緣 時 應 以 標 準 彎 鉤 鉤 住 邊 緣 鋼 筋, 或 以 U 型 肋 筋 圍 束 邊 緣 鋼 筋 U 型 肋 筋 15-20

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 應 與 橫 向 鋼 筋 同 直 徑 同 間 距, 並 續 接 於 水 平 鋼 筋 15.8.6.6 邊 界 構 材 縱 向 鋼 筋 之 銲 接 與 機 械 式 續 接 應 符 合 第 15.3.6 節 之 規 定 本 規 範 提 供 兩 種 方 法 來 評 估 結 構 牆 是 否 須 配 置 邊 界 構 材, 第 15.8.6.2 節 適 用 於 以 位 移 設 計 法 來 設 計 結 構 牆, 是 否 設 置 邊 界 構 材 與 預 期 的 牆 頂 水 平 位 移 δ u 有 關 第 15.8.6.3 節 的 規 定 則 與 以 往 的 規 定 相 同, 因 就 是 否 須 設 置 邊 界 構 材 而 言, 此 方 法 比 較 保 守, 故 保 留 之 第 15.8.6.4 節 與 第 15.8.6.5 節 則 適 用 於 不 論 用 以 上 任 一 種 方 法 所 設 計 之 結 構 牆 第 15.8.6.2 節 係 基 於 假 設 結 構 體 之 非 彈 性 反 應, 係 受 單 一 彎 矩 降 伏 斷 面 所 主 導 結 構 體 之 斷 面 設 計 與 配 筋 應 使 其 臨 界 斷 面 發 生 在 預 期 的 位 置 式 (15-8) 係 由 位 移 設 計 法 推 導 而 來 [15.33,15.34], 此 方 法 假 設 當 結 構 牆 水 平 變 位 至 設 計 位 移 時, 如 牆 體 邊 緣 之 混 凝 土 壓 應 變 超 過 某 臨 界 值 時, 就 須 設 置 邊 界 構 材, 並 以 橫 向 鋼 筋 圍 束 之 邊 界 構 材 之 深 度, 至 少 應 涵 蓋 混 凝 土 壓 應 變 超 過 臨 界 值 的 範 圍 至 於 邊 界 構 材 配 置 的 高 度 則 依 塑 鉸 長 度 的 上 限, 在 此 範 圍 內 混 凝 土 保 護 層 是 可 能 剝 落 的 δ / h 取 下 限 值 0.007, 乃 針 對 勁 度 高 的 建 築 物 要 求 結 構 牆 具 有 中 度 變 形 的 能 力 u w 式 (15-8) 的 中 性 軸 深 度 c 係 根 據 應 變 與 距 中 性 軸 的 距 離 成 正 比 來 推 求 的, 考 慮 某 方 向 位 移 達 δ u 而 斷 面 達 計 算 彎 矩 強 度 來 計 算 軸 力 則 取 與 變 位 δ u 一 致 的 載 重 組 合 所 得 之 設 計 軸 力 第 15.8.6.4 節 (1) 中 c/2 之 規 定, 係 為 提 供 邊 界 構 材 最 小 深 度 翼 版 混 凝 土 壓 應 力 很 大 時, 翼 版 與 腹 版 交 接 面 的 應 力 亦 很 大, 混 凝 土 可 能 會 壓 碎, 因 此 橫 向 圍 束 鋼 筋 最 好 能 延 伸 入 腹 版 須 配 置 邊 界 構 材 結 構 牆, 由 於 水 平 鋼 筋 的 作 用 係 當 做 腹 版 剪 力 筋, 因 此 應 妥 為 錨 定 於 作 用 為 翼 版 的 邊 界 構 材 內 當 邊 界 構 材 內 之 混 凝 土 產 生 大 量 橫 向 裂 縫, 採 用 直 筋 其 錨 定 作 用 不 易 達 成, 因 此 建 議 配 置 90 度 標 準 彎 鉤 或 機 械 式 錨 定 縱 然 經 評 估 後 不 必 配 置 邊 界 構 材, 但 在 反 覆 應 力 作 用 下, 靠 近 邊 緣 的 主 筋 卻 有 屈 曲 的 顧 慮 結 構 牆 附 近 配 置 中 等 數 量 的 主 筋 時, 宜 加 橫 向 鋼 筋 防 止 其 屈 曲 計 算 縱 向 主 筋 比 時, 可 參 考 圖 R15.8.6.5 因 牆 的 變 位 需 求 較 小 的 緣 故, 橫 向 鋼 筋 的 間 距 可 取 較 第 15.8.6.4(3) 放 鬆 的 規 定 為 使 水 平 鋼 筋 有 效 抵 抗 剪 力, 在 其 端 部 配 置 標 準 彎 鉤 或 U 型 肋 筋, 以 提 供 足 夠 的 錨 定, 此 舉 亦 有 助 於 邊 緣 主 筋 避 免 屈 曲 若 結 構 牆 平 面 內 剪 力 夠 低 時, 上 述 水 平 鋼 筋 的 錨 定 就 無 必 要 圖 R 15.8.6.5 結 構 牆 鋼 筋 比 之 計 算 15-21

15.8.7 連 接 梁 15.8.7.1 結 構 牆 間 之 連 接 梁, 如 其 l n / h 4, 應 滿 足 第 15.4 節 之 要 求 如 能 分 析 証 明 其 具 有 足 夠 側 向 穩 定 性, 第 15.4.1.3 節 之 規 定 可 不 受 限 制 15.8.7.2 連 接 梁 如 其 l n / h < 4, 准 許 配 置 對 跨 度 中 點 對 稱 之 兩 組 對 角 向 鋼 筋, 用 以 承 擔 剪 力 15.8.7.3 連 接 梁 如 其 l n / h < 2, 且 設 計 剪 力 V u 超 過 1. 06 f c A cw, 應 配 置 對 跨 度 中 點 對 稱 之 兩 組 對 角 向 鋼 筋, 除 非 能 証 明 連 接 梁 勁 度 強 度 喪 失 後 並 不 會 對 結 構 承 載 垂 直 力 造 成 危 害, 或 妨 礙 逃 生, 或 影 響 非 結 構 構 材 及 其 與 結 構 體 接 頭 之 完 整 性 15.8.7.4 連 接 梁 配 置 對 跨 度 中 點 對 稱 之 兩 組 對 角 向 鋼 筋, 應 滿 足 下 列 條 件 : (1) 任 一 組 對 角 向 鋼 筋 至 少 應 具 有 四 根 鋼 筋, 其 由 橫 向 鋼 筋 外 緣 算 起 之 寬 度 不 得 少 於 b w / 2, 而 橫 向 鋼 筋 外 緣 算 起 之 深 度 不 得 少 於 b w / 5 (2) 計 算 剪 力 強 度 依 下 式 計 算 : V = 2A f sinα 2. 65 f A (15-9) n vd y c (3) 任 一 組 對 角 向 鋼 筋, 應 配 置 滿 足 第 15.5.4.1 至 15.5.4.3 節 之 橫 向 鋼 筋 為 計 算 A g, 假 設 其 外 具 有 符 合 規 範 要 求 的 最 小 保 護 層 厚 度 (4) 對 角 向 鋼 筋 入 結 構 牆 之 深 度, 應 以 受 拉 鋼 筋 伸 展 長 度 計 算 之 (5) 對 角 向 鋼 筋 應 考 慮 其 對 連 接 梁 彎 矩 強 度 之 貢 獻 (6) 平 行 連 接 梁 縱 向 與 橫 向, 應 至 少 配 置 滿 足 第 4.9.4 節 與 第 4.9.5 節 之 鋼 筋 結 構 牆 間 的 連 接 梁 能 提 供 勁 度 與 消 能, 在 許 多 幾 何 條 件 限 制 下, 連 接 梁 常 形 成 深 梁 深 梁 可 能 係 剪 力 控 制, 在 地 震 中 易 造 成 強 度 與 勁 度 的 衰 減 試 驗 結 果 顯 示 配 置 圍 束 對 角 向 鋼 筋 組 提 供 深 連 接 梁 足 夠 抵 抗 能 力 [15.35,15.36] 試 驗 顯 示 對 角 向 鋼 筋 組 須 具 有 大 的 傾 斜 角 度 時 才 會 發 揮 效 用, 因 此 限 制 l n / h < 4 時 才 可 配 置 對 角 向 鋼 筋 組 每 一 個 對 角 向 鋼 筋 組 由 縱 向 筋 與 橫 向 鋼 筋 形 成 鋼 筋 籠, 如 圖 R15.8.7 所 示, 此 鋼 筋 籠 至 少 包 括 四 根 主 筋 要 求 鋼 筋 籠 與 核 心 的 邊 長 乃 使 其 在 受 力 降 伏 後 仍 具 有 足 夠 的 韌 性 與 穩 定 性 此 些 尺 寸 最 小 要 求 可 能 控 制 結 構 牆 之 厚 度 當 連 接 梁 並 不 計 為 側 向 力 抵 抗 系 統 時, 對 角 向 鋼 筋 的 要 求 就 可 不 用 遵 守 此 種 非 預 力 連 接 梁 准 許 配 置 於 某 些 位 置, 如 果 這 些 連 接 梁 破 壞 並 不 會 危 害 結 構 承 擔 垂 直 載 重 的 能 力 或 妨 礙 逃 生 或 影 響 非 結 構 構 材 及 其 與 結 構 體 接 合 部 的 完 整 性 試 驗 證 實 按 第 15.8.7 節 配 置 的 連 接 當 剪 力 超 過 2.65 fc bwd 仍 具 有 優 良 的 韌 性, 故 取 2.65 f bwd 為 可 接 受 的 上 限 當 使 用 對 角 向 鋼 筋 組 時, 配 置 第 15.8.7.4(6) 節 之 額 外 鋼 筋 可 使 得 對 角 向 鋼 筋 核 心 外 之 混 凝 土 在 受 地 震 力 時 仍 維 持 良 好 的 行 為 cw c 15-22

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 C L A 一 個 對 角 向 鋼 筋 組 總 面 積 Avd α A 立 面 圖 A-A 剖 面 圖 圖 R15.8.7 結 構 牆 間 短 跨 連 接 梁 之 韌 性 設 計 15.8.8 施 工 縫 所 有 結 構 牆 與 橫 膈 版 之 施 工 縫, 應 符 合 第 13.14 節 之 規 定, 且 其 接 觸 面 應 按 第 4.8.9 節 的 規 定 加 以 粗 糙 處 理 15.8.9 不 連 續 結 構 牆 支 承 不 連 續 結 構 牆 之 柱, 其 配 筋 應 符 合 第 15.5.4.5 節 之 規 定 15.9 橫 膈 版 與 桁 架 15.9.1 範 圍 樓 版 及 屋 頂 版 用 以 傳 遞 地 震 力 者, 其 設 計 應 符 合 本 節 之 規 定 本 節 亦 適 用 於 傳 遞 地 震 力 之 緣 材 繫 材 弦 材 集 力 構 材 與 桁 架 建 築 物 中 的 橫 膈 版, 如 樓 版 與 屋 頂 版, 提 供 下 列 全 部 或 部 份 功 能 : (1) 支 承 牆 隔 間 與 表 面 裝 飾 材 之 重 量, 抵 抗 水 平 地 震 力, 但 並 非 當 作 整 體 結 構 豎 向 側 力 抵 抗 系 統 的 一 部 份 (2) 傳 遞 地 震 力 從 作 用 點 至 建 築 物 的 豎 向 側 力 抵 抗 系 統 (3) 以 適 當 的 強 度 勁 度 及 韌 性 將 建 築 物 各 個 豎 向 側 力 抵 抗 系 統 連 為 一 體, 使 建 築 物 的 反 應 如 設 計 時 所 預 期 者 [15.46] 15.9.2 合 成 場 鑄 上 覆 橫 膈 版 預 鑄 樓 版 系 統 上 之 合 成 場 鑄 上 覆 版, 如 滿 足 下 列 條 件 可 視 為 橫 膈 版 : (1) 上 覆 版 須 配 置 適 當 鋼 筋, 且 其 接 合 方 式 應 經 適 當 之 細 部 設 計, 使 其 能 完 全 傳 遞 力 量 至 弦 材 集 力 構 材 及 抵 抗 地 震 力 之 構 材 (2) 澆 置 上 覆 版 時, 已 硬 固 混 凝 土 表 面 須 為 清 潔 無 浮 渣 且 經 粗 糙 處 理 預 鑄 樓 版 系 統 須 藉 結 合 上 覆 版 以 提 高 束 制 來 抵 抗 樓 版 屈 曲 上 覆 版 內 之 鋼 筋 則 用 來 確 保 剪 力 傳 遞 通 過 預 鑄 版 接 頭 時 仍 保 有 連 續 性 接 合 之 要 求 係 用 以 確 保 樓 版 系 統 之 完 整 性 及 剪 力 傳 遞 所 必 需 15-23

15.9.3 非 合 成 場 鑄 上 覆 橫 膈 版 預 鑄 樓 版 系 統 上 之 非 合 成 場 鑄 上 覆 版, 應 單 獨 設 計 使 其 能 傳 遞 全 部 地 震 力 場 鑄 上 覆 版 若 設 計 使 能 抵 抗 全 部 地 震 力, 則 其 與 預 鑄 樓 版 間 沒 有 必 要 達 到 合 成 作 用 15.9.4 橫 膈 版 之 最 小 厚 度 鋼 筋 混 凝 土 橫 膈 版 或 合 成 上 覆 版 作 為 傳 遞 地 震 力 之 橫 膈 版 使 用 時, 其 最 小 厚 度 不 得 小 於 5cm 置 於 預 鑄 樓 版 系 統 上 之 非 合 成 場 鑄 上 覆 版, 如 作 為 傳 遞 地 震 力 之 橫 膈 版 使 用 時, 其 最 小 厚 度 不 得 小 於 6.25cm 當 上 覆 版 與 預 鑄 樓 版 系 統 無 合 成 作 用 時, 為 傳 遞 全 部 地 震 力, 其 厚 度 應 厚 一 些 15.9.5 鋼 筋 15.9.5.1 結 構 橫 膈 版 最 小 鋼 筋 比 同 第 13.11 節 之 規 定 對 非 後 拉 樓 版 與 屋 頂 版 系 統 言, 每 一 方 向 鋼 筋 之 間 距 不 得 超 過 45cm 預 鑄 樓 版 上 之 上 覆 版 如 使 用 熔 接 鋼 線 網 用 以 抵 抗 剪 力 時, 平 行 跨 度 方 向 鋼 線 的 間 距 不 得 超 過 25cm 剪 力 筋 應 連 續 並 均 勻 分 佈 於 剪 力 平 面 上 15.9.5.2 橫 膈 版 之 弦 材 或 集 力 構 材 如 主 要 使 用 黏 裹 預 力 鋼 筋, 則 應 設 計 在 設 計 地 震 力 下 之 2 應 力 不 超 過 4,200kgf / cm 在 有 完 整 載 重 路 徑 下, 非 黏 裹 預 力 鋼 筋 提 供 的 預 壓 力 容 許 用 以 抵 抗 橫 膈 版 之 設 計 力 橫 膈 版 最 小 鋼 筋 比 與 第 13.11 節 之 溫 度 乾 縮 鋼 筋 比 一 致 腹 版 剪 力 筋 最 大 間 距 規 定, 旨 在 控 制 斜 裂 縫 的 寬 度 第 13.11.3 節 最 小 平 均 預 力 要 求 應 足 以 控 制 後 拉 樓 版 系 統 的 裂 縫 寬 度, 因 此 最 大 鋼 筋 間 距 要 求 不 適 用 在 此 系 統 預 鑄 樓 版 上 之 上 覆 版 熔 接 鋼 線 網 之 間 距 要 求 係 避 免 地 震 時 斷 裂, 上 覆 版 之 裂 縫 在 兩 相 鄰 預 鑄 構 材 之 邊 界 迅 速 張 開, 而 通 過 此 些 裂 縫 的 鋼 線 要 靠 垂 直 方 向 鋼 線 錨 定 [15.47] 因 此 開 裂 引 致 之 變 形 會 局 限 在 不 超 過 垂 直 向 鋼 線 間 距 之 中 垂 直 向 鋼 線 間 距 25cm 的 規 定 旨 在 降 低 地 震 時 穿 過 裂 縫 鋼 線 斷 裂 的 可 能 性, 上 述 規 定 不 適 用 於 採 用 鋼 筋 的 橫 膈 版, 因 其 應 變 可 分 配 至 一 段 較 長 的 距 離 15.9.5.3 桁 架 構 材 緣 材 繫 材 弦 材 及 集 力 構 材 任 一 斷 面 之 壓 應 力 若 超 過 0.2 fc, 應 在 構 材 全 長 配 置 符 合 第 15.5.4.1 至 15.5.4.3 節 規 定 之 橫 向 鋼 筋 此 特 殊 橫 向 鋼 筋 可 在 混 凝 土 壓 應 力 小 於 0.15 fc 之 斷 面 處 終 止 應 力 須 根 據 設 計 力 以 線 彈 性 模 式 及 構 材 全 斷 面 性 質 計 0.15 fc 算 之 當 設 計 力 考 量 至 極 限 剪 力 強 度 的 水 準 時, 限 制 值 0.2 fc 可 增 加 至 0. 5 f c 而 0.15 fc 可 增 加 至 0. 4 f c 15.9.5.4 橫 膈 版 桁 架 構 材 緣 材 繫 材 及 集 力 構 材 之 所 有 連 續 鋼 筋 應 根 據 第 15.6.4 節 規 定 錨 定 或 續 接 15.9.5.5 橫 膈 版 與 地 震 力 抵 抗 系 統 中 之 豎 向 構 材 間 因 力 量 傳 遞 而 使 用 機 械 式 續 接 時, 應 採 用 第 二 類 機 械 式 續 接 15-24

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 根 據 設 計 力 以 線 彈 性 模 式 及 構 材 全 斷 面 性 質 計 算 之 壓 應 力, 可 做 為 是 否 需 加 橫 向 鋼 筋 之 指 標 構 材 壓 應 力 達 0.2 fc 可 視 為 整 體 結 構 完 整 性 與 此 些 構 材 是 否 有 能 力 承 擔 如 此 嚴 重 的 反 覆 載 重 有 關 因 此 這 些 構 材 應 符 合 第 15.5.4 節 橫 向 鋼 筋 的 規 定, 以 提 供 混 凝 土 與 主 筋 足 夠 的 圍 束 一 般 結 構 性 橫 膈 版 的 尺 寸 常 無 法 在 其 弦 材 提 供 橫 向 鋼 筋, 減 少 橫 膈 版 的 跨 度 以 降 低 壓 應 力 可 考 慮 為 一 解 決 問 題 的 方 案 15.9.6 設 計 力 橫 膈 版 之 設 計 地 震 力 應 根 據 側 力 分 析 結 果, 配 合 載 重 組 合 求 之 15.9.7 剪 力 計 算 強 度 15.9.7.1 橫 膈 版 之 剪 力 計 算 強 度 V n 應 不 超 過 下 值 : V = ( 0.53 f + ρ f ) A (15-10) n c t y 15.9.7.2 預 鑄 樓 版 系 統 上 之 場 鑄 合 成 上 覆 版 與 非 合 成 上 覆 版 當 做 橫 膈 版 使 用 時, 其 計 算 剪 力 強 度 應 不 超 過 下 值 : V n t y cv cv = ρ f A (15-11) 式 中 A cv 以 上 覆 版 厚 度 為 準 所 需 之 剪 力 鋼 筋 應 均 勻 分 配 於 兩 方 向 15.9.7.3 剪 力 計 算 強 度 不 得 超 過 2.12 f c Acv, 此 處 A cv 為 橫 膈 版 的 斷 面 積 第 15.9.7.1 節 一 體 澆 置 橫 膈 版 的 剪 力 計 算 公 式 與 結 構 牆 相 同, A cv 為 版 厚 乘 以 版 寬, 此 值 等 於 視 橫 膈 版 為 深 梁 時 的 有 效 面 積 剪 力 鋼 筋 應 配 置 於 垂 直 橫 膈 版 跨 度 的 方 向 上 覆 版 的 剪 力 計 算 強 度 係 基 於 剪 力 摩 擦 機 制, 因 此 (15.9) 式 中 混 凝 土 提 供 的 剪 力 計 算 強 度 不 予 計 入 按 照 一 般 施 工 方 法, 上 覆 版 在 相 鄰 預 鑄 樓 版 的 翼 版 上 方 經 粗 糙 化 處 理, 以 使 乾 縮 裂 縫 產 生 在 此 處 因 此 橫 膈 版 在 工 作 載 重 時 已 開 裂, 所 以 地 震 來 襲 時 混 凝 土 抵 抗 剪 力 的 能 力 已 不 存 在 15.9.8 橫 膈 版 之 邊 界 構 材 15.9.8.1 橫 膈 版 之 邊 界 構 材 應 設 計 使 能 抵 抗 作 用 在 橫 膈 版 斷 面 之 設 計 軸 力, 加 上 設 計 彎 矩 除 以 兩 相 對 邊 界 構 材 間 距 所 得 之 軸 力 15.9.8.2 橫 膈 版 弦 材 與 集 力 構 材 中 拉 力 鋼 筋 之 續 接, 須 使 鋼 筋 能 發 揮 其 降 伏 強 度 機 械 式 續 接 與 銲 接 應 符 合 第 15.5.6 節 之 規 定 15.9.8.3 弦 材 與 集 力 構 材 之 鋼 筋 續 接 處 及 錨 定 處 應 能 符 合 下 列 任 一 規 定 : (1) 鋼 筋 中 心 間 距 至 少 達 3 倍 主 筋 直 徑, 但 不 得 小 於 3.75cm, 且 混 凝 土 淨 保 護 層 至 少 達 2.5 倍 主 筋 直 徑, 但 不 得 小 於 5cm (2) 配 置 符 合 第 4.6.5.3 節 之 橫 向 鋼 筋, 但 須 符 合 第 15.9.5.3 節 規 定 者, 須 按 其 規 定 15.9.9 施 工 縫 橫 膈 版 中 所 有 施 工 縫 應 符 合 第 13.14 節 之 規 定, 且 其 接 觸 面 應 予 粗 糙 化, 如 第 4.8.9 節 之 規 定 15-25

橫 膈 版 之 設 計 彎 矩 假 設 全 由 兩 相 對 的 弦 材 來 承 受 集 力 構 材 邊 緣 的 鋼 筋 應 能 充 分 發 揮 其 降 伏 強 度 搭 接 處 配 置 橫 向 鋼 筋 予 以 圍 束 也 有 必 要 若 弦 材 位 於 牆 內, 位 於 牆 與 橫 膈 版 的 接 頭, 應 能 提 供 足 夠 剪 力 強 度 來 傳 遞 剪 力 15.10 基 礎 15.10.1 範 圍 15.10.1.1 抵 抗 地 震 力 之 基 礎 或 傳 遞 結 構 地 震 力 至 大 地 之 基 礎, 其 設 計 應 符 合 第 15.10 節 及 本 規 範 其 他 適 用 之 規 定 15.10.1.2 本 節 有 關 基 樁 墩 基 沉 箱 及 基 礎 版 之 規 定, 應 增 補 其 他 適 用 之 設 計 與 施 工 之 規 定, 以 求 完 備 建 築 物 基 礎 之 耐 震 設 計 特 別 規 定, 新 增 納 入 規 範 就 基 樁 墩 基 沉 箱 等 結 構 混 凝 土 基 礎 設 計 及 細 部 提 供 最 低 的 要 求 在 強 烈 地 震 作 用 下, 希 望 非 彈 性 變 形 發 生 於 基 礎 以 上 的 結 構 體, 基 礎 鑑 於 修 補 困 難 及 費 錢 宜 保 持 彈 性 15.10.2 基 腳 筏 基 與 樁 帽 15.10.2.1 抵 抗 地 震 力 之 柱 與 結 構 牆 之 縱 向 筋, 應 延 伸 入 基 腳 筏 基 或 樁 帽, 其 深 度 應 使 交 接 面 之 縱 向 筋 能 充 分 發 展 其 拉 力 15.10.2.2 柱 設 計 假 設 固 接 於 基 礎 時, 應 符 合 15.10.2.1 之 規 定, 抵 抗 彎 矩 之 縱 向 筋, 應 在 接 近 基 礎 底 面 設 置 90 彎 鉤, 彎 鉤 之 自 由 端 應 指 向 柱 中 心 [15.48] 試 驗 已 證 明 埋 入 基 腳 RC 版 或 梁 (T 接 頭 ) 之 抗 彎 矩 構 材 應 將 其 彎 鉤 向 內 彎 向 構 材 中 心 15.10.2.3 柱 或 特 殊 配 筋 之 結 構 牆 邊 界 構 材, 其 邊 界 距 基 腳 邊 緣 小 於 1/2 基 腳 深 度 時, 應 自 基 腳 頂 部 配 置 符 合 第 15.5.4 節 之 橫 向 鋼 筋, 此 橫 向 鋼 筋 應 延 伸 入 基 礎 至 少 等 於 基 腳 筏 基 或 樁 帽 之 深 度, 但 不 必 超 過 縱 向 鋼 筋 之 受 拉 伸 展 長 度 柱 或 邊 界 構 材 支 承 於 基 礎 的 位 置 如 太 靠 近 基 礎 的 邊 緣, 就 如 柱 位 常 常 靠 近 建 築 線 的 情 況, 應 注 意 配 筋 的 細 部 以 避 免 基 腳 樁 帽 或 筏 基 的 邊 緣 破 壞 15.10.2.4 地 震 效 應 如 使 結 構 牆 邊 界 構 材 或 構 架 之 柱 產 生 拉 力, 應 於 基 腳 筏 基 或 樁 帽 上 層 配 置 彎 矩 鋼 筋 以 抵 抗 各 設 計 載 重 組 合 之 彎 矩, 其 鋼 筋 量 不 得 小 於 第 3.6.1 節 之 規 定 第 15.10.2.4 節 的 目 的 係 提 醒 設 計 者 配 置 上 層 鋼 筋 及 其 他 必 要 之 鋼 筋 15.10.2.5 使 用 純 混 凝 土 於 基 腳 或 地 下 室 牆 的 耐 震 要 求, 見 第 16.11 節 高 地 震 區 之 基 礎, 宜 配 置 鋼 筋 其 例 外 的 情 形, 見 第 16.11 節 15-26

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 15.10.3 地 梁 與 置 於 地 面 上 之 版 就 耐 震 情 況 而 言, 置 於 地 面 上 之 版 常 為 抵 抗 地 震 力 結 構 系 統 的 一 部 份, 因 此 設 計 時 應 符 合 本 規 範 及 其 他 適 當 標 準 或 設 計 指 針 之 規 定 15.10.3.1 地 梁 設 計 做 為 樁 帽 間 或 基 腳 間 的 繫 梁 時, 應 配 置 連 續 縱 向 主 筋, 使 主 筋 在 支 承 柱 內 及 柱 外 鄰 近 處 能 發 展 出 鋼 筋 之 應 力 如 有 不 連 續 主 筋, 應 妥 為 錨 定 於 樁 帽 或 基 腳 內 15.10.3.2 地 梁 設 計 做 為 樁 帽 間 或 基 腳 間 之 水 平 繫 梁 時, 其 斷 面 最 小 尺 寸 應 等 於 或 大 於 被 連 繫 柱 淨 跨 度 的 1/20, 但 不 必 超 過 45cm 此 外, 應 配 置 閉 合 箍 筋, 間 距 不 得 超 過 斷 面 最 小 尺 寸 的 1/2 及 30cm 樁 帽 間 或 基 腳 間 的 地 梁 可 以 為 置 於 地 面 上 版 下 分 離 的 梁, 或 將 該 版 增 厚 而 成 斷 面 尺 寸 的 限 制 及 橫 向 箍 筋 最 低 要 求 提 供 合 理 的 尺 寸 15.10.3.3 筏 式 基 礎 中 的 地 梁 或 其 他 梁 承 受 柱 所 傳 遞 的 彎 矩, 而 柱 係 側 力 抵 抗 系 統 的 一 部 份 時, 梁 之 設 計 應 符 合 第 15.4 節 之 規 定 地 梁 抵 抗 柱 因 地 震 引 起 的 彎 矩 時, 應 具 有 與 基 礎 以 上 構 架 中 梁 的 相 同 配 筋 細 節 15.10.3.4 置 於 地 面 上 之 版, 承 受 側 力 抵 抗 系 統 中 牆 或 柱 傳 遞 之 地 震 力 時, 其 設 計 應 符 合 第 15.9 節 橫 膈 版 之 規 定 設 計 圖 應 詳 細 指 明 該 版 係 結 構 橫 膈 版, 並 為 側 力 抵 抗 系 統 的 一 部 份 置 於 地 面 上 之 版 常 當 做 橫 膈 版, 使 建 築 物 在 基 礎 面 連 為 一 體, 並 降 低 不 同 步 地 震 輸 入 效 應 此 種 情 況 下, 此 版 應 具 有 足 夠 的 配 筋 與 良 好 的 細 部 結 構 圖 應 指 明 此 版 乃 結 構 構 材, 以 避 免 此 版 遭 隨 意 切 割 15.10.4 基 樁 墩 基 與 沉 箱 本 節 之 規 定 適 用 於 支 持 設 計 為 抵 抗 地 震 力 結 構 體 的 混 凝 土 基 樁 墩 基 與 沉 箱 承 受 地 震 力 之 基 樁 與 沉 箱, 如 欲 具 有 良 好 的 行 為, 除 應 符 合 本 節 規 定 之 外, 也 應 符 合 其 他 可 適 用 的 標 準 與 指 針 15.10.4.1 抵 抗 拉 力 的 基 樁 墩 基 或 沉 箱, 應 在 抵 抗 拉 力 的 範 圍 內 配 置 連 續 縱 向 筋 縱 向 鋼 筋 之 細 部 應 能 將 拉 力 由 樁 帽 上 之 結 構 構 材 經 由 樁 帽 傳 遞 至 基 樁 樁 帽 須 建 立 傳 力 路 徑, 以 便 將 柱 或 其 他 構 材 主 筋 中 之 拉 力 傳 入 樁 帽 並 傳 遞 至 基 樁 或 沉 箱 之 鋼 筋 15.10.4.2 當 地 震 引 起 的 拉 力 由 樁 帽 或 筏 基 傳 遞 至 預 鑄 樁 時, 如 傳 遞 的 方 法 係 採 用 鋼 筋 續 15-27

接, 或 樁 頂 植 入 鋼 筋 灌 漿, 此 灌 漿 系 統 應 以 實 驗 証 明 能 至 少 發 展 出 1.25 倍 鋼 筋 規 定 降 伏 強 度 在 預 鑄 混 凝 土 樁 頂 挖 洞 植 筋, 通 常 要 用 試 驗 方 法 驗 證 鋼 筋 能 發 展 其 應 力 另 種 做 法 鋼 筋 可 配 置 在 基 樁 的 上 面 部 份 內, 將 來 鑿 除 混 凝 土 後, 在 以 機 械 式 或 銲 接 續 接 15.10.4.3 基 樁 墩 基 或 沉 箱 應 在 下 述 範 圍 配 置 符 合 第 15.5.4 節 規 定 之 橫 向 鋼 筋 : (1) 自 構 材 頂 起 算 至 少 5 倍 構 材 尺 寸 之 範 圍, 但 不 得 小 於 樁 帽 底 起 算 1.8m 之 範 圍 (2) 基 樁 周 圍 之 土 壤 無 法 提 供 側 向 支 撐 的 部 份, 或 在 水 中 或 空 氣 中 的 部 份, 加 上 (1) 項 的 尺 寸 地 震 時 基 樁 可 能 會 產 生 極 大 的 彎 矩 需 求, 尤 其 在 接 近 樁 帽 或 軟 弱 土 壤 的 底 部 最 近 幾 次 大 地 震, 此 些 地 方 破 壞 的 案 例 頗 多 在 這 些 部 位 提 供 橫 向 鋼 筋, 可 增 進 其 韌 性 行 為 設 計 者 亦 須 注 意 土 層 急 劇 變 化 處 可 能 會 產 生 塑 性 變 形, 譬 如 在 軟 弱 變 堅 實 土 層 的 界 面 附 近 15.10.4.4 就 預 鑄 混 凝 土 打 擊 樁 而 言, 所 配 置 橫 向 鋼 筋 的 範 圍 應 足 夠, 以 因 應 樁 尖 最 後 擊 入 深 度 可 能 之 變 異 採 用 預 鑄 混 凝 土 打 擊 樁 時, 在 規 劃 鋼 筋 細 部 時 應 考 慮 樁 尖 最 後 擊 入 深 度 可 能 與 設 計 位 置 有 別 的 可 能 性 如 地 表 附 近 發 現 含 廢 棄 物 之 回 填 土 層 時, 樁 帽 可 能 須 下 降, 而 樁 須 截 除 的 長 度 可 能 變 長 此 種 情 況 如 未 事 先 預 知, 截 除 後 配 置 橫 向 鋼 筋 所 剩 的 長 度 可 能 不 足 15.10.4.5 混 凝 土 基 樁 墩 基 或 沉 箱, 如 僅 支 承 一 或 二 層 承 重 牆 構 造 時, 可 免 除 第 15.10.4.3 與 15.10.4.4 節 之 要 求 15.10.4.6 配 置 斜 樁 的 情 況 下, 樁 帽 應 以 視 斜 樁 為 短 柱 時 所 能 產 生 的 抗 壓 強 度 來 設 計 樁 如 有 周 圍 部 份 土 壤 軟 弱 不 足 以 提 供 側 撐, 或 在 空 氣 中 或 水 中, 斜 樁 的 細 長 效 應 必 須 考 慮 斜 樁 與 建 築 物 的 接 觸 點 產 生 破 壞, 乃 常 見 的 情 況 樁 帽 與 其 附 近 的 結 構 體 應 以 斜 樁 所 能 產 生 的 強 度 為 作 用 力 來 設 計 15.11 構 架 內 非 抵 抗 地 震 力 之 構 材 15.11.1 構 架 內 設 定 為 非 抵 抗 側 向 力 之 構 材, 應 視 在 設 計 位 移 δ u 下 構 材 引 致 之 彎 矩 大 小, 按 第 15.11.2 或 15.11.3 節 之 規 定 設 計 當 構 材 側 向 設 計 位 移 之 效 應 未 予 確 實 檢 核 時, 則 構 材 得 按 第 15.11.3 節 之 規 定 設 計 15-28

第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 15.11.2 當 構 材 於 第 15.11.1 節 所 述 側 向 設 計 位 移 所 引 致 之 彎 矩 及 剪 力, 與 設 計 垂 直 載 重 所 產 生 之 彎 矩 及 剪 力 之 組 合, 不 大 於 構 材 之 設 計 彎 矩 強 度 及 設 計 剪 力 強 度 時, 應 按 以 下 規 定 設 計 之 上 述 設 計 垂 直 載 重 應 考 慮 1.2D+1.0L+0.2S 除 公 共 場 所 或 活 載 重 L 超 過 500 kgf/m 2 之 區 域 外, 上 述 之 1.0L 可 減 至 0.5L 15.11.2.1 構 材 由 垂 直 載 重 所 求 得 設 計 軸 力 不 大 於 0.1A g f c 時, 應 符 合 第 15.4.2.1 節 之 規 定 構 材 全 長 內 之 箍 筋 間 距 不 得 大 於 d / 2 15.11.2.2 構 材 由 垂 直 載 重 所 求 得 之 設 計 軸 力 大 於 0.1A g f c 時, 應 符 合 第 15.5.3 節 第 15.5.4.1 節 第 (3) 款 第 15.5.4.3 節 及 第 15.5.5 節 之 規 定 柱 全 長 內 閉 合 箍 筋 之 間 距 不 得 大 於 s o s o 為 下 述 之 較 小 者 : (1) 最 小 縱 向 鋼 筋 直 徑 之 六 倍 (2) 15 cm 15.11.2.3 構 材 由 垂 直 載 重 所 求 得 之 設 計 軸 力 大 於 0.35P o 時, 應 符 合 第 15.11.2.2 節 之 規 定 ; 且 柱 全 長 內 應 配 置 第 15.5.4.1 節 所 規 定 橫 向 鋼 筋 量 之 半, 其 間 距 不 得 大 於 s o 15.11.3 構 架 構 材 若 於 第 15.11.1 節 所 述 側 向 設 計 位 移 所 引 致 之 彎 矩 或 剪 力 大 於 其 設 計 彎 矩 強 度 或 設 計 剪 力 強 度 時, 或 所 引 致 之 彎 矩 未 計 算 時, 則 應 符 合 以 下 之 規 定 : 15.11.3.1 材 料 性 質 應 符 合 第 15.3.4 及 15.3.5 節 之 規 定 鋼 筋 銲 接 與 機 械 式 續 接 應 符 合 第 15.3.6 節 之 規 定 15.11.3.2 構 材 由 垂 直 載 重 所 求 得 之 設 計 軸 力 不 大 於 0.1A g f c 時, 應 符 合 第 15.4.2.1 及 15.4.4 節 之 規 定 構 材 全 長 配 置 之 箍 筋 間 距 不 得 大 於 d / 2 15.11.3.3 構 材 由 垂 直 載 重 所 求 得 之 設 計 軸 力 大 於 0.1A g f c 時, 應 符 合 第 15.5.4 15.5.5 及 15.6.2.1 節 之 規 定 在 抵 抗 側 向 力 的 系 統 中, 構 材 設 計 必 須 符 合 耐 震 要 求, 使 其 在 非 彈 性 位 移 時, 承 載 能 力 不 致 降 低 對 於 非 設 計 為 抵 抗 側 向 力 的 構 件, 則 不 須 符 合 每 項 耐 震 設 計 條 文, 但 當 側 向 位 移 發 生 時, 須 能 提 供 足 夠 之 抵 抗 垂 直 載 重 作 用 之 能 力 第 15.11 節 中 認 為 地 震 力 所 引 致 的 實 際 位 移, 可 能 數 倍 於 規 範 所 規 定 地 震 力 作 用 下 所 產 生 之 位 移 為 了 設 計 需 要, 在 第 15.11.1 節 中 定 義 標 稱 位 移 值 第 15.11.2 節 規 定 係 期 望 在 中 度 非 彈 性 的 情 況 下, 提 供 一 個 能 承 受 垂 直 載 重 的 系 統 ; 而 第 15.11.3 節 則 期 望 在 更 顯 著 的 非 彈 性 位 移 下, 提 供 一 個 能 承 受 垂 直 載 重 的 系 統 為 求 得 建 築 物 合 理 之 位 移, 其 分 析 模 式 須 能 適 當 地 模 擬 垂 直 水 平 及 橫 膈 版 結 構 系 統 參 考 文 獻 [15.1] NEHRP Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings and Other Structures, Part 1: Provisions (FEMA 302, 353 pp.) and Part 2: Commentary (FEMA 303, 335 pp.), Building Seismic Safety Council, Washington, D. C., 1997. [15.2] Uniform Building Code, V. 2, Structural Engineering Design Provisions, 1997 Edition, International Conference of Building Officials, Whittier, CA, 1997, 492 pp. [15.3] BOCA National Building Code, 13th Edition, Building Officials and Code Administration International, Inc., Country Club Hills, IL, 1996, 357 pp. 15-29

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第 十 五 章 耐 震 設 計 之 特 別 規 定 [15.22] Meinheit, D. F., and Jirsa, J. O., Shear Strength of Reinforced Concrete Beam-Column Joints, Report No. 77-1, Department of Civil Engineering, Structures Research Laboratory, University of Texas at Austin, Jan. 1977. [15.23] Briss, G. R.; Paulay, T; and Park, R., Elastic Behavior of Earthquake Resistant R. C. Interior Beam-Column Joints, Report 78-13, University of Canterbury, Department of Civil Engineering, Christchurch, New Zealand, Feb. 1978. [15.24] Ehsani, M. R., Behavior of Exterior Reinforced Concrete Beam to Column Connections Subjected to Earthquake Type Loading, Report No. UMEE 82R5, Department of Civil Engineering, University of Michigan, July 1982, 275 pp. [15.25] Durrani, A. J., and Wight, J. K., Experimental and Analytical Study of Internal Beam to Column Connections Subjected to Reversed Cyclic Loading, Report No. UMEE 82R3, Department of Civil Engineering, University of Michigan, July 1982, 275 pp. [15.26] Leon, R. T., Interior Joints with Variable Anchorage Lengths, Journal of Structural Engineering, ASCE, V. 115, No. 9, Sept. 1989, pp. 2261-2275. [15.27] Zhu, S., and Jirsa, J. O., Study of Bond Deterioration in Reinforced Concrete Beam-Column Joints, PMFSEL Report No. 83-1, Department of Civil Engineering, University of Texas at Austin, July 1983. [15.28] Meinheit, D. F., and Jirsa, J. O., Shear Strength of R/C Beam-Column Connections, Journal of the Structural Division, ASCE, V. 107, No. ST11, Nov. 1982, pp. 2227-2244. [15.29] Ehsani, M. R., and Wight, J. K., Effect of Transverse Beams and Slab on Behavior of Reinforced Concrete Beam to Column Connections, ACI JOURNAL, Proceedings V. 82, No. 2, Mar.- Apr. 1985, pp. 188-195. [15.30] Durrani, A. J., and Wight, J. K., Behavior of Interior Beam to Column Connections under Earthquake Type Loading, ACI JOURNAL, Proceedings V. 82, No. 3, May-June 1985, pp. 343-349. [15.31] ACI-ASCE Committee 326, Shear and Diagonal Tension, ACI JOURNAL, Proceedings V. 59, No. 1, Jan. 1962, pp. 1-30; No. 2, Feb. 1962, pp. 277-334; and No. 3, Mar. 1962, pp. 352-396. [15.32] Yoshioka, K., and Sekine, M., Experimental Study of Prefabricated Beam-Column Subassemblages, Design of Beam-Column Joints for Seismic Resistance, SP-123, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1991, pp. 465-492. [15.33] Kurose, Y,; Nagami, K.; and Saito, Y., Beam-Column Joints in Precast Concrete Construction in Japan, Design of Beam-Column Joints for Seismic Resistance, SP-123, American Concrete Institute, 1991, pp. 493-514. [15.34] Restrepo, J.; Park, R.; and Buchanan, A., Tests on Connections of Earthquake Resisting Precast Reinforced Concrete Perimeter Frames, Precast/Prestressed Concrete Institute Journal, V. 40, No. 5, pp. 44-61. [15.35] Restrepo, J.; Park, R.; and Buchanan, A., Design of Connections of Earthquake Resisting Precast Reinforced Concrete Perimeter Frames, Precast/Prestressed Concrete Institute Journal, V. 40, No. 5, 1995, pp. 68-80. [15.36] Palmieri, L.; Saqan, E.; French, C.; and Kreger, M., Ductile Connections for Precast Concrete Frame Systems, Mete A. Sozen Symposium, ACI SP-162, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1996, pp. 315-335. [15.37] Stone, W.; Cheok, G.; and Stanton, J., Performance of Hybrid Moment-Resisting Precast Beam-Column Concrete Connections Subjected to Cyclic Loading, ACI JOURNAL, Proceedings V. 40, 15-31

No. 5, Sept.-Oct. 1944, pp. 68-80. [15.38] Nakaki, S. D.; Stanton, J.F.; and Sritharan, S., An Overview of the PRESSS Five-Story Precast Test Building, Precast/Prestressed Concrete Institute Journal, V. 44, No. 2, pp. 26-39. [15.39] Barda, F.; Hanson, J. M.; and Corley, W. G., Shear Strength of Low-Rise Walls with Boundary Elements, Reinforced Concrete Structures in Seismic Zones, SP-53, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1977, pp. 149-202. [15.40] Taylor, C. P.; Cote, P. A.; and Wallace, J. W., Design of Slender RC Walls with Openings, ACI Structural Journal, V. 95, No. 4, July-Aug. 1998, pp. 420-433. [15.41] Wallace, J. W., Evaluation of UBC-94 Provisions for Seismic Design of RC Structural Walls, Earthquake Spectra, V. 12, No. 2, May 1996, pp. 327-348. [15.42] Moehle, J. P., Displacement-Based Design of RC Structures Subjected to Earthquakes, Earthquake Spectra, V. 8, No. 3, Aug. 1992, pp. 403-428. [15.43] Wallace, J. W., A New Methodology for Seismic Design of Reinforced Concrete Shear Walls, Journal of Structural Engineering, ASCE, V. 120, No. 3, Mar. 1994, pp. 863-884. [15.44] Paulay, T., and Binney, J. R., Diagonally Reinforced Coupling Beams of Shear Walls, Shear in Reinforced Concrete, SP-42, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1974, pp. 579-598. [15.45] Barney, G. G. et al., Behavior of Coupling Beams under Load Reversals (RD068.01B), Portland Cement Association, Skokie, IL, 1980. [15.46] Wyllie, L. A., Jr., Structural Walls and Diaphragms How They Function, Building Structural Design Handbook, R. N. White, and C. G. Salmon, eds., John Wiley & Sons, 1987, pp. 188-215. [15.47] Wood, S. L., Stanton, J. F., and Hawkins, N. M., Development of New Seismic Design Provisions for Diaphragms Based on the Observed Behavior of Precast Concrete Parking Garages during the 1994 Northridge Earthquake, Journal, Precast/Prestressed Concrete Institute, V. 45, No. 1, Jan.-Feb. 2000, pp. 50-65. [15.48] Nilsson, I. H. E., and Losberg, A., Reinforced Concrete Corners and Joints Subjected to Bending Moment, Journal of the Structural Division, ASCE, V. 102, No. ST6, June 1976, pp. 1229-1254. 15-32

16 第 十 六 章 純 混 凝 土 構 材 第 十 六 章 結 構 純 混 凝 土 16.1 符 號 A g = 鋼 筋 混 凝 土 總 斷 面 積 空 心 斷 面 時,A g 不 含 空 心 部 份 面 積 ;cm 2 A 1 = 承 載 面 積 ;cm 2 A 2 = 最 大 正 截 頭 角 錐 體 或 圓 錐 體 之 下 底 面 積, 該 錐 體 須 能 容 於 支 承 內, 其 上 底 為 承 載 面, 錐 面 之 斜 度 為 垂 直 1 水 平 2, 參 閱 第 3.17 節 ;cm 2 b o = 版 及 基 腳 中 剪 力 臨 界 斷 面 之 周 長 ;cm b w = 梁 腹 寬 度 ;cm B n = 依 承 載 面 積 所 計 算 之 承 壓 強 度 ;kgf B u = 設 計 承 壓 力 ;kgf f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f ct = 輕 質 混 凝 土 之 平 均 開 裂 抗 拉 強 度 ;kgf/cm 2 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm l c = 受 壓 構 材 之 總 長 度, 為 構 架 中 兩 節 點 之 中 心 距 離 ;cm M n = 斷 面 之 彎 矩 計 算 強 度 ;kgf-cm M u = 斷 面 之 設 計 彎 矩 ;kgf-cm P n = 斷 面 之 軸 力 計 算 強 度 ;kgf P u = 設 計 軸 力 ; 壓 力 為 正, 拉 力 為 負 ;kgf S m = 斷 面 之 彈 性 斷 面 模 數 ;cm 3 V n = 斷 面 之 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V u = 斷 面 之 設 計 剪 力 ;kgf β = 長 向 對 短 向 之 尺 寸 比 值, 用 於 雙 向 版 為 淨 跨 度 比 值, 參 閱 第 16.6.4 節 φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 16.2 通 則 16.2.1 本 章 為 純 混 凝 土 構 材 ( 場 鑄 或 預 鑄 ) 設 計 及 施 工 規 定 之 最 低 要 求 16.2.1.1 地 下 室 外 牆 純 混 凝 土 結 構 可 不 受 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 3.2.3 節 特 殊 暴 露 條 件 之 限 制 純 混 凝 土 構 材 為 鋼 筋 量 少 於 鋼 筋 混 凝 土 之 規 定 最 低 值 者, 或 無 鋼 筋 者 本 節 解 除 純 混 凝 土 結 構 受 特 殊 暴 露 條 件 之 限 制, 係 因 許 多 地 下 室 外 牆 或 次 要 構 材 使 用 28 天 抗 壓 度 為 175 至 210 kgf/cm 2 之 純 混 凝 土 效 果 良 好 16.2.1.2 由 土 壤 直 接 支 撐 之 版, 如 不 用 以 傳 遞 結 構 其 他 部 份 垂 直 載 重 或 水 平 載 重 者, 可 不 受 本 章 之 限 制, 如 人 行 道 或 接 觸 土 壤 之 版 非 結 構 性 純 混 凝 土 構 材, 如 直 接 與 土 壤 接 觸 之 版, 可 不 受 本 規 範 之 限 制 16-1

16.2.2 拱 結 構 地 下 管 道 結 構 重 力 牆 及 防 護 牆 等 特 殊 結 構, 可 適 用 本 章 之 規 定 16.3 限 制 條 件 16.3.1 純 混 凝 土 構 材 為 無 筋 混 凝 土 或 鋼 筋 量 低 於 最 小 鋼 筋 量 之 混 凝 土 組 成 者 16.3.2 純 混 凝 土 構 材 僅 限 於 下 列 條 件 : (1) 構 材 直 接 由 土 壤 連 續 支 承 或 由 其 它 豎 向 構 材 連 續 支 承 者 (2) 在 任 何 載 重 狀 況 下, 構 件 均 受 拱 作 用 承 受 壓 力 者 (3) 牆 基 腳 與 墩 柱 參 閱 第 16.7 至 16.9 節 純 混 凝 土 構 材 不 適 用 於 柱 之 設 計 16.3.3 埋 入 地 下 場 鑄 混 凝 土 之 基 樁 及 墩 基 可 不 受 本 章 之 限 制 純 混 凝 土 構 材 受 限 於 混 凝 土 材 料 特 性, 設 計 時 必 須 限 制 其 適 用 範 圍 為 :(1) 構 材 均 處 於 受 壓 狀 態 ;(2) 容 許 構 材 內 含 不 規 則 裂 縫 但 無 損 於 結 構 體 之 整 體 性 ;(3) 不 須 考 慮 韌 性 設 計 之 構 件 構 件 設 計 時, 容 許 使 用 混 凝 土 拉 力 強 度 因 潛 變 乾 縮 或 溫 度 效 應 所 產 生 之 拉 應 力 應 加 以 考 慮 可 利 用 施 工 方 法 以 減 少 無 控 制 之 裂 縫, 或 使 裂 縫 為 預 期 的, 但 不 至 於 引 致 結 構 破 壞 純 混 凝 土 牆 設 計 ( 參 閱 第 16.7 節 ) 雖 無 高 度 限 制, 但 多 樓 層 構 造 或 主 要 結 構 之 牆 構 材, 建 議 依 本 規 範 第 七 章 規 定 設 計 之 ( 參 閱 第 16.7 節 解 說 ) 因 純 混 凝 土 缺 乏 柱 構 材 所 要 求 之 韌 性, 且 無 筋 混 凝 土 內 易 產 生 不 規 則 裂 縫 將 破 壞 結 構 體 的 整 體 性 而 引 致 危 險, 故 本 規 範 禁 止 純 混 凝 土 使 用 於 柱 設 計 但 可 用 於 未 支 撐 高 度 與 最 小 橫 向 尺 寸 比 不 大 於 3 之 墩 柱 設 計 凡 具 足 夠 勁 度 的 側 向 支 撐 以 防 止 屈 曲 之 構 材, 如 場 鑄 混 凝 土 之 基 樁 及 墩 基 可 不 受 本 章 之 限 制, 此 類 構 材 規 定 於 一 般 結 構 規 範 中 16.3.4 最 低 強 度 純 混 凝 土 構 材 之 規 定 抗 壓 強 度 不 得 低 於 第 1.7.2 節 之 規 定 限 制 純 混 凝 土 之 最 低 強 度, 肇 因 於 混 凝 土 材 料 之 強 度 及 品 質 為 構 材 安 全 性 的 唯 一 保 障 然 而 貧 級 配 混 凝 土 實 難 以 達 到 均 質 及 表 面 平 整 的 要 求, 故 須 限 制 混 凝 土 之 最 低 強 度 16.4 接 縫 16.4.1 純 混 凝 土 構 材 須 以 收 縮 縫 或 隔 離 縫 分 割 為 撓 曲 不 連 續 的 元 件 元 件 的 尺 寸 應 設 限, 以 避 免 因 潛 變 乾 縮 及 溫 度 效 應 之 位 移 被 束 制 而 產 生 過 大 之 內 應 力 16.4.2 設 置 收 縮 縫 或 隔 離 縫 的 數 量 及 位 置 須 考 慮 下 列 因 素 : 氣 候 之 影 響 ; 所 選 用 的 材 料 性 質 及 配 比 ; 混 凝 土 之 拌 合 澆 置 及 養 護 ; 位 移 的 束 制 條 件 ; 外 載 重 所 產 生 的 應 力 大 小 及 施 工 技 術 接 縫 為 純 混 凝 土 設 計 之 重 點 在 鋼 筋 混 凝 土 中, 鋼 筋 可 抵 抗 潛 變 收 縮 及 溫 度 效 應 等 所 產 生 之 束 制 內 應 力 在 純 混 凝 土 設 計 中, 僅 能 藉 接 縫 控 制 以 減 低 內 部 的 拉 應 力 因 此 純 混 凝 土 構 材 需 以 接 縫 將 構 材 切 割 為 較 小 元 件 以 限 制 內 應 力 之 累 積, 此 接 縫 可 為 收 縮 縫 或 隔 離 縫 構 材 厚 度 縮 減 25% 以 上 之 效 果 亦 可 相 當 於 設 置 收 縮 縫 的 效 果 規 範 所 述 之 撓 曲 不 連 續 係 指 開 裂 後 沿 此 接 縫 上 無 軸 拉 力 及 撓 曲 拉 應 力 發 生 當 潛 變 乾 縮 及 溫 度 效 應 所 產 生 的 不 規 則 裂 縫 不 致 影 響 結 構 整 體 性 及 其 他 容 許 發 生 裂 縫 處, 例 如 連 續 的 16-2

牆 基 上 產 生 之 橫 向 裂 縫, 無 需 再 設 置 收 縮 或 隔 離 縫 16.5 設 計 方 法 16.5.1 純 混 凝 土 構 材 設 計 須 按 本 規 範 之 載 重 因 數 及 設 計 強 度 設 計 之 16.5.2 設 計 載 重 之 組 合 須 按 第 2.4 節 之 規 定 第 十 六 章 結 構 純 混 凝 土 16.5.3 當 構 材 設 計 載 重 大 於 設 計 強 度 時, 須 加 鋼 筋 補 強 且 須 符 合 規 範 中 相 關 的 鋼 筋 混 凝 土 構 材 之 規 定 16.5.4 受 撓 曲 及 軸 力 作 用 之 純 混 凝 土 構 材, 應 依 據 拉 力 及 壓 力 皆 為 應 力 - 應 變 線 性 關 係 設 計 之 純 混 凝 土 構 材 之 設 計 強 度 須 大 於 設 計 載 重 當 設 計 載 重 大 於 設 計 強 度 時, 應 加 大 斷 面 提 高 混 凝 土 規 定 強 度 或 改 以 本 規 範 相 關 之 鋼 筋 混 凝 土 構 材 設 計 但 設 計 者 應 予 注 意 : 混 凝 土 斷 面 加 大 使 承 受 載 重 的 應 力 減 少 之 同 時, 將 加 深 乾 縮 潛 變 及 溫 度 效 應 之 負 面 影 響 純 混 凝 土 構 材, 由 持 續 載 重 計 算 所 得 之 拉 應 力 不 得 大 於 混 凝 土 之 容 許 抗 拉 應 力 因 乾 縮 潛 變 及 溫 度 效 應 所 引 致 之 內 部 應 力 應 以 收 縮 縫 施 工 縫 或 隔 離 縫 予 以 消 除 16.5.5 純 混 凝 土 構 材 符 合 第 16.4 節 之 規 定 時, 混 凝 土 可 視 其 具 有 抗 拉 強 度 16.5.6 純 混 凝 土 構 材 內 含 有 鋼 筋 時, 應 不 予 考 慮 其 強 度 16.5.7 拉 力 不 得 經 由 各 分 離 純 混 凝 土 元 件 之 邊 緣 施 工 縫 收 縮 縫 及 隔 離 縫 傳 遞 16.5.8 計 算 抗 撓 曲 軸 力 與 撓 曲 剪 力 作 用 時, 構 材 應 採 用 全 斷 面 設 計 之 直 接 接 觸 土 壤 之 構 材 其 總 厚 度 h 應 以 實 際 厚 度 減 5 cm 計 算 相 鄰 的 純 混 凝 土 元 件 間 可 傳 遞 會 產 生 壓 應 力 之 彎 矩 ; 但 因 假 設 無 拉 應 力 傳 遞, 因 此 不 得 傳 遞 會 產 生 拉 應 力 之 彎 矩 實 際 厚 度 扣 減 5 cm 當 作 混 凝 土 總 厚 度 h, 係 考 慮 開 挖 面 不 平 整 及 混 凝 土 摻 雜 土 壤 等 因 素 16.6 強 度 設 計 16.6.1 抗 撓 曲 斷 面 設 計 須 滿 足 φ M n M u (16-1) 其 中 M u 為 設 計 彎 矩,M n 為 計 算 彎 矩 強 度 : 拉 力 控 制 時 : 壓 力 控 制 時 : M n = 1.33 f c S m (16-2) M n = 0.85 f c S m (16-3) 其 中 S m 為 彈 性 斷 面 模 數 16.6.2 抗 壓 力 斷 面 設 計 須 滿 足 φ P n P u (16-4) 其 中 P u 為 設 計 載 重, 且 P n 為 式 (16-5) 計 得 之 計 算 抗 壓 強 度 l c 2 P n = 0.60 f c 1 ( ) 32h A 1 (16-5) 其 中 A 1 為 承 載 面 積 16-3

式 (16-5) 反 應 純 混 凝 土 構 材 一 般 的 支 撐 狀 況 及 端 點 束 制 之 範 圍 純 混 凝 土 不 適 用 於 柱 之 設 計, 參 閱 第 16.3.2 節 16.6.3 構 材 受 撓 曲 與 軸 壓 力 聯 合 作 用 時, 若 有 受 壓 面 時, 須 滿 足 式 (16-6): Pu M u + 1 (16-6) φ Pn φ M n 若 有 受 拉 面 時, 須 滿 足 式 (16-7) 之 規 定 M u Pu 1. 33φ f c (16-7) S A m g 純 混 凝 土 構 材 受 撓 曲 與 軸 壓 力 聯 合 作 用 下, 受 壓 面 應 力 之 線 性 分 配 應 符 合 下 式 : Pu M u + 1 c 2 0 85 f S 0 6 f 1 A c m c. φ. φ [ ( l ) ] 1 32h 在 受 拉 面 為 : [ 計 算 之 撓 曲 應 力 ]-[ 計 算 之 軸 向 應 力 ] 1.33φ f c 16.6.4 抗 剪 力 之 矩 形 斷 面 設 計 須 滿 足 : φ V n V u (16-8) 其 中 V u 為 設 計 剪 力 ;V n 為 計 算 剪 力 強 度 單 向 受 撓 時 為 : 雙 向 受 撓 時 為 : V n = 0.35 f c b w h (16-9) 2 V n = 0.35( 1 + ) f c b o h 0.70 f c b o h (16-10) β 一 般 常 用 的 純 混 凝 土 構 材 尺 寸 通 常 由 拉 力 控 制 而 非 剪 力 控 制 剪 應 力 ( 可 轉 換 為 主 軸 拉 應 力 ) 較 不 為 主 控 原 因 但 構 材 內 難 以 預 測 何 種 情 況 須 校 核 剪 力 ( 如 剪 力 榫 ), 因 此 本 規 範 保 留 校 核 此 基 本 應 力 的 條 文 經 驗 豐 富 的 設 計 者 即 可 判 斷 純 混 凝 土 構 材 中 何 處 不 為 剪 力 臨 界 斷 面, 並 採 用 合 適 的 設 計 程 序 純 混 凝 土 的 剪 力 強 度 要 求 乃 基 於 斷 面 無 開 裂 之 假 設 當 幾 近 於 中 性 軸 上 的 主 軸 拉 應 力 等 於 混 凝 土 抗 拉 強 度 時, 純 混 凝 土 即 形 成 斜 拉 破 壞 形 式 的 剪 力 破 壞 此 主 軸 拉 應 力 大 部 分 來 自 斷 面 剪 力 規 範 為 防 止 此 拉 力 破 壞 乃 限 制 中 性 軸 處 的 剪 力, 其 計 算 式 採 均 質 材 料 之 斷 面 剪 應 力 公 式 : VQ v = Ib 其 中 v 及 V 分 別 為 剪 應 力 及 剪 力,Q 為 所 求 剪 應 力 位 置 軸 線 上 方 之 面 積 乘 上 該 面 積 形 心 至 中 性 軸 距 I 為 斷 面 慣 性 矩 ;b 為 計 算 剪 應 力 處 的 梁 寬 16.6.5 承 壓 強 度 設 計 須 滿 足 : φ B n B u (16-11) 16-4

第 十 六 章 結 構 純 混 凝 土 其 中 B u 為 設 計 承 壓 力 ;B n 為 依 承 載 面 積 A 1 所 計 算 之 承 壓 強 度 : B n = 0.85f c A 1 (16-12) 若 支 承 面 各 邊 均 大 於 承 載 面 時, 承 載 面 之 設 計 承 壓 強 度 應 可 增 至 A2 / A1 倍, 但 不 得 超 過 2 倍 承 載 面 積 與 A 2 之 關 係, 請 參 考 圖 R3.17 16.6.6 第 16.6.1 至 16.6.5 節 適 用 於 常 重 混 凝 土 若 為 輕 質 骨 材 混 凝 土, 公 式 中 之 f c 值 應 修 正 如 下 : 16.7 牆 (1) 當 f ct 已 予 規 定 時, 須 以 f ct / 1.8 替 代 f c, 但 所 用 之 f ct / 1.8 值 不 得 超 過 f c (2) 當 f ct 未 予 規 定 時, 對 粗 細 骨 材 皆 為 輕 質 骨 材 之 全 輕 質 混 凝 土, 其 f c 須 乘 以 0.75; 對 常 重 砂 輕 質 混 凝 土 須 乘 以 0.85 介 於 以 上 兩 者 間 之 含 有 部 份 輕 質 細 骨 材 之 混 凝 土 可 以 內 插 法 決 定 之 16.7.1 純 混 凝 土 牆 須 有 土 壤 基 腳 牆 基 地 梁 或 其 它 可 提 供 連 續 垂 直 支 承 之 構 材 16.7.2 純 混 凝 土 牆 設 計 須 能 承 受 垂 直 側 向 及 其 它 作 用 其 上 之 載 重 16.7.3 純 混 凝 土 牆 之 偏 心 距 可 依 其 最 大 彎 矩 及 其 軸 力 計 算, 但 不 得 小 於 0.10 h 若 設 計 軸 力 作 用 於 牆 厚 方 向 中 央 1/3 牆 厚 的 範 圍 內, 可 按 第 16.6.3 或 16.7.5 節 規 定 設 計 否 則 應 按 第 16.6.3 節 規 定 16.7.4 剪 力 設 計 須 符 合 第 16.6.4 節 之 規 定 純 混 凝 土 牆 常 用 於 非 地 震 區 之 住 宅 或 低 商 業 性 建 築 的 地 下 室 牆 體 本 規 範 對 純 混 凝 土 牆 之 高 度 雖 無 限 制 但 設 計 時 面 臨 未 曾 經 驗 過 的 次 要 結 構 及 多 樓 層 結 構 與 主 要 結 構 中 可 能 發 生 差 異 沉 陷 受 風 力 地 震 力 或 其 它 難 以 預 測 的 載 重 狀 況, 必 須 提 高 韌 性 或 維 持 混 凝 土 開 裂 後 結 構 體 之 整 體 性 時, 本 規 範 強 烈 建 議 以 第 七 章 鋼 筋 混 凝 土 牆 之 規 範 設 計 之 本 規 範 僅 適 用 於 具 有 充 分 側 向 支 撐 之 純 混 凝 土 牆, 即 禁 止 各 牆 構 材 上 下 端 產 生 側 向 位 移 ( 參 閱 第 16.7.6.4 節 ) 凡 牆 構 材 無 水 平 支 撐 以 抑 制 頂 部 及 底 部 產 生 位 移 者, 不 得 使 用 本 節 規 定 須 採 本 規 範 中 鋼 筋 混 凝 土 構 材 之 相 關 規 定 設 計 16.7.5 牆 之 經 驗 設 計 法 16.7.5.1 若 純 混 凝 土 牆 之 斷 面 為 實 心 矩 形, 且 設 計 載 重 合 力 作 用 於 牆 厚 中 心 三 分 之 一 範 圍 內, 得 按 式 (16-13) 設 計 之 16.7.5.2 承 受 軸 向 壓 力 之 牆 構 材 須 滿 足 : φ P n P u (16-13) P u 為 設 計 軸 力,P n 為 計 算 軸 向 載 重 強 度 : l c 2 P n = 0.45f c A g 1 ( ) (16-14) 32h 16-5

當 載 重 合 力 作 用 於 牆 厚 中 心 三 分 之 一 範 圍 內 ( 牆 之 核 心 區 ) 時, 純 混 凝 土 牆 設 計 得 採 式 (16-14) 之 簡 算 式 可 由 偏 心 載 重 及 側 向 載 重 決 定 設 計 軸 力 P u 之 總 偏 心 距 當 偏 心 距 小 於 h / 6 時,P u 可 視 為 無 偏 心 的 軸 向 載 重 而 按 式 (16-14) 設 計 16.7.6 限 制 條 件 不 論 採 用 第 16.6.3 節 的 設 計 方 法 或 第 16.7.5 節 之 經 驗 設 計 法, 牆 之 設 計 均 應 符 合 下 列 限 制 : 16.7.6.1 除 經 詳 細 分 析, 牆 承 受 垂 直 集 中 載 重 之 有 效 水 平 長 度, 不 得 大 於 垂 直 集 中 載 重 之 間 距, 亦 不 得 大 於 支 承 面 長 度 加 上 4 倍 牆 厚 16.7.6.2 承 重 牆 厚 不 得 小 於 未 支 撐 高 度 或 長 度 之 1 / 24 之 小 值, 亦 不 得 小 於 15 cm 但 地 下 室 外 牆 及 基 礎 牆 之 厚 度 至 少 須 為 20 cm 16.7.6.3 牆 於 門 或 窗 開 口 四 週 至 少 須 以 2 支 D16 以 上 鋼 筋 補 強, 且 延 伸 超 過 開 口 角 隅 至 少 60 cm 16.7.6.4 牆 須 有 側 向 支 承 以 抑 制 側 向 位 移 純 混 凝 土 牆 構 材 係 保 守 地 假 設 其 兩 端 為 鉸 接 且 無 側 移, 以 符 合 第 16.7.6.4 節 之 規 定 式 (16-5) 及 式 (16-14) 係 反 應 上 述 牆 的 支 撐 及 端 點 束 制 狀 況 第 16.7.6.4 節 所 稱 之 牆 係 指 接 縫 間 之 牆 元 件, 各 牆 元 件 是 否 具 有 充 分 側 向 支 撐 須 詳 加 檢 討, 參 閱 第 16.4 及 16.5.7 節 16.8 基 腳 16.8.1 純 混 凝 土 基 腳 須 依 其 設 計 載 重 及 土 壤 反 力 設 計, 並 應 符 合 第 16.8.2 至 16.8.8 節 及 本 規 範 相 關 規 定 16.8.2 基 腳 底 面 積 應 以 未 乘 載 重 因 數 由 基 腳 傳 遞 至 土 壤 之 軸 力 與 彎 矩, 及 土 壤 容 許 承 載 力 決 定 之 土 壤 容 許 承 載 力 依 土 壤 力 學 原 理 計 算 16.8.3 純 混 凝 土 不 適 用 於 樁 頂 基 腳 版 16.8.4 純 混 凝 土 基 腳 實 際 厚 度 不 得 小 於 20 cm, 參 閱 第 16.5.8 節 基 腳 版 直 接 與 土 壤 接 觸 時, 受 開 挖 面 不 平 整 及 混 凝 土 摻 雜 土 壤 的 因 素, 按 第 16.5.8 節 規 定, 版 厚 需 扣 除 5 cm 為 計 算 版 厚 以 實 際 厚 度 20 cm 的 基 腳 版 為 例, 在 撓 曲 或 剪 力 計 算 時 其 厚 度 僅 可 用 15 cm 計 算 之 16.8.5 純 混 凝 土 基 腳 之 最 大 設 計 彎 矩, 應 在 下 述 臨 界 斷 面 位 置 計 算 : (1) 承 載 混 凝 土 柱 墩 柱 或 牆 之 基 腳 - 在 各 柱 面 墩 柱 面 或 牆 面 處 (2) 承 載 圬 工 牆 之 基 腳 - 在 牆 中 心 線 與 牆 面 之 中 點 處 (3) 承 載 鋼 基 鈑 之 基 腳 - 在 柱 面 與 基 鈑 邊 緣 之 中 點 處 16.8.6 純 混 凝 土 基 腳 之 剪 力 16.8.6.1 計 算 設 計 剪 力 V u 時, 其 臨 界 斷 面 位 置 應 與 第 16.8.6.2 節 規 定 一 致, 支 承 鋼 基 鈑 之 基 腳 版 之 臨 界 斷 面 應 按 第 16.8.5 節 第 (3) 款 規 定 16.8.6.2 承 受 集 中 載 重 或 反 力 的 純 混 凝 土 基 腳 之 φv n, 由 下 列 兩 種 方 式 計 算, 以 能 達 成 較 安 全 者 為 準 : (1) 基 腳 版 受 寬 梁 作 用 者 : 臨 界 斷 面 為 距 集 中 載 重 或 反 力 h 處 之 全 寬 斷 面 此 時 基 腳 剪 力 16-6

第 十 六 章 結 構 純 混 凝 土 須 按 式 (16-9) 計 算 (2) 基 腳 版 為 雙 向 作 用 者 : 臨 界 斷 面 為 距 離 集 中 載 重 或 反 力 h/2 處 所 圍 成 b o 週 長 的 平 面 此 時 基 腳 剪 力 須 按 式 (16-10) 計 算 純 混 凝 土 基 腳 版 厚 通 常 由 撓 曲 控 制 ( 如 構 材 斷 面 最 外 緣 應 力 不 大 於 1.33φ f c 之 規 定 ), 剪 力 控 制 的 情 況 較 少 發 生 ( 參 閱 第 16.6.4 節 解 說 ) 16.8.7 斷 面 為 圓 形 或 正 多 邊 形 的 混 凝 土 柱 或 墩 柱, 於 決 定 彎 矩 或 剪 力 臨 界 斷 面 時, 可 將 該 斷 面 轉 換 為 等 面 積 的 正 方 形 16.8.8 在 支 承 與 被 支 承 構 材 間 接 觸 面 混 凝 土 之 設 計 承 壓 力 B u, 不 得 大 於 第 16.6.5 節 規 定 之 設 計 承 壓 強 度 φb n 16.9 墩 柱 16.9.1 設 計 純 混 凝 土 墩 柱 需 考 慮 垂 直 橫 向 及 其 他 載 重 16.9.2 純 混 凝 土 墩 柱 之 未 支 撐 高 度 與 構 材 最 小 橫 向 之 平 均 尺 寸 比 不 得 大 於 3 16.9.3 作 用 於 純 混 凝 土 墩 柱 之 最 大 設 計 軸 力 P u, 不 得 大 於 第 16.6.5 節 規 定 之 設 計 承 壓 強 度 φ B n 純 混 凝 土 墩 柱 的 未 支 撐 高 度 與 構 材 最 小 橫 向 之 平 均 尺 寸 比 之 限 制, 並 不 適 用 於 墩 柱 埋 入 土 壤 具 有 橫 向 抵 抗 能 力 的 部 份 16.10 預 鑄 構 材 16.10.1 預 鑄 純 混 凝 土 構 材 之 設 計 除 應 符 合 本 章 之 規 定 外, 並 須 顧 及 從 製 造 到 完 工 期 間 所 有 之 載 重 條 件, 包 括 搬 移 儲 存 搬 運 及 安 裝 等 施 工 狀 況 16.10.2 預 鑄 純 混 凝 土 構 材 由 製 造 搬 運 安 裝 到 建 造 完 工 時 所 有 的 施 工 狀 況 均 需 符 合 第 16.3 節 之 規 定 16.10.3 預 鑄 構 材 之 接 合 強 度 須 足 夠, 確 保 所 有 的 橫 向 力 均 能 安 全 地 傳 遞 至 結 構 系 統 中 16.10.4 預 鑄 構 材 未 完 成 永 久 性 接 合 前, 於 安 裝 接 合 時 須 充 分 束 制 及 支 撐 並 確 實 定 位 因 預 鑄 構 材 在 安 裝 前 混 凝 土 已 受 乾 縮 影 響 而 產 生 初 始 應 力, 因 此 其 所 需 之 施 工 縫 與 隔 離 縫 位 置 與 現 場 澆 置 者 不 同 預 鑄 構 材 必 須 與 其 他 構 材 接 合 以 確 保 結 構 穩 定 接 合 處 不 得 傳 遞 拉 應 力 至 其 他 構 材 16.11 耐 震 結 構 中 之 基 礎 16.11.1 須 考 慮 地 震 效 應 之 基 礎 不 得 使 用 純 混 凝 土 結 構, 但 下 列 情 況 除 外 : (1) 三 層 樓 以 下 之 獨 戶 或 雙 拼 住 宅, 設 有 牆 基 以 承 載 牆 重 時, 其 牆 基 縱 向 至 少 兩 支 號 數 不 得 小 於 D13 之 連 續 鋼 筋, 且 牆 基 橫 斷 面 之 鋼 筋 比 不 得 小 於 0.002, 在 牆 基 角 隅 及 交 點 處 須 有 連 續 之 鋼 筋 並 可 採 用 純 混 凝 土 獨 立 基 腳 以 承 載 柱 或 柱 墩 16-7

(2) 三 層 樓 以 下 之 獨 戶 或 雙 拼 住 宅, 設 有 牆 基 以 承 載 牆 重 時, 若 牆 厚 不 小 於 20 cm, 且 兩 側 回 填 深 度 差 不 大 於 1.2 m 時, 其 基 礎 及 地 下 室 外 牆 可 採 用 純 混 凝 土 結 構 16-8

附 篇 A 壓 拉 桿 模 式 A 附 篇 A 壓 拉 桿 模 式 A.1 符 號 a v = 剪 力 跨 度, 為 集 中 載 重 中 心 至 (a) 連 續 構 材 或 懸 臂 構 材 支 承 面 之 距 離 ; 或 至 (b) 簡 支 構 材 支 承 中 心 之 距 離 ;cm A cs = 壓 拉 桿 模 式 中 垂 直 軸 向 壓 桿 端 部 之 斷 面 積 ;cm 2 A nz = 構 成 節 點 之 一 面 或 通 過 節 點 區 斷 面 之 面 積 ;cm 2 A s = 縱 向 受 壓 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A si = 穿 過 壓 桿 第 i 層 之 鋼 筋 總 斷 面 積, 其 間 距 為 s i 且 與 壓 桿 軸 線 呈 α i 夾 角 ;cm 2 A tp = 拉 桿 中 預 力 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A ts = 拉 桿 中 非 預 力 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 b s = 壓 拉 桿 之 有 效 厚 度 ;cm d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f ce = 壓 桿 或 節 點 區 混 凝 土 之 有 效 抗 壓 強 度 ;kgf/cm 2 f s = 設 計 載 重 下 受 壓 鋼 筋 之 應 力 ;kgf/cm 2 f se = 預 力 損 失 後 預 力 鋼 筋 之 有 效 應 力 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 F n = 壓 桿 拉 桿 或 節 點 區 之 計 算 強 度 ;kgf F nn = 節 點 區 某 一 面 之 計 算 強 度 ;kgf F ns = 壓 桿 之 計 算 強 度 ;kgf F nt = 拉 桿 之 計 算 強 度 ;kgf F u = 壓 拉 桿 模 式 中, 作 用 於 壓 桿 拉 桿 支 承 面 或 節 點 區 之 設 計 力 ;kgf s i = 構 材 第 i 層 鋼 筋 心 至 心 之 間 距 ;cm α i = 第 i 層 鋼 筋 與 其 通 過 之 壓 桿 軸 線 夾 角 β n = 節 點 區 混 凝 土 有 效 抗 壓 強 度 受 拉 桿 錨 定 影 響 之 修 正 因 數, 參 閱 第 A.6.2 節 β s = 壓 桿 混 凝 土 有 效 抗 壓 強 度 受 開 裂 暨 圍 束 鋼 筋 影 響 之 修 正 因 數, 參 閱 第 A.4.2 節 Δf p = 設 計 載 重 對 預 力 鋼 筋 所 造 成 之 應 力 增 量 ;kgf/cm 2 θ = 壓 桿 受 壓 斜 桿 或 壓 應 力 區 之 軸 向 與 構 材 中 受 拉 弦 材 之 夾 角 λ = 混 凝 土 單 位 重 之 修 正 因 數, 參 閱 第 4.8.4 節 φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 [ 僅 於 本 篇 解 說 使 用 之 符 號 表 列 於 此 ] 符 號 一 節 所 列 之 單 位 係 供 使 用 者 參 考, 其 不 擬 排 除 其 它 單 位 如 m 或 tf 之 正 確 使 用 C = 作 用 於 節 點 區 之 壓 力 ;kgf f si = 第 i 層 鋼 筋 之 應 力 ;kgf/cm 2 l anc = 拉 桿 應 有 之 錨 定 長 度 ;cm l b = 支 承 寬 度 ;cm R = 反 力 ;kgf A-1

T = 作 用 於 節 點 區 之 拉 力 ;kgf w s = 與 壓 桿 軸 向 垂 直 之 壓 桿 有 效 寬 度 ;cm w t = 與 拉 桿 同 軸 之 節 點 區 混 凝 土 有 效 寬 度 ;cm w t,max = 與 拉 桿 同 軸 之 節 點 區 混 凝 土 最 大 寬 度 ;cm β 1 = 因 數, 參 閱 第 3.3.6 節 A.2 定 義 不 連 續 現 象 : 幾 何 尺 寸 或 載 重 急 劇 變 化 之 情 況 在 結 構 桿 件 尺 寸 變 化 處 或 集 中 載 重 與 反 力 作 用 位 置, 構 材 之 應 力 分 佈 會 有 不 連 續 之 現 象 依 St. Venant 的 原 則, 因 軸 力 暨 彎 矩 所 衍 生 之 應 力 需 距 不 連 續 處 達 一 倍 桿 件 深 度 h 後, 方 可 形 成 線 性 分 佈 而 不 連 續 區 域 可 設 定 為 自 載 重 或 尺 寸 變 化 斷 面 起 延 伸 達 距 離 h 之 範 圍 圖 RA.2.1(a) 顯 示 典 型 之 幾 何 不 連 續 情 況, 而 圖 RA.2.1(b) 則 顯 示 合 併 載 重 與 幾 何 不 連 續 之 情 況 (a) 幾 何 不 連 續 圖 RA.2.1 D 區 域 及 載 重 與 幾 何 的 不 連 續 情 況 (b) 載 重 與 幾 何 不 連 續 D- 區 域 : 桿 件 中 距 幾 何 或 載 重 不 連 續 處 一 倍 構 材 深 度 h 以 內 之 區 域 圖 RA.2.1(a) 與 (b) 中 之 陰 影 部 份 標 示 典 型 之 D- 區 域 [A.1], 而 第 3.3.1 節 中 斷 面 維 持 平 面 之 假 設 對 此 區 域 並 不 適 用 圖 RA.2.2(a) 中 之 任 一 剪 力 跨 度 均 為 D- 區 域 若 兩 個 D- 區 域 重 疊 或 相 交 如 圖 RA.2.2(b) 所 示, 其 亦 可 視 為 一 單 獨 之 D- 區 域 以 便 設 計 此 一 D- 區 域 之 最 大 長 對 深 比 值 約 為 2, 故 而 D- 區 域 中 壓 桿 和 拉 桿 間 之 最 小 夾 角 為 tan -1 (1/2)=26.5 度, 可 近 似 取 25 度 A-2

附 篇 A 壓 拉 桿 模 式 壓 桿 D- 區 域 壓 桿 D- 區 域 h a v = 2h a v = 2h h a v a v 最 小 角 度 25 度 (a) 剪 力 跨 度,a v < 2h, 深 梁 (b) 剪 力 跨 度, a v = 2h, 深 梁 之 界 限 B- 區 域 D- 區 域 D- 區 域 h h a v > 2h a v > 2h (c) 剪 力 跨 度,a v > 2h, 細 長 梁 圖 RA.2.2 深 梁 與 細 長 梁 之 描 述 B- 區 域 : 桿 件 中 適 用 第 3.3.1 節 撓 曲 理 論 斷 面 維 持 平 面 假 設 之 區 域 一 般 而 言, 桿 件 中 D- 區 域 以 外 之 部 份 即 為 B- 區 域 若 在 剪 力 跨 度 之 D- 區 域 間 存 在 一 B- 區 域, 如 圖 RA.2.2(c) 所 示, 且 B- 區 域 之 尺 寸 和 鋼 筋 配 置 與 D- 區 域 相 似 時, 則 剪 力 跨 度 之 強 度 係 由 B- 區 域 之 強 度 所 控 制 [A.2] 這 是 因 為 B- 區 域 之 強 度 比 相 似 之 D- 區 域 強 度 為 低 對 一 般 之 梁 而 言, 其 剪 力 跨 度 均 包 含 B- 區 域, 故 其 可 用 傳 統 之 剪 力 設 計 方 法 如 第 4.2 至 4.6 節 所 示, 從 而 忽 略 D- 區 域 之 處 理 壓 拉 桿 模 式 : 結 構 構 材 或 是 構 材 內 D- 區 域 之 桁 架 模 式, 其 由 壓 桿 拉 桿 與 節 點 所 連 結 組 成, 而 足 以 將 設 計 載 重 傳 遞 至 支 承 或 相 鄰 B- 區 域 者 圖 RA.2.3 壓 拉 桿 模 式 之 描 述 單 跨 深 梁 承 受 集 中 荷 重 之 壓 拉 桿 模 式 如 圖 RA.2.3 所 示, 壓 桿 或 拉 桿 之 斷 面 積 由 垂 直 於 壓 拉 桿 軸 線 方 向 之 厚 度 與 寬 度 所 決 定, 其 中 厚 度 垂 直 於 桁 架 模 型 所 在 平 面, 而 寬 度 則 位 於 桁 架 模 型 所 在 之 平 面 上 A-3

壓 桿 : 壓 拉 桿 模 式 中 之 受 壓 構 材, 代 表 一 平 行 或 扇 形 壓 力 場 之 合 力 在 設 計 時, 壓 桿 通 常 被 理 想 化 為 稜 體 之 受 壓 桿 件, 如 圖 RA.2.3 中 直 線 所 標 示 之 壓 桿 若 是 因 為 壓 桿 兩 端 節 點 區 之 寬 度 不 同, 或 因 不 同 之 支 承 長 度 以 致 於 壓 桿 之 有 效 抗 壓 強 度 f ce 不 同 時, 則 壓 桿 可 模 擬 成 寬 度 直 線 漸 變 之 受 壓 桿 件 瓶 狀 壓 桿 : 壓 桿 中 間 段 較 兩 端 為 寬 者 瓶 狀 壓 桿 係 指 桿 件 中 之 壓 桿, 在 其 中 央 部 份 之 受 壓 混 凝 土 寬 度 可 朝 側 向 伸 展 者 [A.1,A.3] 圖 RA.2.3 中 之 曲 虛 線 和 圖 RA.2.4 之 曲 實 線 均 約 略 勾 勒 出 瓶 狀 壓 桿 之 形 狀 混 凝 土 圓 柱 試 體 之 劈 裂 測 試 即 為 瓶 狀 壓 桿 之 一 例 測 試 所 施 加 之 壓 力 會 造 成 內 部 的 側 向 膨 脹, 故 而 引 起 橫 向 拉 力 以 致 於 劈 裂 開 試 體 為 簡 化 設 計, 瓶 狀 壓 桿 可 理 想 化 成 稜 狀 體 或 寬 度 漸 變 者, 但 須 配 置 第 A.4.3 節 所 要 求 之 開 裂 控 制 鋼 筋 以 扺 抗 橫 向 拉 力 橫 向 束 制 鋼 筋 之 用 量 可 用 圖 RA.2.4(b) 之 壓 拉 桿 模 式 來 計 算, 其 中 壓 力 橫 向 擴 散 之 現 象 係 以 斜 率 1:2 之 壓 桿 作 模 擬 若 f c 未 超 過 420kgf/cm 2 時, 橫 向 束 制 鋼 筋 量 可 用 式 (A-4) 來 評 估 瓶 式 壓 桿 之 斷 面 積 A cs 係 採 用 壓 桿 兩 端 斷 面 積 較 小 者, 如 圖 RA.2.4(a) 所 示 裂 縫 模 擬 拉 桿 2 模 擬 壓 桿 1 1 2 用 以 計 算 A cs 之 寬 度 (a) 瓶 狀 壓 桿 之 開 裂 (b) 瓶 狀 壓 桿 之 壓 拉 桿 模 擬 圖 RA.2.4 瓶 狀 壓 桿 拉 桿 : 壓 拉 桿 模 式 中 之 受 拉 桿 件 拉 桿 由 鋼 筋 預 力 鋼 筋 與 環 繞 拉 桿 軸 線 之 混 凝 土 所 組 成 包 含 環 繞 混 凝 土 之 用 意 是 為 了 界 定 壓 拉 桿 中 力 量 之 錨 定 區 域 拉 桿 中 之 混 凝 土 並 非 用 以 扺 抗 拉 桿 之 軸 向 拉 力 雖 然 在 設 計 上 並 未 被 考 慮, 環 繞 混 凝 土 確 實 會 降 低 拉 桿 之 伸 長 變 形, 其 於 使 用 載 重 時 尤 其 顯 著 A-4

附 篇 A 壓 拉 桿 模 式 節 點 : 壓 拉 桿 模 式 中, 壓 桿 拉 桿 與 集 中 載 重 之 軸 線 的 交 點 基 於 力 平 衡 條 件, 壓 拉 桿 模 式 中 之 節 點 需 至 少 有 三 個 力 同 時 作 用, 如 圖 RA.2.5 所 示 節 點 係 根 據 作 用 力 之 標 誌 作 分 類, 例 如 C-C-C 節 點 係 由 三 個 壓 力 所 組 成, 而 C-C-T 節 點 則 由 二 個 壓 力 和 一 個 拉 力 所 組 成 C C T T C T C T C C T T (a) C-C-C 節 點 (b) C-C-T 節 點 (c) C-T-T 節 點 (d) T-T-T 節 點 圖 RA.2.5 節 點 之 分 類 節 點 區 : 節 點 周 遭 之 混 凝 土 塊 體, 用 以 傳 遞 交 會 於 節 點 處 之 壓 拉 桿 力 長 久 以 來 均 使 用 圖 RA.2.6 所 示 之 靜 壓 節 點 區, 但 近 來 其 大 部 份 已 由 圖 RA.2.7 所 示 之 擴 展 節 點 區 所 取 代 所 謂 靜 壓 節 點 區 係 指 其 承 載 面 垂 直 於 壓 桿 及 拉 桿 之 軸 線, 且 其 承 載 面 具 有 相 同 之 應 力 作 用 圖 RA.2.6(a) 即 顯 示 一 C-C-C 節 點 區 若 節 點 區 相 對 於 三 個 壓 桿 之 承 載 面 具 有 相 同 之 作 用 應 力, 則 節 點 區 三 邊 長 之 比 值 w n1 :w n2 :w n3 和 三 個 作 用 力 之 比 值 C 1 :C 2 :C 3 應 相 同 靜 壓 節 點 區 之 界 面 應 與 交 會 於 節 點 區 壓 拉 桿 之 軸 線 相 垂 直 l anc, 參 閱 A.5.3.2 C W n2 C 2 C T C 1 W n1 W n3 T 拉 桿 伸 展 長 度 之 臨 界 斷 面 C 3 C C (a) 幾 何 (b) 拉 力 錨 定 係 由 端 板 提 供 者 (c) 抗 拉 錨 定 係 由 握 裹 力 提 供 者 圖 RA.2.6 靜 壓 節 點 靜 壓 節 點 區 之 命 名 係 取 作 用 於 節 點 之 面 內 應 力 在 任 一 方 向 均 相 同 之 故 但 嚴 格 來 說 此 一 術 語 並 不 正 確, 因 為 面 內 應 力 和 面 外 應 力 並 不 相 等 一 個 C-C-T 節 點 區 可 表 達 為 一 靜 壓 節 點 區, 若 拉 桿 延 伸 穿 過 節 點 後, 在 節 點 遠 端 界 面 以 平 板 錨 定 且 此 平 板 之 尺 寸 足 以 衍 生 和 壓 桿 應 力 相 同 之 支 承 應 力, 如 圖 RA.2.6(b) 所 示 而 圖 RA.2.6(b) 左 側 之 支 承 板 係 代 表 一 實 際 之 拉 桿 錨 定 而 拉 桿 中 拉 力 之 錨 定 可 由 端 板 提 供, 其 亦 可 經 由 直 線 或 彎 鉤 伸 展 以 達 成, 如 圖 RA.2.6(c) 所 示 圖 RA.2.7(a) 與 (b) 中 之 淡 彩 陰 影 部 份 即 為 擴 展 節 點 區, 而 其 係 指 桿 件 中 由 有 效 壓 桿 寬 度 w 和 有 效 拉 桿 s A-5

寬 度 w ( 參 閱 第 A.5.2 節 之 解 說 ) 之 交 叉 線 所 界 限 之 範 圍 t 在 圖 RA.2.8(a) 之 節 點 區 中, 其 反 力 R 必 須 平 衡 作 用 力 C 1 和 C 2 之 垂 直 分 量 通 常 將 反 力 R 拆 為 R 1 和 R 2 分 別 計 算 較 易, 其 中 R 1 係 平 衡 C 1 之 垂 直 分 量, 而 R 2 係 平 衡 C 2 之 垂 直 分 量, 如 圖 RA.2.8(b) 所 示 cosθ w t w C = s w t sinθ l b cosθ + l sinθ b cosθ w t C l b sinθ w t 節 點 區 擴 展 節 點 區 θ T w t 擴 展 節 點 區 節 點 區 θ T l anc 參 閱 A.5.3.2 C l b l anc 參 閱 A.5.3.2 (a) 單 層 鋼 筋 (b) 分 佈 鋼 筋 圖 RA.2.7 因 應 力 量 分 佈 效 應 之 擴 展 節 點 區 C l b 拉 桿 伸 展 長 度 之 臨 界 斷 面 C 1 C 1 C 2 C 2 A B R (a) 節 點 區 R1 R2 (b) 節 點 區 之 細 分 圖 RA.2.8 節 點 區 之 細 分 R 深 梁 : 參 閱 第 3.8.1 節 與 第 4.9.1 節 參 閱 圖 RA.2.2(a),RA.2.2(b), 和 RA.2.3, 與 第 3.8 及 4.9 節 A.3 壓 拉 桿 模 式 設 計 程 序 A.3.1 可 將 結 構 混 凝 土 構 材 或 該 構 材 內 之 D- 區 域 模 擬 為 理 想 化 之 桁 架 以 作 設 計 桁 架 模 式 應 包 含 壓 桿 拉 桿 與 節 點, 且 其 可 將 所 有 設 計 載 重 傳 遞 至 支 承 或 相 鄰 B- 區 域 第 A.3.1 節 所 謂 之 桁 架 模 式 係 指 壓 拉 桿 模 式, 而 其 使 用 之 細 節 可 參 閱 文 獻 [A.1~A.7] 所 述 D- 區 域 之 設 計 包 含 下 列 四 個 步 驟 : (1) 界 定 且 分 離 此 D- 區 域 ; (2) 計 算 作 用 於 D- 區 域 邊 界 上 之 合 力 ; (3) 選 擇 一 桁 架 模 型 以 傳 導 合 力 通 過 D- 區 域 壓 桿 與 拉 桿 之 軸 線 應 分 別 和 壓 力 場 與 拉 力 場 之 軸 線 重 合 然 後 計 算 壓 桿 和 拉 桿 中 之 力 A-6

附 篇 A 壓 拉 桿 模 式 (4) 根 據 步 驟 (3) 所 求 得 之 力 以 及 第 A.4.2 與 A.6.2 節 所 規 定 的 有 效 混 凝 土 強 度, 可 逕 行 決 定 壓 桿 和 節 點 區 之 有 效 寬 度, 而 拉 桿 鋼 筋 量 則 可 據 第 A.5.1 節 所 規 定 之 鋼 筋 強 度 作 估 計 鋼 筋 應 錨 定 於 節 點 區 內 壓 拉 桿 模 式 僅 代 表 強 度 之 極 限 狀 態, 而 設 計 者 亦 須 遵 守 規 範 對 使 用 性 之 要 求 深 梁 及 其 它 相 似 桿 件 之 位 移 可 用 彈 性 理 論 由 壓 拉 桿 模 式 分 析 而 得 此 外, 拉 桿 之 裂 縫 寬 度 可 按 第 3.7.2 節 查 核, 而 拉 桿 可 假 設 由 稜 狀 之 混 凝 土 所 包 裏, 其 對 應 之 斷 面 積 可 依 第 A.5.2 節 之 解 說 所 規 定 A.3.2 壓 拉 桿 模 式 中 之 作 用 載 重 與 反 力 應 符 合 力 平 衡 條 件 A.3.3 應 將 壓 桿 拉 桿 與 節 點 區 之 尺 度 納 入 考 慮 以 決 定 桁 架 之 幾 何 形 式 節 點 區 A D 節 點 A E D B C B C (a) 三 壓 桿 作 用 之 節 點 區 (b) 壓 桿 AE 及 壓 桿 CE 可 被 壓 桿 AC 取 代 D D (c) 四 力 作 用 於 節 點 D (d) 圖 (c) 中 節 點 右 側 作 用 力 之 轉 換 圖 RA.3.3 節 點 區 作 用 力 之 分 解 組 成 壓 拉 桿 模 式 之 壓 桿 拉 桿 與 節 點 區 均 有 其 寬 度, 故 應 將 其 計 入 以 決 定 桁 架 之 尺 度 圖 RA.3.3(a) 顯 示 一 節 點 及 其 對 應 之 節 點 區, 其 垂 直 及 水 平 力 係 平 衡 傾 斜 壓 桿 之 作 用 力 若 三 個 壓 桿 之 應 力 均 相 同, 則 可 使 用 靜 壓 節 點 區 描 述, 此 時 壓 桿 之 寬 度 應 與 壓 桿 之 作 用 力 成 比 例 若 對 平 面 結 構 之 節 點 區 有 超 過 三 個 力 作 用, 如 圖 RA.3.3(b) 所 示, 則 通 常 需 將 若 干 力 分 解 以 化 成 三 個 相 交 之 力 例 如 圖 RA.3.3(b) 中 作 用 在 AE 面 上 之 壓 桿 力 和 作 用 在 CE 面 上 之 壓 桿 力 可 予 合 併, 而 以 一 作 用 在 AC 面 上 之 力 取 代, 且 其 合 力 須 通 過 節 點 D 另 外 的 作 法 係 假 設 所 有 的 壓 桿 力 均 通 過 節 點 D 以 對 壓 拉 桿 模 式 作 分 析, 如 圖 RA.3.3(c) 所 示 在 此 情 況, 於 節 點 D 右 側 的 二 個 壓 桿 力 可 分 解 化 為 一 個 通 過 D 點 之 力, 如 圖 RA.3.3(d) 所 示 若 支 承 在 垂 直 桿 件 方 向 的 寬 度 小 於 桿 件 寬 度 時, 則 需 橫 向 鋼 筋 來 束 制 節 點 面 之 垂 直 劈 裂 此 一 情 況 可 用 橫 向 的 壓 拉 桿 模 式 來 模 擬 A.3.4 拉 桿 可 以 穿 越 壓 桿, 但 壓 桿 間 僅 可 在 節 點 相 交 或 重 疊 A.3.5 任 何 於 節 點 相 交 之 壓 桿 與 拉 桿, 其 軸 線 間 之 夾 角 不 可 小 於 25 度 A-7

相 交 於 節 點 壓 拉 桿 軸 線 間 的 角 度 需 夠 大 之 理 由 有 二, 一 是 對 裂 縫 有 較 佳 之 控 制, 二 是 避 免 在 相 近 方 向 的 壓 桿 縮 短 與 拉 桿 伸 長 所 引 發 之 位 移 不 諧 和 此 角 度 限 制 可 避 免 對 細 長 梁 之 剪 力 跨 度 作 壓 桿 與 主 筋 間 夾 角 小 於 25 度 之 模 擬 情 況 請 參 閱 文 獻 [A.6] A.3.6 須 依 下 式 對 壓 桿 拉 桿 與 節 點 區 作 設 計 : 式 中 φ Fn F u (A-1) F 為 作 用 在 壓 桿 拉 桿 或 節 點 區 某 面 之 設 計 力 ; F 係 壓 桿 拉 桿 或 節 點 區 之 計 算 強 u 度 ;φ 為 強 度 折 減 因 數 應 符 合 第 2.3.2 節 之 規 定 將 設 計 載 重 施 加 在 壓 拉 桿 模 式 上, 再 求 出 作 用 於 壓 桿 拉 桿 與 節 點 區 之 設 計 力 若 有 數 個 載 重 情 況, 則 須 一 個 或 數 個 壓 拉 桿 模 式 分 別 求 解 特 定 壓 桿 拉 桿 或 節 點 區 之 F u 應 為 所 有 載 重 情 況 中 對 該 桿 件 之 最 大 作 用 力 值 n A.4 壓 桿 強 度 A.4.1 無 縱 向 鋼 筋 之 壓 桿 計 算 抗 壓 強 度 F ns 可 依 下 式, 對 兩 端 評 估 後 取 其 小 值 : F ns = f ce Acs (A-2) 式 中 A cs 為 壓 桿 某 端 之 斷 面 積, 而 f ce 則 為 下 列 (1) 與 (2) 之 小 值 : (1) 按 第 A.4.2 節 所 規 定 壓 桿 混 凝 土 之 有 效 抗 壓 強 度 ; (2) 按 第 A.6.2 節 所 規 定 節 點 區 混 凝 土 之 有 效 抗 壓 強 度 為 計 算 A cs 所 採 用 之 壓 桿 寬 度 w s 應 為 垂 直 軸 向 位 於 壓 桿 端 部 之 較 小 尺 度 此 一 壓 桿 寬 度 可 如 圖 RA.2.6(a) 與 圖 RA.2.7(a) 及 (b) 所 示 對 例 如 深 梁 之 平 面 結 構 而 言, 其 壓 桿 厚 度 可 取 構 材 之 厚 度 值 A.4.2 壓 桿 中 混 凝 土 之 有 效 抗 壓 強 度 f ce 可 採 f ce = 0. 85β s f c (A-3) 式 中 β 之 值 係 按 第 A.4.2.1 至 A.4.2.4 節 之 規 定 s 式 (A-3) 中 之 強 度 係 數, 0.85 fc, 係 代 表 在 持 續 壓 力 作 用 下 之 有 效 混 凝 土 強 度, 其 亦 如 式 (3-1) 與 (3-2) 所 使 用 者 A.4.2.1 壓 桿 全 長 具 均 勻 斷 面 積 者, β s = 1. 0 第 A.4.2.1 節 中 對 壓 桿 所 使 用 之 β 值 等 效 於 梁 或 柱 中 壓 力 區 之 矩 形 應 力 塊 s A-8

附 篇 A 壓 拉 桿 模 式 A.4.2.2 瓶 狀 壓 桿 : (1) 鋼 筋 配 置 符 合 第 A.4.3 節 規 定 者, β s = 0. 75 (2) 鋼 筋 配 置 不 符 合 第 A.4.3 節 規 定 者, βs = 0. 60λ 其 中 λ 係 於 第 4.8.4.3 節 中 規 定 第 A.4.2.2 節 所 規 定 之 β s 值 適 用 於 圖 RA.2.3 所 示 之 瓶 狀 壓 桿 內 部 朝 橫 向 擴 散 的 壓 力 會 在 壓 桿 端 部 造 成 平 行 軸 向 之 劈 裂, 如 圖 RA.2.4 所 示 配 置 鋼 筋 以 扺 抗 劈 裂 力 並 限 制 裂 縫 寬 度, 可 使 壓 桿 承 載 較 高 之 軸 力 並 允 許 力 量 再 分 配 第 A.4.2.2(2) 節 所 規 定 之 β s 值 包 含 對 輕 質 混 凝 土 之 修 正 因 數 λ, 那 是 因 為 對 無 橫 向 鋼 筋 配 置 之 壓 桿 強 度 應 予 設 限, 使 其 不 超 過 引 發 軸 向 開 裂 之 載 重 值 A.4.2.3 在 拉 力 構 材 或 在 構 材 抗 拉 翼 版 內 之 壓 桿, β s = 0. 4 若 壓 拉 桿 模 式 用 於 設 計 梁 箱 形 梁 與 牆 之 抗 拉 翼 版 的 縱 向 暨 橫 向 鋼 筋 時, 其 壓 桿 強 度 應 採 用 第 A.4.2.3 節 之 β 值 較 低 的 β 值 係 反 應 這 些 壓 桿 之 壓 力 傳 遞 需 穿 過 拉 力 區 裂 縫 之 故 s s A.4.2.4 其 它 情 況, β s = 0. 6 第 A.4.2.4 節 所 規 定 之 β s 值 係 供 不 合 於 第 A.4.2.1 A.4.2.2 與 A.4.2.3 節 之 情 況 使 用 例 如 在 梁 腹 版 的 壓 力 場 內, 其 平 行 之 對 角 裂 縫 會 將 腹 版 切 出 傾 斜 壓 桿, 而 這 些 壓 桿 又 可 能 會 被 斜 切 之 裂 縫 穿 過, 如 圖 RA.4.2(a) 與 (b) 所 示 對 第 A.4.2.2(2) 與 A.4.2.3 節 所 述 之 壓 桿 除 外, 第 A.4.2.4 節 對 β 作 了 合 理 的 下 限 規 定 壓 桿 s 裂 縫 壓 桿 (a) 梁 腹 版 傾 斜 裂 縫 間 之 壓 桿 - 第 A.4.2 節 壓 桿 開 裂 (b) 被 斜 交 裂 縫 穿 過 之 壓 桿 - 第 A.4.4 節 圖 RA.4.2 壓 桿 之 型 式 A-9

A.4.3 若 使 用 第 A.4.2.2(1) 節 中 之 β s 值, 則 須 配 置 鋼 筋 穿 過 壓 桿 軸 線, 其 鋼 筋 量 應 足 以 扺 抗 壓 桿 中 因 壓 力 傳 遞 所 衍 生 之 橫 向 拉 力 壓 桿 中 壓 力 傳 遞 之 斜 率 可 採 取 軸 向 對 橫 向 為 2:1 之 比 值 A.4.3.1 若 c 2 f 未 超 過 420 kgf / cm 時, 符 合 第 A.4.3 節 規 定 係 指 穿 過 壓 桿 軸 線 之 鋼 筋 需 達 到 Asi sinα i 0. 003 (A-4) b s s i 式 中 A si 為 穿 過 壓 桿 第 i 層 之 鋼 筋 斷 面 積, 其 間 距 為 s i 且 與 壓 桿 軸 線 呈 α i 角 度 第 A.4.3 節 之 鋼 筋 需 求 係 針 對 壓 桿 擴 散 所 引 致 之 拉 力, 如 圖 RA.2.4(b) 中 之 壓 拉 桿 模 式 所 述 第 A.4.3 節 允 許 設 計 者 使 用 局 部 之 壓 拉 桿 模 式, 對 特 定 壓 桿 計 算 其 所 需 之 橫 向 鋼 筋 壓 桿 中 之 壓 力 可 設 定 為 2:1 之 斜 率 作 傳 遞, 如 圖 RA.2.4(b) 中 所 示 若 混 凝 土 之 設 計 強 度 未 超 過 420 kgf/cm 2 時, 依 式 (A-4) 所 求 得 之 鋼 筋 量 可 視 為 符 合 第 A.4.3 節 之 規 定 圖 RA.4.3 顯 示 兩 層 通 過 開 裂 壓 桿 的 鋼 筋 若 裂 縫 張 開 且 裂 縫 上 無 剪 力 滑 移 現 象, 則 圖 RA.4.3 中 由 下 標 1 及 2 分 別 註 記 對 垂 直 及 水 平 鋼 筋 會 造 成 垂 直 壓 桿 之 應 力 A si b s s f i si sinα i 為 簡 化 計 算, 式 (A-4) 係 表 達 為 鋼 筋 比 而 非 應 力 圖 RA.4.3 中 由 下 標 2 所 註 記 之 水 平 鋼 筋 比 亦 須 計 入 式 中 通 常 第 A.4.3 節 所 需 求 之 圍 束 鋼 筋 並 不 易 配 置 於 像 樁 帽 版 等 三 度 空 間 結 構 若 未 配 置 圍 束 鋼 筋 時, f ce 之 計 算 可 採 第 A.4.2.2(2) 節 之 規 定 壓 桿 軸 線 壓 桿 邊 界 壓 桿 α 1 A s1 s 2 α 2 A s2 s 1 圖 RA.4.3 通 過 壓 桿 之 鋼 筋 A-10

附 篇 A 壓 拉 桿 模 式 A.4.3.2 第 A.4.3 節 所 要 求 之 鋼 筋 可 採 用 互 相 垂 直 之 雙 向 配 置, 其 與 壓 桿 軸 線 之 夾 角 分 別 為 α 1 與 α 2 ; 亦 可 採 用 單 向 鋼 筋 配 置, 其 與 壓 桿 軸 線 之 夾 角 為 α 若 取 單 向 鋼 筋 配 置 時, 其 α 角 不 可 小 於 40 度 對 剪 力 跨 深 比 小 於 1.0 之 托 架 而 言, 其 通 常 僅 配 置 穿 過 傾 斜 壓 桿 之 水 平 肋 筋 以 符 合 第 A.4.3 節 對 圍 束 鋼 筋 之 規 定, 如 圖 R.4.10.1 所 示 A.4.4 若 有 測 試 與 分 析 之 資 料 支 持, 壓 桿 之 有 效 抗 壓 強 度 可 因 使 用 圍 束 鋼 筋 而 提 高 在 預 力 混 凝 土 鋼 腱 錨 定 區 之 設 計, 有 時 會 使 用 圍 束 鋼 筋 來 提 高 局 部 區 域 內 壓 桿 之 抗 壓 強 度 文 獻 [A.4] 與 [A.8] 有 討 論 壓 桿 之 圍 束 情 況 A.4.5 使 用 壓 力 鋼 筋 來 提 高 壓 桿 之 強 度 者 為 有 縱 向 鋼 筋 之 壓 桿, 壓 力 鋼 筋 應 配 置 在 壓 桿 內, 平 行 壓 桿 軸 線 並 加 以 適 當 錨 定, 且 以 符 合 第 13.9 節 之 螺 箍 筋 或 橫 箍 筋 圍 束 之 若 符 合 上 述 情 況, 則 其 計 算 強 度 為 F = f A + A f (A-5) ns ce cs s s 式 (A-5) 中 最 後 一 項 係 表 達 由 鋼 筋 所 增 加 之 強 度 為 計 算 強 度 所 需 壓 桿 中 鋼 筋 應 力 f s 值, 可 按 對 應 壓 桿 擠 碎 之 壓 桿 應 變 而 求 得 對 符 合 CNS 560 之 鋼 筋, f s 可 取 f y 之 值 A.5 拉 桿 強 度 A.5.1 拉 桿 之 計 算 強 度 F nt 可 取 F = A f + A f + Δf ) (A-6) nt ts y tp ( se p 式 中 ( fse + Δf p ) 不 可 超 過 f py, 且 對 非 預 力 構 材 其 A tp 之 值 為 零 在 式 (A-6) 中, 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 2 Δ f p 700 kgf cm, 其 它 由 分 析 驗 證 之 Δ f p 值 亦 可 使 用 A.5.2 拉 桿 內 鋼 筋 之 軸 線 應 與 壓 拉 桿 模 式 中 拉 桿 之 軸 線 相 一 致 2 可 取 4, 200kgf / cm, 未 黏 裹 預 力 鋼 筋 則 可 取 根 據 拉 桿 鋼 筋 之 分 佈 情 況, 設 計 w t 所 採 用 的 有 效 拉 桿 寬 度 會 在 下 列 限 制 間 變 化 : (1) 若 拉 桿 鋼 筋 為 單 層 配 置, 則 有 效 拉 桿 寬 度 可 取 拉 桿 鋼 筋 之 直 徑 再 加 上 距 該 鋼 筋 表 面 淨 保 護 層 厚 度 之 兩 倍, 如 圖 RA.2.7(a) 所 示 ; 與 (2) 一 個 實 務 的 拉 桿 寬 度 上 限 值 可 取 與 其 對 應 之 靜 壓 節 點 區 寬 度, 可 計 算 如 下 : w = F ( f b ) t, max nt ce s 式 中 f ce 為 第 A.6.2 節 中 規 定 節 點 區 所 適 用 之 有 效 抗 壓 強 度 若 計 算 之 拉 桿 寬 度 超 過 項 目 (1) 所 得 之 值, 則 拉 桿 鋼 筋 應 在 拉 桿 的 寬 度 與 厚 度 範 圍 內 作 約 略 之 均 勻 分 佈, 如 圖 RA.2.7(b) 所 示 A-11

A.5.3 拉 桿 鋼 筋 之 錨 定 應 使 用 機 械 裝 置 後 拉 錨 定 裝 置 標 準 彎 鉤 或 直 線 鋼 筋 伸 展 方 式, 以 滿 足 第 A.5.3.1 至 A.5.3.4 節 之 規 定 A.5.3.1 節 點 區 須 具 有 發 展 出 拉 桿 在 節 點 區 兩 側 面 作 用 拉 力 之 差 異 值 A.5.3.2 對 單 根 拉 桿 錨 定 於 節 點 區 者, 拉 桿 在 其 鋼 筋 重 心 離 開 擴 展 節 點 區 進 入 跨 度 範 圍 前 應 發 展 出 拉 桿 之 拉 力 A.5.3.3 對 兩 根 或 多 根 拉 桿 錨 定 於 節 點 區 者, 任 一 方 向 拉 桿 在 其 鋼 筋 重 心 離 開 擴 展 節 點 區 前 應 發 展 出 拉 桿 之 拉 力 A.5.3.4 應 按 第 5.14 節 之 規 定 對 第 A.4.3 節 所 要 求 之 橫 向 鋼 筋 提 供 適 當 之 錨 定 在 托 架 節 點 區 或 深 梁 近 外 部 支 承 節 點 區, 對 其 拉 桿 之 錨 定 通 常 須 特 別 注 意 拉 桿 鋼 筋 在 離 開 擴 展 節 點 區 前 應 得 到 適 當 之 錨 定, 其 係 指 拉 桿 在 鋼 筋 重 心 與 壓 桿 或 支 承 區 延 伸 邊 界 之 交 點 處 應 可 發 展 出 足 夠 之 拉 力 圖 RA.2.7(a) 和 (b) 顯 示 拉 桿 在 鋼 筋 重 心 和 擴 展 節 點 區 邊 界 之 交 點 處 須 發 揮 出 足 夠 之 拉 力 有 些 錨 定 需 將 鋼 筋 延 伸 穿 過 節 點 區, 藉 節 點 區 外 部 混 凝 土 完 成 伸 展 需 求, 如 圖 RA.2.6(c) 所 示 若 拉 桿 使 用 90 度 彎 鉤 錨 定, 為 避 免 裂 縫 從 支 承 區 中 彎 鉤 外 側 劈 開, 故 彎 鉤 需 受 從 支 承 構 材 伸 入 梁 中 之 鋼 筋 所 圍 束 若 深 梁 之 寬 度 足 以 容 納 U 型 鋼 筋 時, 則 可 使 用 深 梁 拉 桿 鋼 筋 與 U 型 鋼 筋 搭 接, 以 將 拉 桿 拉 力 錨 定 於 外 部 支 承 處 圖 RA.5.3 顯 示 兩 根 拉 桿 在 節 點 區 錨 定, 其 於 拉 桿 重 心 穿 過 擴 展 節 點 區 之 邊 界 處 應 完 成 伸 展 拉 桿 鋼 筋 之 伸 展 長 度 能 予 以 縮 短, 例 如 使 用 彎 鉤 機 械 裝 置 額 外 圍 束 或 使 用 若 干 層 較 小 尺 寸 鋼 筋 作 續 接 w t l anc l anc 圖 RA.5.3 錨 定 兩 拉 桿 之 擴 展 節 點 區 A-12

附 篇 A 壓 拉 桿 模 式 A.6 節 點 區 強 度 A.6.1 節 點 區 之 計 算 抗 壓 強 度 F 應 為 nn nn F = f A (A-7) ce nz 式 中 f ce 為 節 點 區 混 凝 土 按 A.6.2 節 規 定 之 有 效 抗 壓 強 度, 而 A nz 為 (1) 與 (2) 之 較 小 值 : (1) 位 於 節 點 區 面 上 且 垂 直 於 F u 作 用 線 之 面 積 (2) 貫 穿 節 點 區 且 垂 直 於 合 力 作 用 線 之 斷 面 積 若 交 會 於 節 點 之 所 有 壓 桿 應 力 均 相 等, 則 可 使 用 靜 壓 節 點 區 其 節 點 區 之 各 面 均 垂 直 於 壓 桿 之 軸 線, 且 節 點 區 各 面 之 寬 度 均 與 壓 桿 之 壓 力 成 正 比 若 假 設 壓 桿 及 拉 桿 內 之 主 應 力 均 平 行 於 壓 桿 及 拉 桿 之 軸 線, 則 作 用 在 垂 直 壓 拉 桿 軸 線 面 上 應 力 係 為 主 應 力, 故 而 可 使 用 第 A.6.1(1) 之 規 定 若 節 點 區 之 面 並 不 垂 直 壓 桿 之 軸 線, 如 圖 RA.2.7(b) 所 示, 則 在 節 點 區 面 上 會 有 剪 應 力 與 正 向 應 力 之 作 用 通 常 這 些 應 力 可 以 作 用 於 與 軸 線 垂 直 之 壓 桿 斷 面 積 A cs 上 之 正 向 主 壓 應 力 所 取 代, 如 第 A.6.1(1) 節 中 之 規 定 在 某 些 情 況 下, 第 A.6.1(2) 節 要 求 對 分 割 節 點 區 內 之 斷 面 應 力 作 查 驗 其 須 對 垂 直 節 點 區 內 之 合 力 且 具 最 小 截 面 積 之 斷 面 作 應 力 查 驗 在 圖 RA.2.8(b) 中, 將 節 點 區 分 割 為 兩 部 份 之 垂 直 斷 面 會 受 到 沿 AB 之 合 力 所 作 用 節 點 區 之 設 計 會 控 制 於 依 第 A.6.1(1) 或 A.6.1(2) 節 規 定 且 産 生 較 高 作 用 應 力 之 臨 界 斷 面 A.6.2 除 節 點 區 有 圍 束 鋼 筋 配 置 且 其 效 應 經 測 試 與 分 析 驗 證 者 外, 其 壓 拉 桿 作 用 力 於 節 點 區 面 上 之 計 算 有 效 壓 應 力 f ce 不 可 超 過 下 式 規 定 值 : f = 0. 85β f (A-8) ce 式 中 β n 之 值 係 按 第 A.6.2.1 至 A.6.2.3 節 之 規 定 A.6.2.1 節 點 區 係 由 壓 桿 或 支 承 面 或 兩 者 共 同 圍 封 者, β n = 1. 0 A.6.2.2 節 點 區 錨 定 單 根 拉 桿 者, β n = 0. 80 A.6.2.3 節 點 區 錨 定 兩 根 或 多 根 拉 桿 者, β n = 0. 60 n c 對 深 梁 等 平 面 構 材 而 言, 若 交 會 於 節 點 均 為 壓 力 桿 件, 則 可 界 定 為 C-C-C 節 點 ; 若 交 會 於 節 點 有 一 拉 力 桿 件, 則 可 界 定 為 C-C-T 節 點 ; 餘 此 類 推 如 圖 RA.2.5 所 示 節 點 區 之 有 效 抗 壓 強 度 係 按 式 (A-8) 計 算, 其 中 第 A.6.2.1 至 A.6.2.3 節 之 規 定 分 別 適 用 於 C-C-C 節 點 C-C-T 節 點 以 及 C-T-T 或 T-T-T 節 點 β n 之 值 係 反 應 拉 桿 之 拉 應 變 與 壓 桿 之 壓 應 變 間 的 不 諧 和 性 所 引 致 節 點 區 之 混 亂 程 度 任 何 節 點 面 與 任 何 貫 穿 節 點 區 斷 面 上 之 應 力, 均 不 可 超 過 式 (A-8) 之 規 定 值 A.6.3 在 三 度 空 間 壓 拉 桿 模 式 中, 其 節 點 區 任 一 面 之 面 積 不 可 低 於 第 A.6.1 節 規 定 之 值, 且 節 點 區 任 一 面 之 形 狀 應 與 壓 桿 端 部 在 節 點 區 對 應 面 上 所 投 影 之 形 狀 相 似 為 簡 化 三 度 空 間 壓 拉 桿 模 式 中 幾 何 之 計 算, 故 而 對 節 點 區 面 之 形 狀 及 方 位 作 一 描 述 A-13

參 考 文 獻 [A.1] Schlaich, J.; Schäfer, K.; and Jennewein, M., Toward a Consistent Design of Structural Concrete, PCI Journal, V. 32, No. 3, May-June, 1987, pp 74-150. [A.2] Collins, M. P., and Mitchell, D., Prestressed Concrete Structures, Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1991, 766 pp. [A.3] MacGregor, J. G., Reinforced Concrete: Mechanics and Design, 3rd Edition., Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1997, 939 pp. [A.4] FIP Recommendations, Practical Design of Structural Concrete, FIP-Commission 3, Practical Design, Sept. 1996, Pub.: SETO, London, Sept. 1999. [A.5] Menn, C, Prestressed Concrete Bridges, Birkhäuser, Basle, 535 pp. [A.6] Muttoni, A; Schwartz, J.; and Thürlimann, B., Design of Concrete Structures with Stress Fields, Birkhauser, Boston, Mass., 1997, 143 pp. [A.7] Joint ACI-ASCE Committee 445, Recent Approaches to Shear Design of Structural Concrete, ASCE Journal of Structural Engineering, Dec., 1998, pp 1375-1417. [A.8] Bergmeister, K.; Breen, J. E.; and Jirsa, J. O., Dimensioning of the Nodes and Development of Reinforcement, IABSE Colloquium Stuttgart 1991, International Association for Bridge and Structural Engineering, Zurich, 1991, pp. 551-556. A-14

附 篇 B 鋼 筋 ( 含 預 力 ) 混 凝 土 受 撓 曲 與 軸 力 構 材 替 代 設 計 規 定 4 附 篇 B 鋼 筋 ( 含 預 力 ) 混 凝 土 受 撓 曲 與 軸 力 構 材 替 代 設 計 規 定 B.1 符 號 及 範 圍 B.1.1 符 號 A g = 鋼 筋 混 凝 土 總 斷 面 積 空 心 斷 面 時,A g 不 含 空 心 部 份 面 積 ;cm 2 A s = 非 預 力 縱 向 受 拉 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A s = 縱 向 受 壓 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 b = 構 材 受 壓 面 之 寬 度 ;cm b w = 梁 腹 寬 度 ;cm d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 壓 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm P b = 在 平 衡 應 變 狀 態 時 之 軸 力 計 算 強 度, 參 閱 第 3.4.2 節 ;kgf P n = 斷 面 之 軸 力 計 算 強 度 ;kgf β 1 = a ; 壓 應 力 分 佈 等 值 矩 形 塊 高 度 與 最 外 受 壓 纖 維 至 中 性 軸 距 離 之 比 值, 參 閱 第 3.3.6 c 節 A ρ = s ; 非 預 力 受 拉 鋼 筋 比 bd ρ = A s ; 非 預 力 受 壓 鋼 筋 比 bd ρ b = 產 生 平 衡 應 變 狀 態 之 鋼 筋 比, 參 閱 第 3.4.2 節 解 說 及 附 篇 B.3 節 φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 ω = ρ f y fc ; 受 拉 鋼 筋 之 鋼 筋 量 指 數 ω = ρ ω p = f y ; 受 壓 鋼 筋 之 鋼 筋 量 指 數 f c f ps ρ p ; 預 力 鋼 筋 之 鋼 筋 量 指 數 f c ω pw = 有 翼 緣 斷 面 在 梁 腹 寬 度 範 圍 之 預 力 鋼 筋 量 指 數 ω w = 有 翼 緣 斷 面 在 梁 腹 寬 度 範 圍 之 受 拉 鋼 筋 量 指 數 ω w = 有 翼 緣 斷 面 在 梁 腹 寬 度 範 圍 之 受 壓 鋼 筋 量 指 數 B.1.2 範 圍 撓 曲 與 軸 力 構 材 得 依 附 篇 B 之 規 定 設 計 當 採 用 附 篇 B 規 定 設 計 時, 第 B.2.6,B.2.6.1, B.2.6.2 及 B.2.6.3 節 應 取 代 第 二 章 內 相 關 之 節 次 第 B.3.4.3 節 取 代 第 3.4.3,3.4.4, 及 3.4.5 節 之 規 定, 惟 保 留 第 3.4.5.1 節 第 B.11.9.1,B.11.9.2,B.11.9.3 及 B.11.11.4 節 取 代 第 十 B-1

一 章 內 之 相 關 節 次 若 採 用 本 附 篇 B 任 何 一 節 之 規 定, 則 本 附 篇 B 之 所 有 各 節 將 取 代 本 規 範 主 文 內 相 關 節 次 本 規 範 其 他 規 定 仍 應 遵 守 附 篇 B 中 之 鋼 筋 限 制 強 度 折 減 係 數 φ 及 彎 矩 再 分 配 規 定 均 與 本 規 範 主 文 不 一 樣 附 篇 B 中 之 上 述 規 定 已 行 之 有 年, 故 依 照 附 篇 B 之 規 定 設 計, 同 樣 可 以 接 受 當 採 用 本 附 篇 B 時, 相 對 應 之 解 說 可 以 參 考, 而 載 重 因 數 及 強 度 折 減 係 數 可 選 擇 本 規 範 第 二 章 或 附 篇 C 之 規 定 B.2.6 非 預 力 連 續 受 撓 構 材 負 彎 矩 之 調 整 預 力 混 凝 土 構 材 彎 矩 之 再 分 配, 見 第 B.11.11.4 節 B.2.6.1 除 彎 矩 利 用 近 似 值 外, 連 續 構 材 在 假 定 載 重 分 佈 情 形 下, 依 據 彈 性 理 論 求 得 支 承 處 之 負 彎 矩 可 作 增 減, 但 不 得 超 過 ρ ρ 20( 1 )% ρ b B.2.6.2 跨 度 內 其 他 斷 面 之 彎 矩 亦 應 作 配 合 之 修 正 B.2.6.3 此 項 負 彎 矩 調 整 限 於 彎 矩 減 少 斷 面 之 ρ 或 ( ρ ρ ) 不 得 大 於 0.5ρ b, 式 中 0. 85β1 fc 6, 120 ρb = ( ) f 6, 120 + f y 彎 矩 再 分 配 視 塑 鉸 區 之 韌 性 而 定 塑 鉸 產 生 在 最 大 彎 矩 處 而 使 彎 矩 圖 變 動, 通 常 會 使 塑 鉸 區 之 負 彎 矩 減 少 而 依 彈 性 理 論 計 得 之 正 彎 矩 增 加 負 彎 矩 由 某 一 載 重 配 置 分 析 而 得 正 彎 矩 則 由 另 一 載 重 配 置 分 析 而 得 任 何 單 一 之 載 重 配 置 下 每 一 斷 面 均 有 保 存 未 完 全 利 用 的 強 度 塑 鉸 則 可 使 較 多 的 斷 面 在 極 限 荷 重 時 充 分 利 用 其 強 度 假 設 較 保 守 之 混 凝 土 極 限 應 變 及 塑 鉸 長 度 ( 甚 多 實 驗 結 果 所 定 ), 旋 轉 能 力 較 小 之 撓 曲 構 材 依 分 析 所 得 其 彎 矩 分 配 可 上 達 20%, 視 其 鋼 筋 比 而 定 以 上 所 言 乃 較 保 守 ( 見 圖 RB.2.6) Cohn [B.1] 及 Mattock [B.2] 之 研 究 除 支 持 上 述 結 果, 更 進 一 步 指 出 在 使 用 荷 重 下 有 再 分 配 及 未 再 分 配 之 梁 裂 紋 及 撓 度 相 差 不 多 同 時, 若 依 規 範 設 計 之 構 材, 再 分 配 構 件 有 相 當 之 旋 轉 能 力 本 規 範 附 篇 B 保 持 先 前 規 範 對 再 分 配 之 限 制 以 直 接 設 計 法 設 計 之 版 系 不 適 用 ( 見 第 6.7.1.7 節 ) 若 鋼 筋 比 不 超 過 某 一 定 值, 本 節 建 議 在 連 續 撓 曲 構 架 設 計 法 所 得 之 負 彎 矩, 可 重 新 分 配 調 整 此 項 建 議 基 於 混 凝 土 結 構 在 受 載 重 下, 若 其 構 材 局 部 發 展 至 塑 性 鉸 範 圍 (plastic hinge region) 時, 則 因 韌 性 將 引 至 之 非 彈 性 行 為 (inelastic behavior) ACI 318-63 版 首 次 建 議 最 大 可 能 作 10% 之 負 彎 矩 調 整 爾 後 經 驗 之 累 積, 認 為 此 項 建 議 可 行, 且 頗 偏 於 保 守 ACI 318-71 版 起 建 議 修 正 為 ρ ρ 20( 1 )% ρ b 其 中 ρ 或 ( ρ ρ ) 不 得 大 於 0.5ρ b ;ACI 318-95 及 以 前 之 版 本 仍 維 持 此 議 惟 ACI 318-02 已 加 修 訂, 如 本 規 範 第 2.6.1 節 及 第 2.6.3 節 條 文 所 示 y B-2

附 篇 B 鋼 筋 ( 含 預 力 ) 混 凝 土 受 撓 曲 與 軸 力 構 材 替 代 設 計 規 定 圖 RB.2.6.3 最 小 旋 轉 能 力 之 彎 矩 再 分 配 允 許 範 圍 B.3 設 計 通 則 B.3.4.3 受 撓 曲 或 兼 受 撓 曲 與 軸 壓 力 之 構 材, 若 其 設 計 軸 壓 力 φ P n 小 於 0.10 f c A g 或 φ P b 之 較 小 者, 其 鋼 筋 比 ρ 不 得 超 過 以 無 軸 力 作 用 時 計 得 之 撓 曲 平 衡 應 變 狀 態 鋼 筋 比 ρ b 之 0.75 構 材 有 受 壓 鋼 筋 者, 其 ρ b 中 用 以 平 衡 受 壓 鋼 筋 之 部 份 不 需 乘 以 0.75 在 無 軸 力 狀 態 下 之 梁 平 衡 應 變 狀 態 為 混 凝 土 之 最 外 受 壓 纖 維 達 到 假 設 極 限 應 變 0.003 之 同 時, 受 拉 鋼 筋 恰 達 到 降 伏 應 變 值 f y / E s 達 到 撓 曲 平 衡 應 變 狀 態 時 之 鋼 筋 比 ρ b 與 斷 面 形 狀 及 鋼 筋 位 置 有 關, 以 下 為 三 種 常 用 斷 面 之 ρ b 公 式 : (1) 矩 形 斷 面, 無 軸 力 作 用, 無 受 壓 鋼 筋 時 : 0. 85β1 fc 6, 120 ρb = ( fy 6, 120 + fy ) = ρb (RB3.4a) (2) 矩 形 斷 面, 無 軸 力 作 用, 有 受 壓 鋼 筋 時 : 085. β1 fc 6120, fsb ρb = ( ) + ρ ( ) fy 6120, + fy f y (RB3.4b) fsb = ρb + ρ ( ) f y 式 中 : f sb = 受 壓 鋼 筋 在 平 衡 應 變 狀 態 下 算 得 之 鋼 筋 應 力 ;kgf/cm 2 (3) T 形 斷 面, 無 軸 力 作 用, 翼 緣 受 壓, 無 受 壓 鋼 筋 時 : 0. 85β 0 85 f b b h 1 f c 6, 120. ( c w) f ρ wb = ( ) + f y 6, 120 + f y f ybwd (RB3.4c) 0. 85 f( c b bw) h f = ρ b + f b d 式 中 :h f = T 型 梁 翼 緣 厚 度, 但 不 得 大 於 β 1 c;cm y w B-3

之 ρ 第 B.2.6.3 節 之 ρ b 為 定 值, 係 假 設 壓 力 筋 降 伏, 而 將 其 視 為 鋼 筋 比 為 ( ρ ρ ) 之 單 筋 梁, 相 當 於 本 解 說 b 最 大 鋼 筋 比 限 制 之 規 定 係 為 確 保 受 撓 構 材 之 韌 性 當 混 凝 土 之 最 外 受 壓 纖 維 達 到 假 設 極 限 應 變 時, 則 構 材 達 到 其 極 限 受 撓 強 度, 此 時 受 拉 鋼 筋 之 應 變 值 可 能 有 三 種 狀 況 :(1) 恰 開 始 達 到 降 伏 應 變 值, (2) 未 達 到 降 伏 應 變 值 ( 彈 性 區 ),(3) 超 過 降 伏 應 變 值 ( 非 彈 性 區 域 ) 以 上 三 種 狀 況 視 鋼 筋 及 混 凝 土 之 強 度 及 鋼 筋 比 而 定 : 若 ρ ( f y / f c ) 較 小 時, 受 拉 鋼 筋 之 應 變 值 將 遠 超 過 降 伏 應 變 值, 此 時 產 生 之 大 變 形 量 將 有 充 分 之 預 警 作 用 ; 若 ρ ( f y / f c ) 較 大 時, 受 拉 鋼 筋 之 應 變 值 可 能 尚 未 達 到 降 伏 應 變 值, 混 凝 土 已 達 假 設 極 限 應 變, 此 時 將 因 變 形 小 而 無 預 先 警 示, 產 生 壓 碎 破 壞 為 保 守 計, 極 限 強 度 設 計 法 乃 限 制 僅 可 發 生 上 述 第 (3) 種 韌 性 破 壞 狀 況 有 壓 力 鋼 筋 梁 之 拉 力 鋼 筋, 僅 其 中 用 以 平 衡 混 凝 土 壓 力 之 該 部 份 鋼 筋 需 受 韌 性 行 為 之 限 制, 用 以 平 衡 壓 力 鋼 筋 應 力 的 另 一 部 份 鋼 筋, 不 需 受 乘 0.75 之 限 制, 例 如 有 受 壓 鋼 筋 矩 形 斷 面 使 用 式 (RB3.4b) 時, 其 第 二 項 無 需 乘 0.75 除 須 極 大 韌 性 之 場 合, 一 般 限 制 0.75ρ b 已 足 夠 提 供 韌 性 需 求 彎 矩 再 分 配 適 用 之 設 計 即 必 須 有 極 大 韌 性 第 B.2.6 節 允 用 彎 矩 再 分 配, 但 因 此 舉 端 賴 塑 鉸 區 提 供 充 分 韌 性, 故 塑 鉸 區 之 拉 力 鋼 筋 比 限 制 為 0.5ρ b 耐 震 設 計, 則 需 另 依 第 15.4.2.1 節 ρ 上 限 之 規 定 B.11.2.4 本 規 範 下 列 各 章 節 除 特 別 註 明 外, 不 適 用 於 預 力 混 凝 土 : 第 二 章 : 第 2.12.2 2.12.3 2.12.4 及 2.13 節 ; 第 三 章 : 第 3.6 3.7 3.10.1 及 3.10.2 節 ; 第 六 章 : 全 章 ; 第 七 章 : 第 7.4 7.6 及 7.7 節 ; 第 十 三 章 : 第 13.5.5 節 附 篇 B: 第 B.2.6,B.3.4.3 節 本 規 範 部 份 章 節 不 適 用 於 預 力 混 凝 土 設 計, 其 理 由 說 明 如 下 : 第 2.12.2 2.12.3 與 2.12.4 節 有 關 T 型 梁 之 經 驗 規 定 是 由 傳 統 混 凝 土 演 釋 而 得, 若 引 用 於 預 力 混 凝 土, 可 能 排 除 甚 多 目 前 正 常 使 用 之 預 力 產 品, 因 此 若 經 驗 證 明 可 以 有 所 更 改 排 除 第 2.12.2 2.12.3 及 2.12.4 節 之 後, 則 本 規 範 再 無 預 力 混 凝 土 T 型 梁 之 特 別 規 定, 其 翼 緣 有 效 寬 度 則 由 工 程 師 去 判 定 除 經 證 實 變 動 是 安 全 滿 意 外, 還 是 儘 可 能 採 用 第 2.12.2,2.12.3,2.12.4 節 之 翼 緣 寬 度 採 用 第 2.12.2 節 之 最 大 翼 緣 寬 度 作 為 彈 性 分 析 與 設 計 考 量 未 必 為 保 守 至 於 第 2.12.1 及 2.12.5 節 為 T 型 梁 之 一 般 規 定, 同 樣 適 用 於 預 力 構 件 版 中 鋼 筋 間 距 之 限 制 係 按 版 厚 而 定, 若 版 厚 漸 變, 則 採 平 均 值 第 2.13 節 傳 統 使 用 標 準 模 之 柵 版 各 種 限 制 是 根 據 往 日 之 成 功 案 例, 見 第 2.13 節 解 說 應 用 在 預 力 柵 版 構 造 可 參 考 之, 但 需 配 合 經 驗 及 判 斷 第 B.2.6,B.3.4.3,3.6,3.10.1,3.10.2 節 預 力 混 凝 土 有 關 之 鋼 筋 限 制 以 第 11.10,11.12.2 及 第 B.11.9 節 取 代 第 3.7 節 原 本 對 撓 曲 鋼 筋 之 分 佈 並 不 是 以 預 力 混 凝 土 為 對 象 預 力 與 非 預 力 構 件 之 反 應 基 本 上 不 同, 因 而 在 分 佈 預 力 構 材 之 鋼 筋 時 應 按 經 驗 判 斷 之 第 六 章 預 力 混 凝 土 版 之 設 計 受 預 力 鋼 腱 之 波 狀 排 置 引 起 之 二 次 彎 矩 影 響 甚 大, 而 因 預 力 引 致 之 體 B-4

附 篇 B 鋼 筋 ( 含 預 力 ) 混 凝 土 受 撓 曲 與 軸 力 構 材 替 代 設 計 規 定 積 變 化 會 產 生 額 外 之 力, 原 第 六 章 均 未 顧 及, 在 此 以 第 11.13 節 取 代 之 第 7.6 及 7.7 節 傳 統 牆 之 設 計 規 定 是 依 經 驗 而 得, 不 適 用 於 預 力 混 凝 土 第 13.5.5 節 第 13.5.5 節 不 適 用 於 預 力 混 凝 土, 因 場 鑄 構 件 之 黏 裹 及 無 黏 裹 鋼 筋 分 別 於 第 11.10 與 11.13 節 中 規 定 第 B.2.6 節 預 力 混 凝 土 之 負 彎 矩 調 整, 於 第 B.11.11.4 節 中 規 定 B.11.9 受 撓 構 材 之 鋼 筋 限 制 B.11.9.1 除 B.11.9.2 節 之 規 定 外, 用 以 計 算 構 材 彎 矩 強 度 之 預 力 及 非 預 力 之 鋼 筋 量 指 數 ω p, [ ω ( d / d )( ω ω')], 或 ω + ( d / )( ω ω' )] 不 大 於 0.36β 1 p + p [ pw d p w w 其 中 ω p 值 可 由 ρ f f 計 算 求 得 ω w 與 ω pw 值 之 算 法 分 別 如 ω 與 ω p 所 計 算, 惟 在 p ps c 計 算 ρ 與 ρ p 時 b 應 以 b w 替 代, 且 A s 或 A ps 應 以 發 展 腹 板 抗 壓 強 度 之 鋼 筋 或 預 力 鋼 筋 的 面 積 替 代 而 ω w 值 之 算 法 如 ω 之 計 算, 惟 計 算 ρ 時 b 應 以 b w 替 代 ω p,[ ω ( d / d )( ω ω') ] 及 ω + ( d / )( ω ω' )] 均 等 於 0.85a/d p,a 為 斷 面 應 力 分 佈 等 值 矩 形 之 p + p [ pw d p w w 深 度, 見 第 3.3.6 節 此 一 關 係 可 簡 化 檢 核 B.11.9.1 規 定 之 計 算 B.11.9.2 當 鋼 筋 量 指 數 超 過 第 B.11.9.1 節 之 規 定 時, 計 算 彎 矩 強 度 不 得 大 於 依 據 力 偶 中 受 壓 部 份 所 計 得 之 彎 矩 強 度 過 量 配 筋 斷 面 之 計 算 彎 矩 強 度 計 算 可 比 照 非 預 力 鋼 筋 混 凝 土 構 件, 可 參 考 前 版 規 範 所 列 矩 形 斷 面 及 T 型 斷 面 之 計 算 彎 矩 強 度 公 式 B.11.9.3 受 撓 構 材 應 檢 核 預 力 與 非 預 力 鋼 筋 之 總 量, 使 其 撓 曲 及 剪 力 設 計 強 度 能 承 受 開 裂 載 重 1.2 倍 以 上 之 設 計 載 重, 其 中 開 裂 載 重 是 按 第 2.11.2.3 節 所 規 定 之 f r 值 計 得 但 下 列 情 形 除 外 ; (1) 雙 向 無 黏 裹 後 拉 預 力 版 ; (2) 受 撓 構 材 之 設 計 剪 力 及 設 計 彎 矩 強 度 在 第 2.4 節 規 定 之 設 計 載 重 2 倍 值 以 上 本 規 定 係 在 防 止 開 裂 後 之 突 發 性 撓 曲 破 壞 依 規 範 設 計 之 受 撓 構 材 在 開 裂 後, 尚 需 再 加 額 外 載 重 始 會 達 到 極 限 彎 矩 強 度, 因 此 明 顯 的 撓 度 可 做 為 構 材 已 接 近 極 限 強 度 之 預 警, 但 若 開 裂 後 隨 即 發 生 撓 曲 破 壞, 則 該 項 撓 度 預 警 將 不 發 生 作 用, 因 此, 為 使 有 預 警 作 用, 撓 曲 破 壞 強 度 需 大 於 開 裂 強 度 一 段 範 圍 雙 向 版 靠 近 柱 之 負 彎 矩 區, 初 始 裂 紋 之 發 展 受 到 限 制, 載 重 下 之 撓 度 未 能 反 映 混 凝 土 達 到 破 裂 模 數 時 勁 度 之 急 劇 變 化 僅 當 載 重 超 過 設 計 載 重 裂 紋 伸 展 到 某 一 程 度, 才 會 出 現 撓 度 之 大 幅 增 加 試 驗 亦 證 明, 無 黏 裹 鋼 腱 後 拉 雙 向 版 不 可 能 在 穿 孔 剪 力 破 壞 之 前 破 壞 ( 或 降 伏 ) [B.3-B.8] 故 而 採 用 無 黏 裹 預 力 鋼 腱 及 第 11.10.3,11.10.4 節 規 定 之 最 少 黏 裹 鋼 筋 之 雙 向 版 確 定 具 有 後 開 裂 之 韌 性, 不 會 在 初 次 開 裂 後 產 生 脆 性 破 壞 B.11.11 靜 不 定 結 構 B.11.11.1 預 力 混 凝 土 構 架 及 連 續 結 構 物 應 設 計 為 具 有 相 當 之 強 度, 及 在 使 用 載 重 下 具 有 適 當 B-5

之 結 構 行 為 B.11.11.2 在 使 用 載 重 下 之 行 為 應 由 彈 性 分 析 決 定 之, 其 反 力 彎 矩 剪 力 及 軸 力 均 應 考 慮 預 力 潛 變 乾 縮 溫 差 軸 向 變 形 連 接 構 件 之 束 制 與 基 礎 沉 陷 等 因 素 之 影 響 B.11.11.3 設 計 彎 矩 為 由 預 力 誘 發 反 力 所 產 生 的 彎 矩 ( 載 重 因 數 採 用 1.0) 與 由 設 計 載 重 所 產 生 的 彎 矩 之 總 和, 此 彎 矩 總 和 之 調 整 應 可 依 附 篇 B.11.11.4 節 之 規 定 對 靜 不 定 結 構 而 言, 由 預 力 所 誘 發 之 反 力 亦 會 產 生 彎 矩, 此 彎 矩 一 般 稱 之 為 二 次 彎 矩, 於 彈 性 及 非 彈 性 範 圍 內 皆 相 當 明 顯 當 塑 性 鉸 與 彎 矩 再 分 配 現 象 發 生, 致 使 靜 不 定 結 構 變 成 靜 定 結 構 後, 二 次 彎 矩 消 失 但 由 於 非 同 位 預 力 鋼 腱 (nonconcordant tendon) 所 產 生 之 彈 性 變 形 會 改 變 非 彈 性 轉 角, 而 產 生 某 一 程 度 之 彎 矩 再 分 配 現 象 因 此, 梁 若 具 有 非 彈 性 轉 角 容 量, 其 支 承 處 之 彎 矩 會 因 此 轉 角 量 的 改 變 而 產 生 等 於 預 力 在 該 處 所 造 成 之 二 次 彎 矩 量, 因 此 規 範 乃 規 定 在 設 計 彎 矩 時 必 須 考 慮 二 次 彎 矩 效 應 使 用 設 計 彎 矩, 應 依 以 下 步 驟 計 算 :(1) 計 算 靜 重 與 活 重 所 造 成 之 彎 矩,(2) 加 入 二 次 彎 矩 的 影 響,(3) 計 算 彎 矩 再 分 配 效 應 預 力 鋼 腱 由 同 位 線 向 下 移, 將 在 支 承 處 產 生 正 值 之 二 次 彎 矩, 可 減 低 支 承 處 之 負 彎 矩 且 增 加 跨 距 中 央 之 正 彎 矩 若 預 力 鋼 腱 由 同 位 線 向 上 移, 則 產 生 相 反 之 效 應 B.11.11.4 連 續 受 撓 預 力 構 材 之 負 彎 矩 調 整 B.11.11.4.1 若 支 承 處 之 黏 裹 鋼 筋 符 合 第 11.10.2 節 規 定, 則 在 各 種 載 重 配 置 假 設 下, 依 彈 性 理 論 求 得 之 負 彎 矩 可 作 調 整, 其 增 減 量 不 得 超 過 ω p 20[ 1 + ( d / d p)( ω ω ) ]% 0. 36 β B.11.11.4.2 跨 度 內 其 他 斷 面 之 彎 矩 亦 應 作 配 合 之 修 正 B.11.11.4.3 此 項 負 彎 矩 作 減 少 調 整, 僅 限 於 斷 面 之 ω p [ω p + (d / d p )(ω ω )] 或 [ω pw + (d / d p )(ω w ω w )] 不 大 於 0.24β 1 者 當 連 續 預 力 混 凝 土 梁 接 近 極 限 強 度 時, 某 些 斷 面 之 非 彈 性 行 為 將 引 起 彎 矩 再 分 配 瞭 解 此 行 為 在 某 些 情 形 下 對 設 計 將 有 幫 助, 嚴 謹 之 彎 矩 再 分 配 方 式 相 當 複 雜, 但 是 對 於 依 彈 性 分 析 法 求 得 之 因 數 重 力 載 重 彎 矩 與 未 乘 載 重 因 數 之 預 力 二 次 彎 矩 總 和, 可 利 用 合 理 調 整 彎 矩 值 之 簡 易 方 式 計 算 此 重 新 分 配 之 彎 矩, 而 此 調 整 量 必 需 確 保 是 在 預 設 的 安 全 範 圍 內 允 許 調 整 之 彎 矩 分 配 量 是 依 各 臨 界 斷 面 之 非 彈 性 變 形 能 力 來 決 定 於 使 用 載 重 下, 斷 面 使 用 性 將 受 第 11.5 節 所 規 定 之 容 許 應 力 限 制 值 控 制 允 許 進 行 彎 矩 再 分 配 之 斷 面 其 最 大 拉 力 鋼 筋 指 數 ω p [ ω p + (d / d p )(ω ω )] 或 [ω pw + (d / d p )(ω w ω w )] 應 不 得 大 於 0.24β 1, 此 項 規 定 與 第 B.2.6 節 傳 統 鋼 筋 混 凝 土 之 0.5ρ b 要 求 相 似 第 B.11.11.4.1 與 B.11.11.4.3 節 中 之 ω p [ω p + (d / d p )(ω ω )] 與 [ω pw + (d / d p )(ω w ω w )] 如 第 B.11.9.1 節 之 解 說 說 明, 皆 等 於 0.85a/d p, 利 用 此 關 係 可 簡 化 第 B.11.11.4.1 節 之 彎 矩 再 分 配 量 計 算 以 及 第 B.11.11.4.3 節 所 規 定 之 鋼 筋 量 限 制 檢 核 採 用 無 黏 裹 鋼 腱 之 預 力 構 材, 於 使 用 第 B.11.11.4 節 之 彎 矩 再 分 配 公 式 時, 須 具 有 足 夠 之 黏 裹 鋼 筋, 以 確 保 開 裂 後 仍 能 保 持 梁 的 作 用 行 為, 而 非 繫 拱 行 為 (Tie-Arch Action), 第 11.10 節 所 規 定 之 最 少 黏 裹 鋼 筋 將 可 滿 足 此 項 要 求 1 B-6

附 篇 B 鋼 筋 ( 含 預 力 ) 混 凝 土 受 撓 曲 與 軸 力 構 材 替 代 設 計 規 定 參 考 文 獻 [B.1] [B.2] [B.3] [B.4] [B.5] Cohn, M. A., Rotational Compatibility in the Limit Design of Reinforced Concrete Continuous Beams, Flexural Mechanics of Reinforced Concrete, ACI SP-12, American Concrete Institute/American Society of Civil Engineers, Farmington Hills, MI, 1965, pp. 35-46. Mattock, A. H., Redistribution of Design Bending Moments in Reinforced Concrete Continuous Beams, Proceedings, Institution of Civil Engineers, London, V. 13, 1959, pp. 35-46. Design of Post-Tensioned Slabs, Post-Tensioning Institute, Phoenix, Ariz., 1984, 54 pp. Gerber, L. L., and Burns, N. H., Ultimate Strength Tests of Post-Tensioned Flat Plates, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 16, No. 6, Nov.-Dec. 1971, pp. 40-58. Smith, S. W., and Burns, N. H., Post-Tensioned Flat Plate to Column Connection Behavior, Journal of the Prestressed Concrete Institute, V. 19, No. 3, May-June, 1974, pp. 74-91. [B.6] Burns, N. H., and Hemakom, R., Test of Scale Model Post-Tensioned Flat Plate, Proceedings, ASCE, V. 103, ST6, June 1977, pp. 1237-1255. [B.7] Burns, N. H., and Hemakom, R., Test of Flat Plate with Bonded Tendons, Proceedings, ASCE, V. 111, No. 9, Sept. 1985, pp. 1899-1915. [B.8] Kosut, G. M.; Burns, N. H.; and Winter, C. V., Test of Four-Panel Post-Tensioned Flat Plate, Proceedings, ASCE, V. 111, No. 9, Sept. 1985, pp. 1916-1929. B-7

C 附 篇 C 強 度 折 減 因 數 與 設 計 載 重 之 替 代 值 附 篇 C 強 度 折 減 因 數 與 設 計 載 重 之 替 代 值 C.1 符 號 及 通 則 C.1.1 符 號 A g = 鋼 筋 混 凝 土 總 斷 面 積 空 心 斷 面 時,A g 不 含 空 心 部 份 面 積 ;cm 2 d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 壓 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm D = 靜 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 E = 地 震 力, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 F = 流 體 力, 因 密 度 及 高 度 明 確 之 液 體 其 重 量 及 壓 力 所 造 成 之 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm H = 土 壤 力, 因 土 壤 土 壤 中 之 水 或 其 他 物 質 之 重 量 及 壓 力 所 造 成 之 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 L = 活 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 P b = 在 平 衡 應 變 狀 態 時 之 軸 力 計 算 強 度, 參 閱 第 3.4.2 節 ;kgf P n = 斷 面 之 軸 力 計 算 強 度 ;kgf T = 溫 度 潛 變 乾 縮 與 不 等 沉 陷 等 之 效 應, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 W = 風 力, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 C.1.2 通 則 結 構 混 凝 土 構 材 得 以 本 規 範 C.2.3 節 之 強 度 折 減 因 數 與 C.2.4 節 設 計 載 重, 單 獨 替 代 本 規 範 第 2.3 節 及 2.4 節, 配 合 本 規 範 其 他 規 定 設 計 之 本 規 範 C.2.3 節 及 C.2.4 節 之 規 定 不 得 與 第 2.3 節 及 第 2.4 節 之 規 定 混 雜 使 用 C.2.3 設 計 強 度 C.2.3.1 結 構 混 凝 土 構 材 斷 面 及 構 材 聯 結 處 之 設 計 強 度, 為 計 算 強 度 乘 以 強 度 折 減 因 數 計 算 強 度 為 按 本 規 範 規 定 計 算 所 能 承 受 之 軸 力 彎 矩 剪 力 及 扭 力 C.2.3.2 強 度 折 減 因 數 φ 應 為 下 列 規 定 值 : (1) 符 合 本 規 範 第 3.4.4 節 規 定 之 拉 力 控 制 斷 面...0.90 (2) 符 合 本 規 範 第 3.4.3 節 規 定 之 壓 力 控 制 斷 面 : (a) 使 用 符 合 本 規 範 第 3.10.3 節 規 定 之 螺 箍 筋 者...0.75 (b) 其 他 情 形...0.70 (3) 介 於 (1) 及 (2) 間 之 斷 面 : (a) φ 值 由 (2)(a) 或 (b) 之 φ 值 依 最 外 受 拉 鋼 筋 淨 拉 應 變 值 ε t 之 變 化, 遞 增 至 (1) 之 φ 值 (b) 若 依 附 篇 B 規 定 設 計 時, 則 C-1

f y 4,200 kgf/cm 2,(h d d s ) / h 0.70 之 對 稱 配 筋 構 材, 若 0 φ P n 0.10 f c A g, 則 φ 值 可 依 φ P n 之 遞 減, 按 直 線 比 例 增 至 0.9 其 他 構 材 之 軸 力 小 於 0.10 f c A g 或 φ P b 之 軸 力 小 者, 則 φ 值 可 依 φ P n 之 遞 減 按 直 線 比 例 增 至 0.9 (4) 剪 力 與 扭 力...0.85 (5) 除 (6) 及 (7) 規 定 外 之 混 凝 土 承 壓 面...0.70 (6) 預 力 混 凝 土 之 後 拉 錨 定 區...0.85 (7) 符 合 本 規 範 附 篇 A 規 定 之 壓 桿, 拉 桿, 節 點 區 及 承 壓 面...0.85 (8) 不 符 合 本 規 範 第 5.10.1.1 節 規 定 之 先 拉 構 材 中 無 軸 力 之 撓 曲 斷 面...0.85 (9) 符 合 本 規 範 第 十 六 章 純 混 凝 土 構 材 之 撓 曲, 壓 力, 剪 力 及 承 壓...0.65 C.2.3.3 符 合 第 五 章 規 定 之 鋼 筋 伸 展 長 度 不 須 考 慮 強 度 折 減 因 數 C.2.3.4 耐 震 構 造 之 強 度 折 減 因 數 可 按 本 規 範 2.3.2 節 及 2.3.3 節 規 定, 但 下 列 除 外 : (a) 任 何 抵 抗 地 震 力 構 材 之 計 算 剪 力 強 度 低 於 該 構 材 於 設 計 載 重 併 合 地 震 效 應 之 計 算 撓 曲 強 度 所 對 應 之 剪 力 者 0.60 (b) 橫 隔 版 之 剪 力 折 減 因 數 不 得 超 過 主 要 抵 抗 側 向 力 系 統 中 垂 直 構 材 之 剪 力 折 減 因 數 (c) 符 合 本 規 範 第 15.6 節 規 定 之 接 頭 及 符 合 第 15.7 節 規 定 之 按 連 接 梁 之 剪 力 折 減 因 數 0.85 本 規 範 第 C.2.3 節 規 定 係 由 前 版 規 範 之 第 2.3 節 規 定 移 置 修 定 而 成 ; 但 為 對 應 本 規 範 第 2.3 節 各 項 φ 值 規 定 之 排 列 方 式 本 第 C.2.3 節 亦 依 此 排 列, 其 中 (6),(7),(8) 項 為 新 增 部 分 圖 RC.2.3.2 及 其 說 明 文 字 與 本 規 範 圖 R2.3.2 及 其 說 明 文 字 略 有 不 同 外, 本 規 範 第 2.3.2 節 之 解 說 可 適 用 於 本 C.2.3 節 φ 0.90 0.75 0.70 φ = 0. 65 + 50ε 螺 箍 筋 其 他 t φ = 0. 57 + 67ε 壓 力 控 制 過 渡 斷 面 拉 力 控 制 ε = 0. 002 t ε = 0. 005 c c = 0. 600 = 0. 375 dt dt c dt 線 性 內 插 : 螺 箍 筋 φ = 0. 50 + 0. 15 /( c / dt ) 其 他 箍 筋 φ = 0. 37 + 0. 20 /( c / d ) 圖 RC.2.3.2 最 外 受 拉 鋼 筋 應 變 ε t 與 φ 值 關 係 圖 t t t C-2

附 篇 C 強 度 折 減 因 數 與 設 計 載 重 之 替 代 值 C.2.4 設 計 載 重 C.2.4.1 結 構 混 凝 土 構 材 斷 面 及 構 材 聯 結 處 之 設 計 載 重, 為 按 本 規 範 規 定 依 載 重 因 數 及 使 用 載 重 算 得 之 值 C.2.4.2 替 代 設 計 載 重 之 組 合 如 下 : (1) 僅 受 D 及 L 時 : U = 1.4D + 1.7L (2) 受 D 及 L 時, 亦 受 W 或 E 影 響 : U = 0.75 (1.4D +1.7L ) +(1.6W 或 1.0E ) 若 D 及 L 降 低 W 或 E 效 應 時, 則 U = 0.9D+(1.6W 或 1.0E ) 若 風 力 不 受 方 向 因 數 折 減 時 上 式 中 1.6W 可 減 至 1.3W (3) 受 D 及 L 時, 亦 受 H 之 影 響 : U = 1.4D + 1.7L + 1.7H 若 D 及 L 降 低 H 之 效 應 時, 則 U = 0.9D+1.7H (4) 受 D 及 L 時, 亦 受 T 之 影 響 : U = 0.75 (1.4D +1.7L +1.4T) 但 不 得 小 於 下 式 : U = 1.4(D+T) (5) 受 D 及 L 時, 亦 受 F 之 影 響 : U = 1.4D +1.7L +1.4F 若 D 及 L 降 低 F 效 應 時, 則 U = 0.9D+1.4F C.2.4.3 若 設 計 載 重 受 環 境 因 素 之 影 響 依 本 規 範 第 2.4.3 節 規 定 本 規 範 第 C.2.4.2 節 之 各 項 規 定 為 前 版 規 範 之 第 2.4.2 節 規 定 略 加 修 訂 而 成 C-3

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 D 附 篇 D 混 凝 土 結 構 用 錨 栓 D.1 符 號 A brg = 錨 釘 頭 或 錨 栓 頭 之 承 壓 面 積 ;cm 2 A Nc = 計 算 拉 力 強 度 時, 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 混 凝 土 破 壞 之 投 影 面 積,A Nc 不 得 大 於 n A Nco, 參 閱 第 D.6.2.1 節 及 圖 RD6.2.1(b);cm 2 A Nco = 計 算 拉 力 強 度 時, 邊 距 或 間 距 不 是 控 制 因 素 之 單 根 錨 栓 混 凝 土 破 壞 之 投 影 面 積, 參 閱 第 D.6.2.1 節 及 圖 RD.6.2.1(a);cm 2 A se = 錨 栓 有 效 斷 面 積 ;cm 2 A Vc = 計 算 剪 力 強 度 時, 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 混 凝 土 破 壞 投 影 面 積,A Vc 不 得 大 於 na Vco, 參 閱 第 D.7.2.1 節 及 圖 RD.7.2.1(b);cm 2 A Vco = 單 根 錨 栓 計 算 剪 力 強 度 之 混 凝 土 破 壞 投 影 面 積 ; 該 面 積 須 不 受 角 隅 效 應 間 距, 或 桿 件 厚 度 之 限 制, 參 閱 第 D.7.2.1 節 及 圖 RD.7.2.1(a);cm 2 c ac = 後 置 錨 栓 在 未 開 裂 混 凝 土 中 且 無 控 制 劈 裂 之 輔 助 鋼 筋 情 況 下, 錨 栓 與 構 材 邊 緣 間 用 來 發 展 基 本 混 凝 土 拉 力 壞 強 度 之 臨 界 距 離 c a,max = 最 大 邊 距 ;cm c a,min = 最 小 邊 距 ;cm c a1 = 錨 栓 桿 身 中 心 到 混 凝 土 邊 緣 某 方 向 之 距 離 ; 當 剪 力 作 用 於 錨 栓 時,c a1 是 沿 剪 力 方 向 之 距 離, 參 閱 第 D.7.2.1 節 及 圖 RD.7.2.1(a);cm c a2 = 錨 栓 桿 身 中 心 到 混 凝 土 邊 緣 垂 直 於 c a1 之 距 離 ;cm d o = 錨 栓 之 外 緣 直 徑 或 擴 頭 錨 釘 擴 頭 錨 栓 或 彎 鉤 錨 栓 之 桿 身 直 徑, 參 閱 第 D.9.4 節 ;cm d o = 當 採 用 較 大 尺 寸 之 錨 栓 時, 直 徑 d 0 之 替 代 直 徑, 參 閱 第 D.9.4 節 ;cm e h = J 型 或 L 型 錨 栓 桿 身 內 面 量 到 彎 鉤 最 外 端 之 距 離 ;cm e N = 錨 栓 群 垂 直 力 之 偏 心 距, 偏 心 距 係 指 錨 栓 群 拉 力 和 與 受 拉 力 之 錨 栓 群 之 形 心 距 離 ;cm, e N 皆 為 正 值 e V = 錨 栓 群 剪 力 之 偏 心 距 ; 偏 心 距 係 指 剪 力 作 用 點 與 抵 抗 剪 力 方 向 之 錨 栓 群 形 心 距 離 ;cm f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f uta = 錨 栓 鋼 材 之 規 定 抗 拉 強 度 ;kgf/cm 2 f ya = 錨 栓 鋼 材 之 規 定 降 伏 強 度 ;kgf/cm 2 h a = 錨 定 錨 栓 之 構 件 沿 錨 栓 桿 軸 方 向 之 厚 度 ;cm h ef = 錨 栓 有 效 埋 置 深 度, 參 閱 第 D.9.5 節 及 圖 RD.2.1;cm k c = 基 本 混 凝 土 拉 力 破 裂 之 係 數 k cp = 剪 力 撬 破 強 度 之 係 數 l e = 錨 栓 之 剪 力 載 重 承 壓 長 度, 不 可 超 過 8d o ;cm 或 = 錨 栓 之 埋 設 全 長 具 有 相 同 勁 度 時, 採 用 h ef ; 例 如 擴 頭 錨 釘 或 後 裝 式 錨 栓, 其 埋 置 全 長 皆 有 管 筒 者 ;cm 或 = 具 有 擴 張 套 管 之 扭 控 擴 張 型 錨 栓, 採 用 2d o ;cm n = 項 目 的 個 數, 如 強 度 試 驗 鋼 筋 鋼 線 單 根 式 錨 定 器 錨 栓 或 剪 力 柱 頭 抗 剪 臂 D-1

N b = 在 開 裂 之 混 凝 土 中 單 根 錨 栓 之 基 本 混 凝 土 拉 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.6.2.2 節 ;kgf N cb = 單 根 錨 栓 之 混 凝 土 拉 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.6.2.1 節 ;kgf N cbg = 錨 栓 群 之 混 凝 土 拉 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.6.2.1 節 ;kgf N n = 拉 力 計 算 強 度 ;kgf N p = 在 開 裂 混 凝 土 中 單 根 錨 栓 之 拔 出 強 度, 參 閱 第 D.6.3.4 或 D.6.3.5 節 ;kgf N pn = 單 根 錨 栓 之 拔 出 計 算 強 度, 參 閱 第 D.6.3.1 節 ;kgf N sa = 由 鋼 材 強 度 控 制 之 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 拉 力 計 算 強 度, 參 閱 第 D.6.1.1 或 D.6.1.2 節 ;kgf N sb = 單 根 錨 栓 之 側 面 脹 破 強 度 ;kgf N sbg = 錨 栓 群 之 側 面 脹 破 強 度 ;kgf N ua = 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 設 計 拉 力 ;kgf s = 縱 向 鋼 筋 橫 向 鋼 筋 預 力 鋼 腱 鋼 線 或 錨 栓 之 中 心 距 ;cm V b = 在 開 裂 混 凝 土 中 單 根 錨 栓 之 基 本 混 凝 土 剪 破 強 度, 參 閱 第 D.7.2.2 或 D.7.2.3 節 ;kgf V cb = 單 根 錨 栓 之 混 凝 土 剪 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.7.2.1 節 ;kgf V cbg = 錨 栓 群 之 混 凝 土 剪 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.7.2.1 節 ;kgf V cp = 混 凝 土 剪 力 撬 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.7.3 節 ;kgf V cpg = 錨 栓 群 之 混 凝 土 剪 力 撬 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.7.3 節 ;kgf V n = 斷 面 之 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V sa = 由 鋼 材 強 度 控 制 之 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 剪 力 計 算 強 度, 參 閱 第 D.7.1.1 或 D.7.1.2 節 ;kgf V ua = 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 設 計 剪 力 ;kgf φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 ψ c,n = 考 量 開 裂 時, 求 算 拉 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.6.2.6 節 ψ c,p = 考 量 開 裂 時, 求 算 拔 出 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.6.3.1 及 D.6.3.6 節 ψ c,v = 考 量 開 裂 時, 求 算 剪 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.7.2.7 節 ψ cp,n = 後 置 型 錨 栓 在 無 輔 助 鋼 筋 之 未 開 裂 混 凝 土 中, 求 算 拉 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.6.2.7 節 ψ ec,n = 考 量 錨 栓 群 偏 心 載 重 時, 求 算 拉 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.6.2.4 節 ψ ec,v = 考 量 錨 栓 群 偏 心 載 重 時, 求 算 剪 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.7.2.5 節 ψ ed,n = 考 量 邊 距 小 於 1.5h ef 時, 求 算 拉 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.6.2.5 節 ψ ed,v = 考 量 邊 距 小 於 1.5h ef 時, 求 算 剪 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.7.2.6 節 D.2 定 義 錨 栓 鋼 材 桿 件 埋 設 於 混 凝 土 或 後 裝 於 已 硬 化 之 混 凝 土 中, 並 且 可 以 傳 遞 載 重 錨 栓 包 括 擴 頭 錨 栓 彎 鉤 錨 栓 (J- 錨 栓 或 L- 錨 栓 ) 擴 頭 錨 釘 膨 脹 式 錨 栓 或 削 切 式 錨 栓 後 置 式 錨 栓 埋 置 於 已 硬 化 之 混 凝 土 膨 脹 式 錨 栓 或 削 切 式 錨 栓 皆 屬 於 後 置 式 錨 栓 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 試 驗 方 法 D-2

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 國 內 未 訂 定 相 關 試 驗 方 法, 則 可 參 考 美 國 混 凝 土 學 會 ACI 355.2 之 相 關 規 定 預 埋 錨 栓 混 凝 土 澆 置 前 埋 設 之 擴 頭 錨 栓 擴 頭 錨 釘 或 彎 鉤 錨 栓 膨 脹 錨 栓 後 置 錨 栓, 埋 設 在 已 硬 化 之 混 凝 土 中 以 承 壓 或 摩 擦 方 式 傳 力 到 混 凝 土 膨 脹 錨 栓 可 為 扭 控 型, 該 錨 栓 為 達 成 膨 脹 採 用 扭 轉 動 作 於 螺 牙 或 錨 栓 ; 或 可 為 位 移 控 制 型, 該 錨 栓 為 達 成 膨 脹 採 用 鎚 擊 至 套 管 或 塞 栓, 膨 脹 效 果 由 套 管 或 塞 栓 之 行 走 長 度 而 定 彎 鉤 錨 栓 預 埋 錨 栓, 錨 栓 作 用 主 要 來 自 錨 栓 端 部 90 (L- 錨 栓 ) 或 180 (J- 錨 栓 ) 之 機 械 彎 鉤, 其 e h 之 最 小 值 為 3d 0 擴 頭 錨 釘 符 合 AWS D1.1 規 定 之 鋼 材 錨 栓, 在 澆 置 混 凝 土 前, 採 用 植 釘 銲 接 方 式 銲 接 於 鋼 板 或 類 似 之 連 結 鐵 件 削 切 錨 栓 為 後 裝 式 錨 栓, 其 拉 力 強 度 由 削 切 錨 栓 端 部 機 械 彎 鉤 埋 設 於 混 凝 土 所 發 展 削 切 係 指 錨 栓 埋 設 前 或 者 埋 設 時 之 特 殊 研 磨 錨 栓 群 一 群 錨 栓, 其 有 效 埋 置 深 度 幾 乎 相 同, 各 錨 栓 之 間 距 須 小 於 三 倍 的 埋 置 深 度 連 結 鐵 件 露 出 混 凝 土 之 表 面, 具 傳 遞 或 接 受 錨 栓 受 力 之 結 構 組 合 物 脆 性 鋼 材 元 件 拉 力 試 驗 之 伸 長 率 小 於 14%, 或 斷 面 積 減 小 率 小 於 30%, 或 兩 者 皆 符 合 者 之 鋼 材 元 件 定 距 套 管 削 切 型 錨 栓 扭 控 型 膨 脹 錨 栓 或 位 移 控 制 型 膨 脹 錨 栓 之 不 膨 脹 圍 束 套 管 韌 性 鋼 材 元 件 拉 力 試 驗 之 伸 長 率 不 小 於 14%, 及 斷 面 積 減 小 率 不 小 於 30% 之 鋼 材 元 件 符 合 ASTM A 307 者 可 視 為 韌 性 鋼 材 元 件 膨 脹 套 管 膨 脹 錨 栓 之 外 套 管, 採 用 扭 力 或 鎚 擊 使 中 心 錐 體 強 迫 套 管 撐 開 並 頂 緊 混 凝 土 鑽 孔 壁 體, 以 承 受 載 重 輔 助 鋼 筋 使 混 凝 土 可 能 發 生 破 壞 之 稜 柱 體 連 擊 到 結 構 桿 件 之 輔 助 鋼 筋 邊 距 混 凝 土 邊 緣 之 表 面 到 最 接 近 之 錨 栓 中 心 之 距 離 有 效 埋 置 深 度 錨 栓 傳 力 到 四 周 混 凝 土 之 全 部 深 度 有 效 埋 置 深 度 一 般 係 指 拉 力 作 用 下 混 凝 土 破 壞 面 之 深 度 預 埋 擴 頭 錨 栓 和 擴 頭 錨 釘 時, 有 效 埋 置 深 度 由 擴 頭 之 承 壓 接 觸 面 量 起 ( 參 見 圖 RD.2.1) 投 影 面 積 假 設 最 大 四 邊 形 破 壞 面 投 影 於 混 凝 土 構 件 自 由 面 上 之 面 積, 參 閱 圖 RD.6.2.1(a) 特 殊 埋 設 預 先 設 計 且 預 先 埋 設 之 場 鑄 錨 栓 附 掛 板 或 槽 孔 接 合 板 特 殊 埋 設 經 常 用 於 搬 運 運 輸 或 D-3

另 裝, 亦 會 用 於 錨 錠 結 構 桿 件, 特 殊 埋 設 不 屬 於 本 附 篇 討 論 範 圍 錨 栓 拔 出 強 度 錨 栓 桿 身 或 其 主 要 部 分 與 周 圍 混 凝 土 滑 動 而 拔 出 之 強 度, 並 未 造 成 錨 栓 鄰 近 混 凝 土 顯 著 的 破 壞, 破 壞 方 式 參 閱 圖 RD.5.1(a)(ii) 混 凝 土 拉 破 強 度 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 受 拉 力 使 四 周 大 量 混 凝 土 連 同 錨 栓 拉 破 之 強 度, 破 壞 方 式 參 閱 圖 RD.5.1(a)(iii) 混 凝 土 剪 破 強 度 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 受 剪 力 使 沿 剪 力 方 向 前 大 量 混 凝 土 連 同 錨 栓 破 壞 之 強 度, 破 壞 方 式 參 閱 圖 RD.5.1(b)(iii) 混 凝 土 撬 破 強 度 埋 置 長 度 短 且 勁 度 大 之 錨 栓, 因 剪 力 作 用 使 錨 栓 底 部 反 向 作 用 造 成 混 凝 土 破 壞 時 之 強 度, 破 壞 方 式 參 閱 圖 RD.5.1(b)(ii) 側 面 脹 破 強 度 具 有 較 深 埋 置 長 度, 但 是 邊 緣 保 護 層 厚 度 較 薄, 在 錨 栓 擴 頭 處 側 邊 混 凝 土 碎 裂, 而 混 凝 土 表 面 無 破 裂 時 之 強 度, 破 壞 方 式 參 閱 圖 RD.5.1(a)(iv) 5% 失 敗 率 強 度 統 計 學 上 其 信 賴 水 準 為 90% 時, 其 實 際 強 度 超 過 此 5% 失 敗 率 強 度 之 或 然 率 為 95% 謂 之 ACI 355.2(Qualification of Post-Installed Mechanical Anchors in Concrete) 為 美 國 混 凝 土 學 會 規 定 有 關 後 置 式 混 凝 土 機 械 錨 栓 品 質 管 理 之 規 範, 囿 於 國 內 CNS 或 相 關 學 會 尚 無 類 似 規 範, 為 管 理 本 章 之 混 凝 土 結 構 用 錨 栓 相 關 品 質 試 驗 方 法 和 試 驗 成 果 合 格 標 準, 建 議 參 考 美 國 混 凝 土 學 會 ACI 355.2 之 相 關 規 定 脆 性 鋼 材 和 韌 性 鋼 材 係 依 據 ASTM 對 於 鋼 材 於 標 準 量 距 長 度 是 否 有 14% 之 伸 長 率 5% 失 敗 率 強 度 係 指 x K s 05 s 中 係 數 K 與 n 之 關 係, 依 據 n 次 試 驗 值 以 計 算 x 與 s s 當 n = 時, K 05 =1.645; 當 n=40 時, K 05 =2.010; 當 n=10 時, K 05 =2.568 依 據 本 節 5% 失 敗 率 強 度 之 定 義, 第 D.5.2 節 計 算 強 度 和 美 國 混 凝 土 學 會 ACI 355.2-04(Qualification of Post-Installed Mechanical Anchors in Concrete) 的 特 性 強 度 (characteristic strength) 是 相 同 的 h ef h ef (a) 後 置 式 錨 栓 (b) 預 埋 式 錨 栓 圖 RD.2.1 有 效 埋 置 深 度 h ef D.3 範 圍 D.3.1 本 附 篇 規 定 混 凝 土 結 構 以 錨 栓 介 於 (1) 兩 結 構 構 件 (2) 附 掛 物 間 傳 遞 拉 力 剪 力 或 拉 力 和 剪 力 合 成 的 結 構 性 載 重 規 定 的 安 全 度 係 指 使 用 條 件 下, 不 包 含 短 期 吊 掛 和 施 工 情 況 D-4

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 本 附 篇 之 結 構 錨 栓 其 傳 遞 之 結 構 載 重 係 和 強 度 穩 定 性 或 生 命 安 全 有 關 錨 栓 聯 接 包 括 兩 種 型 式 ; (1) 兩 結 構 間 之 連 繫, 當 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 失 敗 時 將 引 致 結 構 部 分 之 力 平 衡 或 穩 定 性 之 失 敗 ;(2) 是 結 構 物 連 結 鐵 件 傳 遞 結 構 載 重 之 錨 栓, 例 如 灑 水 系 統, 重 型 懸 吊 管 或 柵 欄 軌 道 ; 其 安 全 度 由 載 重 因 數 和 φ 因 數 決 定 在 臨 時 搬 運 使 用 條 件 下, 須 要 有 更 嚴 格 之 安 全 標 準 D.3.2 本 附 篇 可 應 用 於 預 埋 錨 栓 和 後 置 錨 栓, 惟 不 適 用 於 特 殊 埋 設 錨 栓 貫 通 錨 栓 多 根 錨 栓 埋 置 端 部 以 單 一 鋼 板 相 連 化 學 黏 著 錨 栓 或 灌 漿 錨 栓 等, 以 及 錨 釘 或 錨 栓 以 火 藥 或 空 氣 擊 置 等 方 式 施 作 者 作 為 埋 置 長 之 部 分 時 鋼 筋 應 依 本 規 範 相 關 章 節 規 定 設 計 由 於 各 種 形 狀 和 配 置 方 式, 各 種 類 型 錨 栓 無 法 有 通 用 之 試 驗 和 設 計 公 式 因 此 本 附 篇 中 未 能 包 含 各 類 型 式 錨 栓 雖 然 黏 著 型 錨 栓 亦 廣 泛 使 用 而 且 具 有 良 好 效 果, 但 不 包 括 在 本 附 篇 中 D.3.3 擴 頭 錨 釘 和 擴 頭 錨 栓, 其 幾 何 形 狀 使 其 在 非 開 裂 混 凝 土 之 拉 出 強 度 等 於 或 大 於 1.4N P ( 其 中 N P 依 式 (D-15) 計 算 ); 具 有 彎 鉤 的 錨 栓, 其 幾 何 形 狀 使 其 在 非 開 裂 混 凝 土 之 拉 出 強 度 在 不 考 慮 摩 擦 效 應 下 等 於 或 大 於 1.4N P ( 其 中 N P 依 式 (D-16) 計 算 ); 及 符 合 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 試 驗 方 法 評 估 要 求 之 後 置 錨 栓 均 適 用 本 附 篇 惟 後 置 錨 栓 應 符 合 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 試 驗 方 法 之 試 驗 要 求 幾 何 外 型 符 合 ANSI/ASME B1.1 [D.1] B18.2.1 [D.2] 和 B18.2.6 [D.3] 之 標 準 型 預 埋 式 擴 頭 錨 栓 和 擴 頭 錨 釘 試 驗 行 為, 可 據 以 計 算 其 拉 拔 值 後 置 式 錨 栓 沒 有 可 預 測 之 拉 拔 值, 因 此 必 須 依 據 試 驗 結 果 依 本 附 篇 使 用 之 後 置 式 錨 栓, 依 ACI 355.2 試 驗 結 果 其 拉 拔 破 壞 以 可 接 受 的 載 重 位 移 特 性 或 其 他 破 壞 模 式 來 顯 示 幾 何 外 型 符 合 ANSI/ASME B1.1,B18.2.1 和 B18.2.6 之 標 準 型 預 埋 式 擴 頭 錨 栓 和 擴 頭 錨 釘, 已 經 實 驗 驗 證 符 合 實 際 行 為, 因 此 可 依 據 計 算 值 進 行 設 計 後 置 式 錨 栓 由 於 無 法 預 測 其 拉 拔 值, 必 須 依 據 試 驗 結 果 本 附 篇 規 定 應 依 ACI 355.2 之 試 驗, 且 其 結 果 應 能 顯 示 一 個 可 被 接 受 之 載 重 位 移 特 性 線, 或 未 拉 破 以 前 已 有 其 他 破 壞 產 生 D.3.4 高 周 次 疲 勞 或 衝 擊 性 載 重 為 主 控 載 重 時, 本 附 篇 不 適 用 本 附 篇 之 載 重 不 包 括 高 周 次 疲 勞 或 衝 擊 性 載 重 ( 例 如 爆 炸 或 振 動 波 ) 但 包 括 地 震 力, 詳 見 第 D.4.3 節 之 設 計 需 求 D.4 一 般 需 求 D.4.1 錨 栓 和 錨 栓 群 之 設 計 應 依 據 最 大 設 計 載 重 下 之 彈 性 分 析 若 計 算 強 度 係 依 韌 性 鋼 材 而 定, 可 以 塑 性 分 析 方 法 決 定 設 計 載 重, 但 分 析 時 應 考 慮 變 形 一 致 性 當 錨 栓 群 的 強 度 由 混 凝 土 破 壞 所 控 制, 其 行 為 是 脆 性 的, 錨 栓 間 之 高 低 應 力 之 應 力 再 分 配 無 法 達 成 以 彈 性 理 論 分 析 假 設 連 結 鐵 件 有 足 夠 勁 度, 錨 栓 受 力 與 外 力 大 小 和 距 離 錨 栓 群 中 性 軸 之 距 離 成 正 比 D-5

當 錨 栓 強 度 由 錨 栓 鋼 材 韌 性 降 伏 力 所 控 制, 錨 栓 受 力 明 顯 的 可 再 分 配, 以 彈 性 理 論 分 析 是 保 守 的 參 考 文 獻 [D.4] 至 [D.6] 中 非 線 性 分 析 塑 性 理 論 可 用 以 決 定 韌 性 錨 栓 群 的 承 載 力 D.4.2 錨 栓 的 設 計 強 度 必 須 大 於 或 等 於 依 據 第 2.4.2 節 載 重 組 合 下 計 算 所 得 之 最 大 設 計 載 重 D.4.3 錨 栓 設 計 包 括 地 震 力 效 應 時, 應 符 合 第 D.4.3.1 至 D.4.3.5 節 之 規 定 後 置 式 結 構 錨 栓 使 用 在 中 震 區 或 強 震 區 時, 應 以 ACI 355.2 之 模 擬 地 震 試 驗 求 算 多 次 往 覆 大 位 移 條 件 下 之 承 載 力 因 為 ACI 355.2 試 驗 不 在 塑 性 鉸 區 域, 附 篇 D 地 震 力 作 用 下 塑 性 鉸 區 域 之 錨 栓 設 計 在 中 震 區 或 強 震 區 之 錨 栓 設 計, 採 用 較 為 保 守 的 設 計 方 法, 其 設 計 強 度 φ N n 和 φ V n 乘 以 0.75, 而 且 應 該 有 足 夠 韌 性 的 系 統 錨 栓 承 載 力 應 由 錨 栓 鋼 材 韌 性 降 伏 控 制 假 如 錨 栓 無 法 符 合 韌 性 要 求, 則 連 結 鐵 件 承 載 能 力 應 遠 低 於 錨 栓 承 載 能 力 設 計 之 連 結 鐵 件 具 有 足 夠 韌 性, 可 考 量 降 伏 到 極 限 的 載 重 能 力 比 值 只 有 當 極 限 承 載 能 力 遠 大 於 降 伏 承 載 力, 某 一 連 結 鐵 件 在 多 數 連 結 鐵 件 已 應 變 硬 化 或 失 敗 後 之 降 伏 才 可 能 僅 造 成 次 要 的 破 壞 在 地 震 力 條 件 下, 剪 力 載 重 之 方 向 無 法 被 預 測, 因 此, 應 考 量 全 部 的 剪 力 載 重 作 用 在 任 何 方 向 D.4.3.1 附 篇 D 之 規 定 不 可 用 於 地 震 力 作 用 下 混 凝 土 結 構 產 生 塑 性 區 域 範 圍 內 之 錨 栓 設 計 ACI 355.2 第 3.1 節 之 耐 震 試 驗 程 序 不 模 擬 塑 性 鉸 區 域 之 錨 栓 行 為 在 塑 性 鉸 區 域 內 嚴 重 之 開 裂 和 碎 裂 非 附 篇 D 所 討 論 之 破 壞 情 況 D.4.3.2 D.4.3.3 D.4.3.4 D.4.3.5 須 考 慮 地 震 效 應 之 構 材, 依 據 第 D.3.3 節 之 後 置 錨 栓 必 須 通 過 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 試 驗 方 法 之 模 擬 耐 震 試 驗 須 考 慮 地 震 效 應 之 構 材, 錨 栓 的 設 計 強 度 為 0.75φ N n 和 0.75φV n, 其 中 φ 依 據 第 D.5.4 或 D.5.5 節 之 規 定,N n 和 V n 依 據 第 D.5.1 節 之 規 定 須 考 慮 地 震 效 應 之 構 材, 除 非 滿 足 第 D.4.3.5 節 規 定, 錨 栓 設 計 應 以 韌 性 鋼 材 元 件 之 拉 力 強 度 或 剪 力 強 度 為 破 壞 模 式 錨 栓 具 有 連 結 鐵 件 者, 如 設 計 使 連 結 鐵 件 降 伏 時 傳 遞 至 錨 栓 之 力 不 大 於 依 第 D.4.3.3 節 規 定 之 錨 栓 設 計 強 度 此 情 況 下 可 取 代 第 D.4.3.4 節 之 規 定 D.4.4 所 有 錨 栓 軸 拉 力 和 剪 力 強 度 規 定 適 用 於 常 重 混 凝 土, 如 果 用 於 輕 質 混 凝 土, 規 範 中 之 N n 和 V n 中 f c 修 正 係 數 : 粗 細 骨 材 皆 為 輕 質 骨 材 之 全 輕 質 混 凝 土 須 乘 以 0.75; 對 常 重 砂 輕 質 混 凝 土 須 乘 以 0.85 介 於 以 上 兩 者 間 之 含 有 部 份 輕 質 細 骨 材 之 混 凝 土 可 以 內 插 法 決 定 之 D.4.5 本 附 篇 中 用 於 計 算 之 f c 值 在 預 埋 錨 栓 不 可 大 於 700 kgf/cm 2, 後 置 錨 栓 不 可 大 於 560 kgf/cm 2 當 後 置 錨 栓 實 際 f c 值 大 於 560 kgf/cm 2 時 應 進 行 試 驗 有 少 數 的 試 驗 顯 示 [D.7], 在 高 強 度 混 凝 土 的 預 埋 和 後 置 錨 栓, 本 附 篇 之 設 計 方 法 不 保 守 特 別 是 f c =770~840 kgf/cm 2 之 預 埋 錨 栓 除 非 有 更 多 試 驗 值, 預 埋 錨 栓 之 混 凝 土 上 限 為 f c =700 kgf/cm 2 這 和 第 四 及 五 章 之 規 定 一 致 ACI 355.2 不 要 求 後 置 錨 栓 在 混 凝 土 強 度 f c >560 kgf/cm 2 試 驗, 因 為 後 置 錨 栓 在 高 強 D-6

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 度 混 凝 土 中 膨 脹 有 困 難 因 此 設 定 後 置 錨 栓 之 使 用 混 凝 土 f c 560 kgf/cm 2 D.5 錨 栓 強 度 通 則 D.5.1 錨 栓 設 計 強 度 可 依 據 第 D.5.2 節 之 計 算 值, 或 試 驗 之 5% 失 敗 率 強 度 破 壞 模 式 應 考 慮 下 列 各 項 : (1) 錨 栓 之 鋼 材 拉 力 強 度 ( 第 D.6.1 節 ) (2) 錨 栓 之 鋼 材 剪 力 強 度 ( 第 D.7.1 節 ) (3) 混 凝 土 拉 破 強 度 ( 第 D.6.2 節 ) (4) 混 凝 土 剪 破 強 度 ( 第 D.7.2 節 ) (5) 錨 栓 之 拔 出 強 度 ( 第 D.6.3 節 ) (6) 拉 力 錨 栓 之 混 凝 土 邊 緣 脹 破 強 度 ( 第 D.6.4 節 ) (7) 剪 力 錨 栓 之 混 凝 土 撬 破 強 度 ( 第 D.7.3 節 ) 此 外, 錨 栓 之 邊 距 間 距 和 厚 度 應 符 合 第 D.9 節 之 規 定, 以 避 免 混 凝 土 劈 裂 破 壞 N n N n N n (i) 鋼 材 破 壞 (ii) 拔 出 (iv) 脹 破 N n N n N n N n N n N n (iii) 混 凝 土 拉 破 V n (a) 拉 力 V n (v) 混 凝 土 劈 裂 V n (i) 混 凝 土 剝 裂 前 錨 栓 剪 斷 V n V n V n V n V n V n (iii) 混 凝 土 剪 破 (ii) 混 凝 土 邊 緣 被 錨 栓 撬 破 (b) 剪 力 圖 RD.5.1 錨 栓 之 破 壞 模 式 本 節 提 供 錨 栓 及 混 凝 土 評 估 強 度 之 需 求 各 種 鋼 材 和 混 凝 土 破 壞 模 式 如 圖 RD.5.1 錨 栓 破 壞 模 式 在 參 考 文 獻 [D.8] 到 [D.10] 中 有 深 入 討 論 第 D.5.2 和 D.5.3 節 之 破 壞 模 式 可 用 以 建 立 和 混 凝 土 有 關 之 強 度 擴 D-7

頭 錨 栓, 擴 頭 錨 釘 和 後 置 式 錨 栓 可 採 用 第 D.6.2 和 D.7.2 節 之 混 凝 土 破 裂 設 計 方 法 錨 栓 強 度 則 依 據 第 D.6.3 節 求 算 拔 出 強 度, 第 D.6.4 節 求 算 邊 緣 脹 破 強 度, 以 及 第 D.9 節 之 最 小 間 距 和 邊 距 之 規 定 錨 栓 拉 力 設 計 中, 錨 栓 強 度 取 決 於 安 裝 之 適 切 性 安 裝 之 需 求 規 定 於 第 D.10 節 有 些 後 置 式 錨 栓 對 於 安 裝 之 誤 差 度 影 響 不 大 因 為 已 反 應 於 ACI 355.2 之 φ 因 數 中 試 驗 步 驟 亦 可 用 於 單 根 螺 栓 之 拉 力 和 剪 力 的 破 裂 強 度 然 而 試 驗 結 果 需 要 以 基 本 統 計 方 法 去 評 估 第 D.5.2 節 中 安 全 考 量 混 凝 土 破 裂 方 法 的 試 驗 值 其 試 驗 的 次 數 應 使 統 計 有 意 義, 其 結 論 以 5% 失 敗 率 決 定 D.5.1.1 錨 栓 之 設 計 除 依 第 D.4.3 節 需 求 外, φ N (D-1) n N ua φ Vn V ua (D-2) D.5.1.2 在 式 (D-1) 和 式 (D-2) 中, φ N n 和 φ Vn 是 所 有 破 壞 模 式 之 最 小 設 計 強 度 φ N n 是 單 根 D.5.1.3 錨 栓 或 錨 栓 群 之 最 小 拉 力 設 計 強 度, 由 φ N sa φ nn pn φ N sb 或 φ N sbg φ N cb 或 φ N cbg 決 定 之 φ V n 是 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 最 小 剪 力 強 度, 由 φ Vsa φ V cb 或 φ Vcbg 和 φ Vcp 或 φ Vcpg 決 定 之 當 N u 和 V u 同 時 作 用 時, 應 依 第 D.5.3 節 考 量 其 互 制 效 應 D.5.2 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 的 計 算 強 度 應 基 於 和 試 驗 結 果 相 符 合 之 設 計 模 式 用 於 試 驗 的 材 料 應 該 和 用 於 結 構 體 之 材 料 相 同 計 算 強 度 應 依 據 單 根 錨 栓 5% 失 敗 率 的 強 度 計 算 計 算 強 度 和 混 凝 土 強 度 尺 度 效 應 錨 栓 數 量 錨 栓 的 間 距 邊 距 混 凝 土 厚 度 錨 栓 群 之 偏 心 載 重 混 凝 土 是 否 有 開 裂 等 皆 有 關 係 設 計 模 式 中 之 邊 距 和 間 距 限 制 應 該 和 已 被 試 驗 証 實 之 模 式 相 符 合 第 D.5.2 和 D.5.3 節 建 立 的 表 現 因 數 須 要 以 錨 栓 設 計 模 式 驗 證 有 許 多 可 用 的 設 計 方 法 已 存 在, 使 用 者 經 常 同 意 依 據 第 D.5.2 節 以 試 驗 結 果 來 設 計, 但 需 有 足 夠 可 用 數 據 D.5.2.1 鋼 筋 提 供 之 圍 束 或 束 制 之 效 應 對 於 混 凝 土 拉 拔 破 裂 之 設 計 模 式 可 適 用 第 D.5.2 節 之 規 定 載 重 作 用 方 向 配 置 額 外 鋼 筋, 圍 束 鋼 筋 或 兩 種 鋼 筋 皆 有 時, 可 提 高 錨 栓 接 合 強 度 和 韌 性 預 鑄 斷 面 之 預 埋 錨 栓 即 為 實 例 構 材 邊 緣 之 擴 頭 錨 栓 的 剪 力 強 度 將 因 配 置 適 當 鋼 筋 而 明 顯 地 提 高 參 考 文 獻 [D.8] [D.11] 和 [D.12] 提 供 足 夠 資 料 以 設 計 前 述 鋼 筋 ACI 355.2 錨 栓 認 同 試 驗 或 第 D.6.2 和 D.7.2 節 中 混 凝 土 破 裂 計 算 方 法 未 包 括 上 述 鋼 筋 設 計 者 應 依 據 其 他 試 驗 數 據 和 設 計 理 論 以 考 量 補 強 鋼 筋 之 效 應 當 錨 栓 超 過 第 D.5.2.2 節 之 限 制, 或 幾 何 形 狀 限 制 破 裂 強 度 之 發 展, 或 前 述 兩 者 皆 有 時, 以 鋼 筋 配 置 於 載 重 之 垂 直 方 向 並 承 擔, 破 裂 角 錐 中 所 有 載 重 鋼 筋, 完 整 的 錨 定 破 裂 面 之 兩 側 時 可 不 作 破 裂 強 度 計 算 無 補 強 鋼 筋 接 合 之 破 裂 強 度 在 載 重 作 用 下 會 有 明 顯 的 開 裂 開 裂 如 果 不 予 控 制 會 產 生 使 用 上 的 困 擾 ( 參 見 第 D.7.2.1 節 解 說 ) D.5.2.2 錨 栓 直 徑 不 超 過 5cm, 拉 力 埋 置 深 度 不 超 過 64cm, 其 混 凝 土 破 裂 強 度 應 可 依 第 D.6.2 和 D.7.2 節 之 規 定 計 算 D-8

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 混 凝 土 破 裂 設 計 方 法 在 視 為 符 合 第 D.5.2 節 安 全 考 量 是 由 混 凝 土 能 力 設 計 (Concrete Capacity Design; CCD) [D.9,D.10] [D.13,D.14] 方 法 發 展 而 來, 為 κ 方 法 所 採 用, 具 有 正 確 性 容 易 使 用 性 和 非 規 則 佈 置 之 方 便 性 CCD 方 法 預 測 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 載 重 承 載 能 力, 係 採 用 單 根 錨 栓 在 開 裂 混 凝 土 中 為 拉 力 或 剪 力 之 基 本 公 式, 另 外 再 乘 以 錨 栓 數 目, 邊 距, 間 距, 偏 心, 和 混 凝 土 未 開 裂 等 因 數 錨 栓 尺 寸 和 埋 置 長 度 的 限 制 係 基 於 目 前 試 驗 數 據 的 範 圍 破 裂 強 度 計 算 係 基 於 κ 方 法 所 建 議 的 模 式 該 模 式 以 破 裂 角 錐 之 角 度 約 35 所 構 成 [ 參 見 圖 RD.5.2.2(a) 和 (b)] N n 1.5h ef 1.5h ef c a1 約 35 h ef 約 35 1.5c a1 錨 栓 V n 1.5c a1 混 凝 土 邊 緣 圖 RD.5.2.2(a) 拉 破 錐 體 圖 RD.5.2.2(b) 剪 破 錐 體 D.5.3 承 受 拉 力 和 剪 力 聯 合 作 用 之 設 計, 應 採 用 互 制 公 式, 該 公 式 和 已 被 試 驗 証 實 之 模 式 相 符 合, 相 關 要 求 見 第 D.8 節 D.5.4 錨 栓 埋 設 於 混 凝 土 中 載 重 組 合 如 第 2.4.2 節 時, 其 強 度 折 減 因 數 φ 如 下 : (1) 錨 栓 由 韌 性 鋼 材 強 度 控 制 時 : (a) 拉 力 載 重 0.75 (b) 剪 力 載 重 0.65 (2) 錨 栓 由 脆 性 鋼 材 強 度 控 制 時 : (a) 拉 力 載 重 0.65 (b) 剪 力 載 重 0.60 (3) 錨 栓 由 混 凝 土 之 拉 破 剪 破 邊 緣 脹 破 拔 出 或 撬 破 等 強 度 控 制 時 : 情 況 A 情 況 B (a) 剪 力 載 重 0.75 0.70 (b) 拉 力 載 重 預 埋 式 之 擴 頭 錨 釘 擴 頭 錨 栓 或 彎 鉤 錨 栓 0.75 0.70 後 置 式 錨 栓 歸 類 : 種 類 1.( 安 裝 方 式 為 低 敏 感 度, 高 可 靠 度 ) 0.75 0.65 種 類 2.( 安 裝 方 式 為 中 敏 感 度, 中 可 靠 度 ) 0.65 0.55 種 類 3.( 安 裝 方 式 為 高 敏 感 度, 低 可 靠 度 ) 0.55 0.45 情 況 A 是 可 能 發 生 混 凝 土 破 壞 面 有 輔 助 鋼 筋 穿 越, 因 此 混 凝 土 可 能 破 壞 之 稜 柱 狀 可 和 結 構 桿 件 結 合 情 況 B 是 沒 有 提 供 輔 助 鋼 筋, 或 由 拔 出 或 撬 破 強 度 控 制 D-9

以 鋼 材 強 度 f ut 而 非 f y 表 示 錨 栓 鋼 材 之 計 算 強 度 ( 參 見 第 D.6.1 和 D.7.1 節 ), 其 因 數 φ 值 較 小 但 其 安 全 水 準 相 當 於 f y 之 有 較 大 φ 值 者 剪 力 之 φ 值 比 拉 力 者 為 小, 非 因 材 料 的 差 異 性, 而 係 反 應 錨 栓 群 之 剪 力 分 佈 不 均 勻 性 如 果 錨 栓 連 結 鐵 件 之 設 計 韌 性 降 伏 值 不 超 過 錨 栓 最 小 設 計 強 度 之 75%, 連 結 鐵 件 視 為 具 有 韌 性 之 破 壞 ( 參 見 第 D.4.3.4 節 ) 錨 栓 破 壞 若 由 混 凝 土 的 脆 性 破 裂 或 脹 裂 所 控 制, 則 有 下 列 兩 種 情 況 : : 情 況 A, 補 強 鋼 筋 使 破 壞 角 錐 連 結 到 結 構 構 件 ; 情 況 B, 未 設 置 輔 助 鋼 筋 補 強 鋼 筋 之 設 計 在 第 D.5.2.1 節 解 說 和 參 考 文 獻 [D.8, D.11, D.12, D.15] 強 度 折 減 係 數 的 討 論 見 第 D.5.5 節 解 說 ACI 355.2 中 安 裝 步 驟 靈 敏 度 試 驗 決 定 錨 栓 元 件 的 分 類 在 ACI 355.2 試 驗 中, 錨 栓 安 裝 的 扭 轉 變 異 效 應, 鑽 掘 孔 洞 之 許 可 差, 錨 栓 安 裝 之 能 量 水 準, 和 須 證 明 可 用 於 開 裂 混 凝 土 的 錨 栓, 開 裂 寬 度 增 加 均 加 以 考 量 可 接 受 的 後 置 式 錨 栓 分 成 三 類 : 種 類 1. 按 裝 方 式 為 低 敏 感 度 和 高 可 靠 度 種 類 2. 按 裝 方 式 為 中 敏 感 度 和 中 可 靠 度 種 類 3. 按 裝 方 式 為 高 敏 感 度 和 低 可 靠 度 錨 栓 強 度 在 剪 力 載 重 下, 安 裝 的 誤 差 和 容 許 量 不 敏 感 因 此, 各 種 錨 栓 的 剪 力 計 算 ; 情 況 A,φ = 0.75 ; 情 況 B, φ = 0. 70 D.5.5 錨 栓 埋 設 於 混 凝 土 中 載 重 組 合 如 附 篇 C 時, 其 強 度 折 減 因 數 φ 如 下 : (1) 錨 栓 由 韌 性 鋼 材 元 件 強 度 控 制 時 : (a) 拉 力 載 重 0.80 (b) 剪 力 載 重 0.75 (2) 錨 栓 由 脆 性 鋼 材 元 件 強 度 控 制 時 : (a) 拉 力 載 重 0.70 (b) 剪 力 載 重 0.65 (3) 錨 栓 由 混 凝 土 之 拉 破 剪 破 邊 緣 脹 破 拔 出 或 撬 破 等 強 度 控 制 時 : 情 況 A 情 況 B (a) 剪 力 載 重 0.85 0.75 (b) 拉 力 載 重 預 埋 式 之 擴 頭 錨 釘 擴 頭 錨 栓 或 彎 鉤 錨 栓 0.85 0.75 後 置 式 錨 栓 歸 類 : 種 類 1.( 安 裝 方 式 為 低 敏 感 度, 高 可 靠 度 ) 0.85 0.75 種 類 2.( 安 裝 方 式 為 中 敏 感 度, 中 可 靠 度 ) 0.75 0.65 種 類 3.( 安 裝 方 式 為 高 敏 感 度, 低 可 靠 度 ) 0.65 0.55 情 況 A 是 可 能 發 生 混 凝 土 破 壞 面 有 輔 助 鋼 筋 穿 越, 因 此 混 凝 土 可 能 破 壞 之 稜 柱 狀 可 和 結 構 桿 件 結 合 情 況 B 是 沒 有 提 供 輔 助 鋼 筋, 或 由 拔 出 或 撬 破 強 度 控 制 第 D.5.5 節 之 φ 值 與 本 規 範 附 篇 C 之 載 重 因 數 配 合 使 用 在 第 D.5.4 節 中 之 φ 值 和 本 規 範 第 2.2 節 載 重 因 數 配 合 使 用 載 重 因 數 與 φ 值 之 間 與 附 篇 D 之 關 係 及 應 用 列 於 附 篇 C 中, 本 節 將 說 明 φ 值 之 選 用 本 節 之 強 度 折 減 因 數 較 第 D.5.4 節 為 高, 係 因 配 合 附 篇 C 所 用 之 載 重 因 數 為 高 之 結 果 D-10

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 D.6 拉 力 載 重 之 設 計 要 求 D.6.1 錨 栓 鋼 材 拉 力 強 度 D.6.1.1 錨 栓 鋼 材 拉 力 計 算 強 度, N sa, 由 鋼 材 控 制 時, 應 依 錨 栓 鋼 材 性 質 和 錨 栓 尺 寸 決 定 D.6.1.2 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 拉 力 計 算 強 度, N sa, 不 可 超 過 下 式, N sa = nase futa (D-3) 其 中,n 為 錨 栓 群 之 錨 栓 支 數, f uta 不 可 超 過 1.9f ya 或 8,750kgf/cm 2 錨 栓 的 拉 力 計 算 強 度 最 好 以 A se futa 以 替 代 A se f ya, 因 為 錨 栓 材 料 的 主 要 性 質 不 易 以 降 伏 點 來 定 義 美 國 鋼 構 學 會 (AISC) 自 1986 版 之 規 範 錨 栓 拉 力 強 度 以 A se futa 描 述 第 2.4 節 之 載 重 因 數 和 D.5.4 節 之 φ 值, 應 用 於 式 (D-3) 所 得 結 果 與 AISC 之 載 重 和 抵 抗 係 數 設 計 規 範 (Load and Resistance Factor Design Specifications) [D.18] 一 致 f uta 上 限 為 1. 9 f ya 係 為 確 保 在 使 用 載 重 情 況 下, 錨 栓 應 力 不 會 超 過 f ya 將 f uta 上 限 訂 為 1. 9 f ya 係 導 引 自 LRFD 規 範 在 使 用 載 重 情 況 之 條 件 第 2.4 節 中, 平 均 載 重 因 數 是 1.4 亦 即 (1.2D+1.6L) 除 以 最 大 折 減 係 數 φ 值 ( 拉 力 情 況 0.75), 其 結 果 f / f 為 1.87(=1.4/0.75) 附 篇 C 中, 平 均 載 重 因 數 1.55 亦 即 (1.4D+1.7L) uta ya 除 以 最 大 φ 值 ( 拉 力 情 況 0.80), 其 結 果 為 f ut / f y 為 1.94(=1.55/0.8) 為 求 結 果 一 致 性, f uta 之 使 用 性 限 制 取 為 1. 9 f ya 假 如 f uta 和 f ya 之 比 例 超 過 該 值 時, 錨 栓 在 使 用 載 重 時 會 超 過 f ya 雖 然 一 般 鋼 材 錨 栓 不 受 此 上 限 之 限 制, 例 如 ASTM A307 之 f / f 最 大 值 僅 為 1.6, 但 對 於 不 銹 鋼 材 仍 有 限 制 之 必 要 uta ya 0. 9743 2 膨 脹 錨 栓 依 製 造 廠 商 所 標 示 之 有 效 斷 面 積 ; 螺 牙 錨 栓 面 積 為 A se = π ( d0 ) 4 n, 其 中 n t 是 每 公 分 之 螺 牙 數 目 D.6.2 錨 栓 之 混 凝 土 拉 破 強 度 D.6.2.1 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 混 凝 土 拉 破 計 算 強 度, N cb 或 N cbg, 不 可 超 過 下 式 單 根 錨 栓 ; 錨 栓 群 ; A = N (D-4) Nc N cb ψ ed, Nψ c, Nψ cp, N ANco Nc N cbg ψ ec, Nψ ed, Nψ c, Nψ cp, N ANco b A = N (D-5) 因 數 ψ ec, N ψ ed, N ψ c, N ψ cp, N 分 別 於 第 D.6.2.4 D.6.2.5 D.6.2.6 和 D.6.2.7 節 定 義 之 A Nc = 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 破 壞 面 之 投 影 面 積, 該 面 積 近 似 由 單 根 錨 栓 之 中 心 或 錨 栓 群 之 外 圍 錨 栓 之 中 心 線 向 外 1.5hef 所 形 成 之 破 壞 面, 為 四 方 形 幾 何 投 影 A Nc 不 得 大 於 na Nco, 其 中 n 是 錨 栓 群 之 拉 力 錨 栓 支 數 A Nco 是 單 根 錨 栓 其 破 壞 面 遠 離 邊 緣 大 於 等 於 1. 之 投 影 面 積 2 Nco h ef 5hef b A = 9 (D-6) t D-11

ψ ed,n 錨 栓 群 錨 栓 間 距 邊 距 等 對 混 凝 土 拉 破 強 度 之 影 響, 如 式 (D-4) 和 式 (D-5) 中 修 正 係 數 A / A 和 圖 RD.6.2.1(a) 說 明 A Nco 和 式 (D-6) A Nco 是 單 根 錨 栓 之 最 大 投 影 面 積 圖 RD.6.2.1(b) 說 明 單 根 錨 栓 和 錨 栓 群 的 各 種 投 影 面 積 因 為 A Nc 是 錨 栓 群 的 投 影 總 面 積, A Nco 是 單 根 錨 栓 的 面 積, 在 式 (D-4) 或 式 (D-5) 中 不 必 包 括 錨 栓 支 數 n 假 如 錨 栓 群 間 造 成 投 影 面 積 相 互 重 疊 時, A Nc 值 應 予 以 折 減 1.5h ef 1.5hef Nc Nco h ef 35 破 裂 角 錐 剖 面 圖 1.5h ef 1.5h ef 1.5h ef ca1 1.5hef A Nc 1.5h ef 1.5hef 平 面 圖 A = ( 2 1. 5h )( 2 1. 5h ) = Nco 圖 RD.6.2.1(a) 單 根 錨 栓 之 最 大 投 影 面 積 1.5h ef c a1 s 1 1.5h ef ef A Nc ef 9h 2 ef A Nco 之 計 算 c a1 s 1 1.5h ef 1.5h ANc ef 1.5h ef 1.5h ef s 2 c a 2 A Nc = ( ca1 + 1. 5hef )( 2 1. 5hef ) 如 果 c < 1. 5h a1 ef A Nc = ( ca1 + s1 + 1. 5hef )( 2 1. 5hef ) 如 果 c < 3h a1 < 1. 5hef 且 s1 圖 RD.6.2.1(b) 單 根 錨 栓 及 錨 栓 群 的 投 影 面 積 ef A Nc = ( ca1 + s1 + 1. 5hef )( ca2 + s2 + 1. 5hef ) 如 果 c 與 c < 1. 5h a1 a2 並 且 s 1 與 s 2 < 3h A Nc 之 計 算 ef ef D.6.2.2 單 根 錨 栓 在 開 裂 混 凝 土 中, 基 本 混 凝 土 拉 破 強 度 N b 不 可 超 過 下 式, N b = k f h (D-7) c c 1. 5 ef D-12

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 其 中 k c =10, 預 埋 式 錨 栓 k c = 7.2, 後 置 式 錨 栓 經 由 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 試 驗 方 法 製 造 指 定 之 試 驗, 後 置 式 錨 栓 之 k c 值 可 以 大 於 7.2, 但 不 可 超 過 10 當 預 埋 式 擴 頭 錨 釘 和 擴 頭 錨 栓, 其 28 cm h ef 63.5 cm 者, 基 本 混 凝 土 拉 破 強 度, N b, 不 可 超 過 下 式 N b c 5 / 3 ef = 5. 8 f h (D-8) 錨 栓 承 載 能 力 係 假 設 混 凝 土 之 破 壞 機 制 為 破 壞 錐 角 度 為 35 時 導 引 而 來 [D.9,D.11,D.14] [D.9] 式 (D-7) 中 k c 值 係 由 大 量 的 非 開 裂 混 凝 土 試 驗 數 據 以 5% 失 敗 率 定 義 所 決 定, 如 果 是 開 裂 混 凝 土, k c 值 應 予 以 修 正 [D.10,D.19] 依 據 ACI 355.2 之 產 品 試 驗 證 實, 後 置 錨 栓 可 採 用 較 大 之 k c 值 依 據 ACI 355.2 產 品 試 驗 證 實 k c 值 超 深 埋 置 錨 栓 ( h ef > 28cm 5 3 ef 1.5 ef ) 時, 使 用 h 經 證 實 為 過 份 保 守, 唯 此 類 實 驗 為 特 別 情 況, 且 使 用 特 殊 骨 材 者 公 式 (D-8) 以 h 來 表 示 預 埋 錨 栓, 28 cm hef 63. 5 cm 之 狀 況 63.5cm 之 上 限 係 試 驗 數 據 之 最 大 範 圍 本 公 式 亦 可 用 於 削 切 後 置 式 錨 栓, 然 而, 第 D.5.2 節 在 使 用 時 仍 須 以 試 驗 結 果 修 正 D.6.2.3 錨 栓 之 三 邊 或 四 邊 之 最 大 邊 距 小 於 1.5h e f 的 情 況 下, 式 (D-4) 至 式 (D-11) 中 之 埋 置 深 度 h ef 限 制 在 c a,max /1.5 和 錨 栓 群 之 錨 栓 最 大 間 距 之 1/3 當 錨 栓 之 三 邊 或 更 多 邊 的 邊 距 小 於 1.5h ef 時, 採 用 式 (D-4) 至 式 (D-11) 之 CCD 方 法 計 算 拉 破 強 度 會 獲 得 過 份 保 守 結 果 [D.20] A N / A N0 之 一 般 性 定 義 並 未 反 應 邊 距 效 應 這 問 題 之 修 正 係 將 式 (D-4) 至 (D-11) 中, 限 制 h ef 值 不 超 過 c a,max /1.5, 其 中 c a,max 是 影 響 邊 距 之 最 大 值, 該 值 應 小 於 或 等 於 1.5h e f c a,max 在 任 何 情 況 下 應 小 於 錨 栓 群 中 錨 栓 最 大 間 距 之 1/3 限 制 h ef 是 錨 栓 最 大 間 距 之 1/3 係 為 了 防 止 設 計 人 採 用 單 根 錨 栓 之 錐 形 拉 破 強 度 計 算 錨 栓 群 強 度 圖 RD.6.2.3 h ef 之 限 制 值,h ef =c a,max /1.5, 即 h ef = 10cm 為 h ef 之 計 算 適 當 值 ' h ef = 10 cm 圖 中 說 明, 不 論 實 際 埋 設 長 度 多 少, 第 D.6.2.3 節 的 規 定 可 想 像 為 實 際 混 凝 土 拉 破 面 實 際 埋 深 h ef 之 破 壞 面 平 行 移 到 拉 力 載 重 作 用 之 混 凝 土 面 式 (D-4) 至 (D-11) 之 h ef 值 可 由 下 列 之 一 決 定 :(a) 破 壞 面 之 外 緣 與 第 一 個 自 由 邊 緣 之 交 界 面 ; 或 (b) 錨 栓 群 中 兩 錨 栓 之 混 凝 土 拉 破 面 之 交 界 面 圖 RD.6.2.3 中 A 點 定 義 為 假 設 破 壞 面 之 交 界 面 在 混 凝 土 面 之 h ef 值 D-13

實 際 破 壞 面 c a,max =15 cm A 點 10 cm 12.5 cm 23 cm N n h ef h ef =14 cm 對 於 限 制 h ef 下 之 假 設 破 壞 面 h ef =14 cm h ef 實 際 破 壞 面 對 於 限 制 h ef 下 之 假 設 破 壞 面 實 際 h ef =14 cm 而 三 個 邊 緣 皆 1.5 h ef, 因 此 對 於 h ef 的 限 制 值 ( 如 圖 中 h ef 所 示 ) 為 c a,max /1.5 與 錨 栓 群 中 最 大 間 距 的 1/3 之 最 大 值 : h ef =max(15/1.5, 23/3)= 10 cm 因 此, 在 式 (D-4) 到 (D-11) 中 使 用 h ef =10 cm 可 計 算 得 到 A Nc : A Nc =(15+10)(12.5+23+1.5(10))= 1262.5 cm 2 A 點 為 假 設 以 h e f 限 制 值 之 破 壞 面 與 混 凝 土 表 面 的 交 界 面 圖 RD.6.2.3 薄 構 材 中 拉 力 強 度 D.6.2.4 錨 栓 群 之 偏 心 載 重 修 正 因 數 1 ψ ec, N = 1. 0 (D-9) 2e N ( 1 + ) 3h 偏 心 e N 可 用 於 式 (D-9) 和 計 算 N cbg 之 式 (D-5) ef 當 錨 栓 群 中 僅 有 某 部 份 錨 栓 受 拉 力 時, 決 定 式 (D-9) 之 偏 心 值 e N 僅 受 拉 力 之 錨 栓 可 列 入 考 量 當 雙 軸 向 偏 心 載 重 時,ψ ec,n 依 各 軸 向 分 別 計 算, 並 計 算 其 乘 積 做 為 式 (D-5) 之 ψ ec,n 圖 RD.6.2.4(a) 顯 示 錨 栓 群 皆 是 拉 力 時,ψ ec,n 為 受 力 和 錨 栓 群 之 偏 心 值 錨 栓 群 之 載 重 亦 可 僅 使 部 分 錨 栓 受 拉 力, 如 圖 RD.6.2.4(b), 此 時, 僅 受 拉 錨 栓 才 列 入 e N 之 計 算 中 錨 栓 之 載 重 值 係 按 合 力 和 拉 力 錨 栓 重 心 之 偏 心 距 D-14

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 T 3 T 2 T 1 錨 栓 張 力 載 重 之 中 心 e N 張 力 載 重 之 總 和 T 1 +T 2 +T 3 (a) 錨 栓 群 均 受 拉 力 T 2 T 1 錨 栓 張 力 載 重 之 中 心 e N 張 力 載 重 之 總 和 T1+T2 D.6.2.5 當 計 算 時 只 有 考 慮 受 張 力 作 用 之 錨 栓 (b) 錨 栓 群 中 僅 部 份 受 拉 力 圖 RD.6.2.4 錨 栓 群 e N 值 定 義 邊 距 效 應 修 正 因 數 當 c a,min 1.5h e f,ψ ed,n =1; ca 當 c a,min < 1.5h e f,ψ ed,n =0.7+0.3 1. 5h,min ef (D-10) (D-11) 假 如 錨 栓 靠 近 邊 緣, 因 此 沒 有 足 夠 空 間 發 展 完 整 性 拉 破 錐, 錨 栓 之 承 載 能 力 遠 小 於 A Nc /A Nco 之 修 正 假 如 最 小 的 邊 距 大 於 1.5h [D.9] ef, 完 整 性 拉 破 錐 可 以 形 成, 因 此 不 必 折 減 (ψ ed,n =1) 假 如 邊 距 小 於 1.5h ef 時,ψ ed,n 因 數 應 做 邊 距 效 應 修 正 D.6.2.6 當 錨 栓 埋 置 之 混 凝 土 區 域, 在 使 用 載 重 下 構 材 經 分 析 不 會 產 生 開 裂, 修 正 因 數 為 : ψ c,n =1.25 預 埋 式 錨 栓 ψ c,n =1.4 後 置 式 錨 栓 其 中 式 (D-7) 之 k c =17, 在 使 用 載 重 下, 構 材 經 分 析 會 產 生 開 裂, 不 論 預 埋 式 錨 栓 或 後 置 式 錨 栓 其 ψ c,n =1.0, 在 開 裂 混 凝 土 之 後 置 式 錨 栓, 應 依 據 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 D-15

試 驗 方 法 之 規 定 混 凝 土 之 開 裂 控 制 應 依 第 3.7.2 節 規 定 配 置 均 佈 撓 曲 鋼 筋 或 者 配 置 圍 束 鋼 筋 以 產 生 等 值 開 裂 控 制 效 果 後 置 式 錨 栓 在 開 裂 或 未 開 裂 混 凝 土, 經 由 ACI 355.2 製 作 驗 證 報 告, 可 求 得 式 (D-7) 中 k c 的 數 值,k c 和 ψ c,n 數 值 必 須 基 於 ACI 355.2 製 作 驗 證 報 告 後 置 式 錨 栓 在 未 開 裂 混 凝 土, 經 由 ACI 355.2 製 作 驗 證 報 告, 可 求 得 式 (D-7) 中 k c 的 數 值, 而 且 必 須 採 用 1.0 後 置 式 錨 栓 和 預 埋 式 錨 栓, 依 據 ACI 355.2 之 規 定 未 能 符 合 開 裂 混 凝 土 之 使 用 限 制 時, 僅 可 使 用 於 未 開 裂 混 凝 土 之 區 域 開 裂 型 式 之 分 析 必 須 考 量 乾 縮 束 制 效 應 ( 參 見 13.11.1.2) ACI 355.2 錨 栓 品 質 試 驗 要 求, 錨 栓 在 開 裂 寬 度 為 0.3mm 之 區 域 應 有 良 好 表 現 如 果 開 裂 寬 度 會 超 過 0.3mm 時, 應 配 置 束 制 鋼 筋 式 (D-7) 和 (D-8) 之 混 凝 土 拉 破 強 度 係 假 設 混 凝 土 為 開 裂 者 ( 亦 即 ψ c,n =1.0 ): 場 鑄 式 ψ c,n k c =10; 後 置 式 ψ c,n k c = 7.2( 亦 即 預 埋 式 高 出 40%) 當 混 凝 土 為 非 開 裂 者 (ψ c,n 因 數 為 預 埋 式 ψ c,n =1.25, 後 置 式 ψ c,n =1.4), 則 場 鑄 式 ψ c,n k c =12.5, 後 置 式 ψ c,n k c =10( 亦 即 預 埋 式 高 出 25%) 此 與 現 場 觀 察 和 試 驗 結 果 一 致, 開 裂 和 非 開 裂 之 混 凝 土, 預 埋 式 錨 栓 強 度 皆 比 後 置 式 錨 栓 強 度 為 大 D.6.2.7 後 置 式 錨 栓 在 未 開 裂 混 凝 土 之 修 正 因 數, 依 據 第 D.6.2.6 節, 在 未 配 置 控 制 劈 裂 鋼 筋 時, 當 c a,min c ac,ψ cp,n =1.0; (D-12) 當 c a,min < c ac,ψ cp,n = 其 中 臨 界 邊 距 c ac 定 義 於 第 D.9.6 節 ca, min ef ac c ac 1.5h c (D-13) 第 D.6 節 之 設 計 規 定 是 基 於 假 設 基 本 混 凝 土 之 拉 破 強 度, 假 如 最 小 邊 距 c a,min 等 於 1.5h ef 時 可 以 發 展 完 [D.21] 成 然 而, 試 驗 結 果 指 出, 許 多 扭 轉 控 制 和 位 移 控 制 之 膨 脹 式 錨 栓 和 某 些 削 切 式 錨 栓, 需 要 之 最 小 邊 距 超 過 1.5h ef, 使 在 無 輔 助 鋼 筋 控 制 條 件 下 發 展 基 本 混 凝 土 拉 破 強 度 當 拉 力 載 重 作 用 時, 錨 栓 埋 置 端 部 產 生 之 拉 應 力 加 上 錨 栓 埋 置 時 引 致 之 拉 應 力, 劈 裂 破 壞 可 能 在 第 D.6.2.1 節 定 義 之 混 凝 土 拉 破 強 度 之 前 就 發 生 前 述 之 可 能 劈 裂 破 壞 模 式, 假 如 c a,min 小 於 臨 界 邊 距 c ac 時, 基 本 拉 破 強 度 應 以 ψ cp,n 修 正 因 數 折 減 假 如 有 控 制 劈 裂 之 輔 助 鋼 筋 或 者 在 工 作 載 重 作 用 下, 經 分 析 顯 示 或 有 開 裂 之 區 域 埋 置 錨 栓 時,ψ cp,n 修 正 因 數 取 為 1.0 控 制 劈 裂 之 輔 助 鋼 筋 不 會 影 響 第 D.5.4 節 或 第 D.5.5 節 中 情 況 A 或 B 之 選 擇 D.6.2.8 當 錨 栓 頭 另 外 配 置 額 外 鋼 板 或 墊 圈 時, 計 算 破 壞 面 之 投 影 面 積 可 以 自 鋼 板 或 墊 圈 有 效 周 圈 以 外 1.5h ef 計 算 有 效 周 圈 之 距 離 不 可 超 過 錨 栓 頭 外 墊 圈 或 鋼 板 的 厚 度 或 錨 栓 頭 外 緣 D.6.3 錨 栓 之 拔 出 強 度 D.6.3.1 單 根 錨 栓 之 拔 出 計 算 強 度,N pn, 不 可 超 過 下 式, D.6.3.2 N pn =ψ c,p N p (D-14) 其 中,ψ c,p 定 義 於 第 D.6.3.6 節 後 置 式 膨 脹 和 削 切 式 錨 栓,N p 值 應 依 據 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 試 驗 方 法 之 試 驗 結 果 為 5% 失 敗 率 強 度 後 置 式 膨 脹 和 削 切 式 錨 栓 之 拔 出 強 度 不 允 許 以 計 算 方 式 求 得 D-16

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 於 第 D.6.3.4 節 和 第 D.6.3.5 節 計 算 之 拔 出 強 度 公 式 僅 可 用 於 預 埋 式 擴 頭 和 彎 鉤 錨 栓 [D.8,D.12] ; 因 為 錨 栓 端 部 有 許 多 不 同 機 械 型 式, 除 非 拔 出 強 度 公 式 由 試 驗 修 正 D.6.3.3 預 埋 式 單 根 擴 頭 錨 釘 和 擴 頭 錨 栓, 其 拔 出 強 度 可 依 第 D.6.3.4 節 計 算 單 根 J 或 L 錨 栓, 其 拔 出 強 度 可 依 第 D.6.3.5 節 計 算 N p 亦 可 採 用 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 試 驗 方 法 規 定, 在 不 考 慮 摩 擦 效 應 下 依 試 驗 結 果 之 5% 失 敗 率 強 度 值 配 置 圍 束 鋼 筋 可 提 高 擴 頭 錨 釘 或 擴 頭 錨 栓 之 拔 出 強 度, 例 如 在 錨 釘 頭 或 錨 栓 頭 配 置 緊 密 螺 旋 筋 增 加 量 必 須 經 由 試 驗 求 得 D.6.3.4 式 (D-14) 中 之 單 根 擴 頭 錨 釘 或 擴 頭 錨 栓 之 拔 出 強 度 N p 不 可 超 過 下 式 N = 8 A f (D-15) p brg c 式 (D-15) 是 錨 栓 頭 部 混 凝 土 開 始 壓 碎 時 之 載 重 [D.8,D.15] 因 為 不 是 錨 栓 被 完 全 拉 出 混 凝 土, 因 此 公 式 中 沒 有 錨 栓 埋 設 長 度 之 因 素 設 計 者 必 須 認 知, 錨 栓 頭 部 混 凝 土 被 壓 碎 時, 會 大 量 降 低 錨 栓 的 勁 度, 一 般 亦 是 拔 出 破 壞 之 開 始 D.6.3.5 式 (D-14) 中 之 單 根 彎 鉤 錨 栓 之 拔 出 強 度 N p 不 可 超 過 下 式 N = 0.9 f e d (D-16) p c h 0 其 中 :3d o e h 4.5d o 式 (D-16) 適 用 於 彎 鉤 錨 栓, 係 由 Lutz 依 據 參 考 文 獻 [D.21] 之 結 論 發 展 而 來 其 中 只 取 承 壓 項, 任 何 摩 擦 項 皆 忽 略 不 計 因 為 彎 鉤 內 側 之 混 凝 土 被 壓 碎 時, 會 降 低 錨 栓 的 勁 度, 一 般 亦 是 拔 出 破 壞 的 開 始 e h 之 限 制 係 基 於 參 考 文 獻 [D.21] 三 個 試 驗 報 告 的 結 論 而 來 D.6.3.6 當 錨 栓 設 置 之 混 凝 土 區 域, 在 使 用 載 重 下 構 材 經 分 析 顯 示, 不 會 產 生 開 裂, ψ c,p =1.4 在 使 用 載 重 下 經 分 析 顯 示, 會 產 生 開 裂,ψ c,p =1.0 D.6.4 錨 栓 之 混 凝 土 側 面 脹 破 強 度 錨 栓 之 混 凝 土 側 面 脹 破 設 計 係 基 於 參 考 文 獻 [D.23] 之 建 議, 這 些 建 議 適 用 於 預 埋 擴 頭 錨 栓 後 置 式 錨 栓 應 依 據 ACI 355.2 之 研 析 ; 按 裝 時 之 劈 裂 比 邊 緣 脹 裂 更 是 控 制 因 素 D-17

D.6.4.1 單 根 擴 頭 錨 栓 深 層 埋 置 靠 近 邊 緣 ( c a1 < 0. 4hef ), 計 算 側 面 脹 破 強 度 N sb 不 可 超 過 下 式 N sb =42.44c a1 A f (D-17) brg c 當 單 根 擴 頭 錨 栓 埋 設 位 置 之 垂 直 邊 距 c a2 <3c a1 時, N 乘 以 (1+ c a2 /c a1 )/4, 其 中 1 c a2 /c a1 3 D.6.4.2 多 根 擴 頭 錨 栓 深 層 埋 置 靠 近 邊 緣 ( c a1 < 0. 4hef ), 錨 栓 間 距 s 小 於 6c a1, 錨 栓 群 之 計 算 側 面 脹 破 強 度 N 不 可 超 過 下 式 D.7 剪 力 載 重 之 設 計 要 求 sbg s N sbg = ( 1 + ) N sb (D-18) 6c 其 中, s = 錨 栓 群 中 最 外 緣 錨 栓 之 間 距 ; N 修 正 a1 sb sb 依 式 (D-17) 計 算, 且 不 必 做 垂 直 邊 距 之 D.7.1 錨 栓 鋼 材 剪 力 強 度 D.7.1.1 錨 栓 剪 力 強 度 由 鋼 材 控 制 時, V sa 應 依 錨 栓 鋼 材 性 質 和 錨 栓 尺 寸 決 定 D.7.1.2 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 剪 力 計 算 強 度, V sa, 不 可 超 過 下 列 (1) 至 (3) 式 : (1) 預 埋 式 擴 頭 錨 釘 V = na f (D-19) sa se uta 其 中, f uta 不 可 超 過 1.9f ya 或 8,750 kgf/cm 2 (2) 預 埋 式 擴 頭 錨 栓 或 彎 鉤 錨 栓 V = n0. 6 A f (D-20) sa se 其 中, f uta 不 可 超 過 1.9f ya 或 8,750 kgf/cm 2 (3) 後 置 式 錨 栓, V sa 用 式 (D-20) uta 必 須 依 據 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 試 驗 方 法 之 試 驗 結 果, 否 則 可 採 錨 栓 的 計 算 剪 力 強 度 在 擴 頭 錨 栓 最 好 以 A se f uta 表 示, 其 他 型 式 錨 栓 最 好 以 0.6A se f uta, 而 不 要 以 A se f ya 表 示, 因 為 標 準 錨 栓 材 料 不 具 有 良 好 定 義 的 降 伏 點 式 (D-19) 及 (D-20) 計 算 之 結 果 與 依 據 AISC 規 範 中 載 重 和 抵 抗 係 數 設 計 規 範 (Load and Resistance Foctor Design Specifications) [D.18] 之 載 重 因 數 和 第 D.4.4 節 之 φ 值 一 致 f uta 上 限 為 1.9f ya 係 為 確 保 在 使 用 載 重 情 況 下, 錨 栓 應 力 不 會 超 過 f ya 將 f uta 上 限 訂 為 1.9f ya 係 導 引 自 LRFD 規 範, 相 關 說 明 參 見 第 D.6.1.2 節 之 解 說 0.9743 2 膨 脹 錨 栓 依 製 造 廠 商 所 標 示 之 有 效 斷 面 積 ; 螺 牙 錨 栓 面 積 為 Ase = π ( d0 ) 4 n, 其 中 n t 是 每 公 分 之 螺 牙 數 目 D.7.1.3 當 錨 栓 採 用 注 漿 施 工 法, 第 D.7.1.2 節 之 計 算 強 度 須 要 乘 以 0.8 t D-18

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 D.7.2 錨 栓 之 混 凝 土 剪 破 強 度 D.7.2.1 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 剪 破 計 算 強 度,V cb 或 V cbg, 不 可 超 過 下 列 公 式 計 算 值 : (1) 單 根 錨 栓 其 剪 力 受 力 方 向 垂 直 於 邊 緣 AVc V cb = ψed,v ψ c,v V b (D-21) AVco (2) 錨 栓 群 其 剪 力 受 力 方 向 垂 直 於 邊 緣 AVc V cbg = ψec,v ψ ed,v ψ c,v V b (D-22) AVco (3) 當 剪 力 受 力 方 向 平 行 於 邊 緣,V cb 或 V cbg 分 別 為 式 (D-21) 或 式 (D-22) 計 算 值 之 二 倍 其 中 當 剪 力 受 力 方 向 垂 直 於 邊 緣,ψ ed,v =1.0 (4) 當 錨 栓 位 於 角 落 時, 其 剪 破 強 度 依 各 邊 距 分 別 計 算, 並 取 最 小 值 因 數 ψ ec,v,ψ ed,v, 和 ψ c,v 分 別 定 義 於 D.7.2.5,D.7.2.6, 和 D.7.2.7 V b 是 單 根 錨 栓 之 基 本 混 凝 土 剪 破 強 度 A Vc 是 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 在 混 凝 土 構 件 邊 緣 之 破 壞 面 投 影 面 積 其 面 積 A Vc 取 構 件 面 半 角 錐 之 截 頭 面 積, 半 角 錐 之 頂 點 選 取 於 錨 栓 桿 軸 心 且 為 最 臨 界 之 點 c a1 值 為 該 軸 至 邊 緣 之 距 離 A Vc 不 得 大 於 na Vco, 其 中 n 是 錨 栓 群 之 支 數 A Vco 是 埋 置 於 深 厚 構 件 且 距 離 受 剪 力 方 向 邊 緣 大 於 1.5c a1 之 單 根 錨 栓 之 投 影 面 積 A Vco 面 積 係 由 平 行 於 邊 緣 之 邊 長 為 3 c a1, 深 度 為 1.5 c a1 之 半 角 錐 : A Vco =4.5( c a1 ) 2 (D-23) 若 錨 栓 邊 距 不 等, 而 且 錨 栓 銲 接 於 連 結 鐵 件 上, 其 受 力 可 均 分 佈 於 各 錨 栓 上, 則 錨 栓 強 度 評 估 時 可 取 距 邊 緣 最 遠 的 錨 栓 列, 此 時 可 以 邊 緣 到 最 遠 列 錨 栓 中 心 之 距 離 為 c a1, 所 有 剪 力 假 設 僅 由 此 臨 界 錨 栓 列 承 受 剪 力 強 度 公 式 採 用 CCD 方 法 演 譯 發 展 而 來 其 剪 破 錐 角 為 35 ( 參 見 圖 RD.5.2.2.(b), 而 且 依 循 破 壞 機 構 理 論 考 量 錨 栓 群 效 應 錨 栓 間 距 邊 距 混 凝 土 構 材 厚 度 對 混 凝 土 計 算 剪 破 強 度 之 影 響 φ 5, 而 以 Α Vc /Α Vco 之 折 減 因 數 包 括 在 式 (D-21) 和 式 (D-22) 中 如 果 錨 栓 遠 離 邊 緣, 一 般 不 會 由 第 D.7.2 節 控 制, 而 會 由 第 D.7.1 和 D.7.3 節 控 制 圖 RD.7.2.1(a) 說 明 A Vco 和 公 式 (D-23) 之 引 導 過 程 A Vco 是 單 根 錨 栓 之 最 大 完 全 剪 破 強 度 時 之 投 影 面 積, 完 全 不 受 邊 距 錨 栓 距 及 構 材 深 度 之 影 響 圖 RD.7.2.1(b) 說 明 單 根 錨 栓 和 錨 栓 群 之 各 種 投 影 面 積 A Vc 是 錨 栓 各 別 安 排 下, 剪 破 錐 之 全 部 表 面 積 因 為 A Vc 是 錨 栓 群 之 總 投 影 面 積, 而 A Vco 是 單 根 錨 栓 之 投 影 面 積, 因 此 公 式 中 沒 有 錨 栓 數 目 圖 RD.7.2.1(b) 右 上 說 明 兩 個 錨 栓 皆 垂 直 於 邊 緣, 其 採 用 彈 性 分 析 方 式 剪 力 分 佈 是 保 守 的 假 如 錨 栓 群 皆 銲 到 一 共 同 鐵 板 上, 當 最 接 近 邊 緣 之 錨 栓 產 生 破 壞 錐, 剪 力 載 重 會 傳 佈 到 勁 度 較 大 或 強 度 較 大 的 其 餘 錨 [D.17] 栓 計 算 強 度 不 是 由 韌 性 鋼 材 元 件 控 制 者, 第 D.4.1 節 之 載 重 效 應 由 彈 性 分 析 決 定 美 國 PCI 設 計 手 冊 在 第 6.5.2.2 節 中 建 議, 錨 栓 遠 離 邊 緣 可 增 加 承 載 能 力 錨 栓 間 距 足 夠 者, 其 剪 力 破 壞 面 不 會 重 疊 [D.11], 第 D.7.2 節 說 明 這 程 序 一 般 當 錨 栓 間 距 s 1. 5c a 1 時, 破 壞 面 不 會 重 疊 當 形 成 側 面 破 壞 面 時, 離 邊 緣 較 遠 者 會 承 擔 較 大 的 力 圖 RD.7.2.1(b) 右 下, 於 邊 緣 之 錨 栓 無 貢 獻, 剪 力 完 全 由 具 有 較 大 剪 力 破 壞 面 之 錨 栓 承 擔 邊 緣 附 近 之 錨 栓 在 使 用 載 重 下 應 避 免 發 生 裂 縫 錨 栓 群 的 設 計 於 參 考 文 獻 D.8 中 有 進 一 步 討 論 在 角 隅 之 錨 栓 承 受 剪 力 形 成, 垂 直 各 邊 的 分 力, 應 分 別 檢 核 其 各 邊 的 剪 力 值 錨 栓 群 其 邊 緣 距 離 不 D-19

等 時, 參 見 參 考 文 獻 [D.11] D.7.2.1(a) 使 用 於 剪 力 作 用 指 向 垂 直 邊 緣 方 向 者 如 果 剪 力 作 用 方 向 和 邊 緣 反 向 者, 由 第 D.7.1 節 或 第 D.7.3 節 控 制 剪 力 作 用 平 行 邊 緣, 且 靠 近 邊 緣 之 情 況, 參 見 圖 RD.7.2.1(c) 單 根 錨 栓 剪 力 作 用 平 行 邊 緣 且 接 近 角 隅 ( 參 見 圖 RD.7.2.1(d)), 前 述 剪 力 垂 直 方 向 作 用 於 邊 緣 時, 必 須 檢 核 剪 力 平 行 方 向 作 用 於 邊 緣 錨 栓 釘 栓 擴 頭 錨 栓 及 削 c a1 切 錨 栓 的 臨 界 邊 距 為 1.5c a1 約 35 1.5c a1 錨 栓 中 心 線 穿 過 自 由 面 V n 1.5c a1 混 凝 土 邊 緣 平 面 圖 1.5c a1 1.5c a1 V n h ef 1.5c a1 A = 2 ( 1. 5c ) ( 1. 5c ) = 4. 5c Vco a1 a1 2 a1 前 視 圖 圖 RD.7.2.1(a) A Vco 之 計 算 側 剖 面 圖 D-20

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 當 h < 1. 5 a c a1 V n 當 h < 1. 5 a c a1 V n / 2 A Vc A Vc V n / 2 c a1 h a c a1 h a 1.5c a1 1.5c a1 a2 A = 2( 1. 5c ) h Vc 當 c < 1. 5c A Vc a1 a1 a V n c a1 1.5c a1 1.5c a1 A = 2( 1. 5c ) h Vc 註 : 力 之 分 佈 假 設 為 一 半 之 剪 力 係 作 用 於 前 面 錨 栓 及 其 投 影 面 積 上 a1 a 1.5c a1 當 h < 1. 5 a c a1 V n ca2 1.5c a 1 A = 1 5c ( 1. 5c + Vc. a1 a1 ca2 ) A Vc c a1 當 h. a < 1 5c a1 且 s 1 < 3c a 1 V n h a h a A Vc 1. 5c a1 s 1 1.5c a 1 A =[ 2( 1. 5c ) + s ] h Vc a1 1 a c a1 1.5c a1 1.5c a1 A = 2( 1. 5c ) h 圖 RD.7.2.1(b) 單 根 錨 栓 及 錨 栓 群 投 影 面 積 A Vc 之 計 算 Vc a1 註 : 力 之 分 佈 另 一 假 設 ( 僅 適 用 錨 栓 剛 性 接 合 於 連 結 鐵 件 ) 為 全 部 之 剪 力 作 用 於 後 面 錨 栓 及 其 投 影 面 積 上 a 邊 緣 V n 錨 栓 平 面 圖 圖 RD.7.2.1(c) 平 行 邊 緣 之 剪 力 D-21

V n V n c a2 c a1 c a1 平 面 圖 圖 RD.7.2.1(d) 靠 近 角 隅 處 之 剪 力 c a2 D.7.2.2 單 根 錨 栓 在 開 裂 區 域 之 混 凝 土 剪 破 強 度 V b 不 可 超 過 V b = 1 86 l e 0. 2. ( ) d0 f c d0 ( c ) 1. 5 a1 其 中, l e = 錨 栓 剪 力 之 載 重 支 承 長 度 l e = h ef, 錨 栓 在 埋 置 段 之 全 部 長 度 具 有 相 同 勁 度 l = 2 扭 轉 控 制 膨 脹 錨 栓, 其 套 筒 距 離 隔 離 膨 脹 套 筒 e d 0 無 論 如 何 l e < 8d0 (D-24) 如 同 拉 破 承 載 能 力, 混 凝 土 剪 力 破 壞 承 載 能 力 不 會 隨 破 壞 面 積 ( 一 般 和 ( c ) 2 a1 成 比 例 ) 而 增 加, 考 量 尺 寸 效 應, 以 ( ) 1. 5 c a1 取 代 ( c ) 2 a1 有 關 承 載 能 力 受 錨 栓 勁 度 和 錨 栓 直 徑 的 影 響, 參 見 文 獻 [D.9~D.11,D.14], 係 數 1.86 是 參 考 文 獻 [D.9] 中, 在 5% 失 敗 率 之 試 驗 統 計 值 D.7.2.3 預 埋 擴 頭 錨 釘, 擴 頭 錨 栓 或 彎 鉤 錨 栓 銲 到 連 接 鋼 板, 鋼 板 最 小 厚 度 為 錨 栓 直 徑 之 1/2 且 不 小 於 1 cm, 開 裂 混 凝 土 構 材 之 單 根 錨 栓 之 基 本 混 凝 土 剪 破 強 度 V b 不 可 超 過 V b = 2 其 l e 定 義 於 第 D.7.2.2 節 l e 0. 2. 12( ) d0 f c d0 ( c 1. 5 a1) 且 符 合 下 列 要 求 : (1) 錨 栓 群, 強 度 由 離 邊 緣 最 遠 的 錨 栓 列 之 強 度 決 定 ; (2) 錨 栓 之 中 心 間 距 不 小 於 6 cm; (3) 當 c a2 1.5h ef 時, 角 落 應 配 置 鋼 筋 (D-25) 預 埋 擴 頭 錨 栓 完 全 銲 於 連 接 鋼 板 時, 文 獻 [D.23,D.24] 之 試 驗 數 據 顯 示 有 較 大 的 剪 力 承 載 能 力 其 原 因 可 能 是 銲 接 使 錨 栓 之 箝 制 效 果 比 具 有 錨 栓 間 隙 者, 可 使 錨 栓 基 本 剪 力 增 加 具 有 足 夠 勁 度 是 必 須 的 參 考 文 獻 [D.8,D.11,D.12] 有 進 一 步 討 論 輔 助 鋼 筋 之 設 計 D-22

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 D.7.2.4 在 特 殊 情 況 下, 錨 栓 強 度 受 到 三 邊 以 上 影 響 時, 式 (D-23) 至 式 (D-28) 中 之 邊 距 c a1 值 為 c a2 /1.5 h a /1.5 和 錨 栓 群 之 最 大 錨 栓 間 距 之 1/3 等 三 者 取 最 大 值 錨 栓 受 三 邊 或 多 邊 影 響, 每 一 邊 距 均 小 於 1.5c a1, 以 式 (D-21) 至 式 (D-28) CCD 方 法 計 算 剪 破 強 度 是 保 守 值, 且 其 結 果 過 份 保 守 以 κ 方 法 研 究 此 特 別 案 例 [D.14],Lutz 指 出 上 述 問 題 類 似 情 形 亦 出 現 在 第 D.6.2.3 節 計 算 拉 破 強 度, 當 式 (D-21) 至 (D-26) 之 c a1 值 在 各 方 向 之 c a2 /1.5,h a /1.5; 和 錨 栓 群 之 最 大 錨 栓 間 距 之 1/3 之 最 大 值 限 制 c a1 是 錨 栓 群 中 錨 栓 最 大 間 距 之 1/3 係 為 了 防 止 設 計 人 採 用 單 根 錨 栓 之 錐 形 剪 破 強 度 計 算 錨 栓 群 強 度 圖 RD.6.2.4 說 明 前 述 方 法, 例 題 中 限 制 c a1 值 在 各 方 向 取 為 c a2 /1.5,h a /1.5; 和 錨 栓 群 之 最 大 錨 栓 間 距 之 1/3 之 最 大 值, c a 1 = 13. 33cm 該 例 題 中 假 如 剪 力 作 用 方 向 之 邊 距 較 大 時 計 算 V cb 或 V cbg 中 c a1 可 取 得 適 當 值 第 D.7.2.4 節 的 規 定 可 想 像 為 實 際 混 凝 土 之 剪 破 面 為 實 際 c a1 之 破 壞 面 平 行 移 到 剪 力 載 重 作 用 之 混 凝 土 面 式 (D-21) 至 (D-28) 之 c a1 值 可 由 下 列 之 一 決 定 :(a) 破 壞 面 之 外 緣 與 第 一 個 自 由 邊 緣 之 交 界 面 ; 或 (b) 錨 栓 群 中 兩 錨 栓 之 混 凝 土 剪 破 面 之 交 界 面 圖 RD.7.2.4 中 A 點 定 義 為 假 設 破 壞 面 之 交 界 面 在 混 凝 土 面 之 c a1 值 V n 實 際 破 壞 面 實 際 破 壞 面 c a1 =30 cm c a1 A 點 12.5 cm 23 cm c a2,max =18 cm h a =20 cm 對 於 限 制 c a1 下 之 假 設 破 壞 面 實 際 c a1 為 30 cm, 但 兩 個 正 交 邊 緣 c a2 與 h a 皆 1.5 c a1, 因 此 對 於 c a1 的 限 制 值 ( 如 圖 中 c a1 所 示 ) 為 c a2,max /1.5,h a /1.5 與 錨 栓 群 最 大 間 距 的 三 分 之 一, 取 三 者 中 的 最 大 值 : c a1 =max(18/1.5, 20/1.5, 23/3) = 13.33 cm 因 此, 在 式 (D-21) 到 (D-28) 中 使 用 c a1 =13.33 cm 可 計 算 得 到 A vc : A vc =(12.5+23+18)(1.5(13.33))= 1070 cm 2 A 點 為 假 設 以 c a1 限 制 值 之 破 壞 面 與 混 凝 土 表 面 的 交 界 面 圖 RD.7.2.4 錨 栓 強 度 受 到 三 邊 以 上 影 響 之 剪 力 強 度 D.7.2.5 錨 栓 群 偏 心 載 重 之 修 正 因 數 1 ψ ec,v = 1 2ev ( 1 + ) 3c a1 (D-26) 假 如 作 用 於 錨 栓 群 之 載 重, 僅 有 和 剪 力 相 同 作 用 方 向 之 某 些 錨 栓 承 載, 僅 有 這 些 和 剪 力 相 同 作 用 方 向 之 錨 栓 被 考 慮 於 決 定 式 (D-26) 之 偏 心 e v 和 式 (D-22) 之 V cbg D-23

本 節 是 錨 栓 群 接 近 邊 緣 應 予 以 偏 心 剪 力 之 修 正 因 數 如 果 剪 力 作 用 在 混 凝 土 表 面 上 方 處, 剪 力 可 分 解 為 作 用 在 混 凝 土 表 面 之 剪 力 和 可 能 使 錨 栓 承 受 拉 力 之 彎 矩 ( 視 垂 直 力 大 小 而 定 ) 圖 RD.7.2.5 定 義 計 算 ψ ec,v 因 數 之 e v 值, 考 量 錨 栓 群 中 某 錨 栓 比 其 他 錨 栓 承 受 更 大 剪 力, 使 混 凝 土 某 處 更 易 發 生 劈 裂 但 當 e v > s / 2 時,CCD 設 計 方 法 不 能 採 用 混 凝 土 邊 緣 s/2 V n e v s/2 D.7.2.6 圖 RD.7.2.5 平 面 圖 e v 值 之 定 義 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 在 剪 力 載 重 下, 邊 距 效 應 之 修 正 因 數 c 1. 5c, ψ 1 0 (D-27) 當 a 2 a1 當 a2 1. 5ca1 ed, V =. ca 2 c <, ψ ed, V = 0. 7 + 0. 3 (D-28) 1. 5c D.7.2.7 當 錨 栓 埋 置 之 混 凝 土 區 域, 在 使 用 載 重 下 構 材 經 分 析 不 會 產 生 開 裂,ψ c,v =1.4 在 使 用 載 重 下, 構 材 經 分 析 會 產 生 開 裂, 修 正 因 數 依 下 列 決 定 : a1 情 況 ψ c,v 錨 栓 埋 設 在 開 裂 混 凝 土 中, 且 於 錨 栓 與 邊 緣 間 無 輔 助 鋼 筋 或 鋼 筋 小 於 D13 錨 栓 埋 設 在 開 裂 混 凝 土 中, 且 於 錨 栓 與 邊 緣 間 配 置 不 小 於 D13 之 輔 助 鋼 筋 錨 栓 埋 設 在 開 裂 混 凝 土 中, 且 於 錨 栓 與 邊 緣 間 配 置 不 小 於 D13 之 輔 助 鋼 筋 且 箍 筋 間 距 不 大 於 10 公 分 1.0 1.2 1.4 在 純 剪 力 載 重 作 用 下, 扭 轉 控 制 和 位 移 控 制 之 膨 脹 型 錨 栓 允 許 在 開 裂 混 凝 土 構 件 中 D-24

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 D.7.3 錨 栓 之 混 凝 土 剪 力 撬 破 強 度 D.7.3.1 剪 力 撬 破 計 算 強 度 V cp 或 V cpg 不 可 超 過 下 式 (a) 單 根 錨 栓 (b) 錨 栓 群 V = k N (D-29) cp cpg cp cp cb V = k N (D-30) cbg 其 中, 當 h ef < 6.5 cm, k cp = 1. 0 當 h ef 6.5 cm, k cp = 2. 0 N cb 和 N cbg 分 別 依 式 (D-4) 和 式 (D-5) 計 算 ;kgf 參 考 文 獻 [D.9] 指 出, 錨 栓 之 剪 力 撬 破 強 度 是 拉 力 強 度 之 1~2 倍, 當 h ef <6.5 cm 時, 比 值 會 較 小 D.8 拉 力 和 剪 力 互 制 作 用 除 了 依 第 D.5.3 節 規 定, 錨 栓 或 錨 栓 群 承 受 剪 力 和 軸 力 作 用 時, 應 滿 足 第 D.8.1 至 D.8.3 節 之 要 求 φ N n 依 據 第 D.5.1.2 節 規 定,φ V n 依 據 第 D.5.1.2 節 定 義 傳 統 上 將 拉 力 和 剪 力 互 制 作 用 表 如 下 式 N ua ζ Vua ζ ( ) + ( ) 1. 0 N V n n 簡 化 其 中 ζ 值 介 於 1.0 到 2.0 之 間 本 規 範 採 用 簡 化 之 三 條 直 線 表 示, 其 中 ζ=5/3( 參 見 圖 RD.8) 該 係 取 非 主 要 力 系 於 較 小 值 時, 可 忽 略 其 影 響 其 他 互 制 作 用 曲 線 經 試 驗 證 明 亦 可 使 用, 但 應 符 合 第 D.5.3 節 的 要 求 N n φ N n N φ N 5 5 3 3 ua = n Vua + V φ n 1 近 似 之 三 直 線 互 制 曲 線 0. 2φ N n 0. 2φ V n φ V n V n 圖 RD.8 剪 力 與 拉 力 互 制 曲 線 圖 D-25

D.8.1 當 V D.8.2 當 N ua 0. 2φ Vn 時, 全 部 拉 力 強 度 為 有 效, 即 N n N ua φ ua 0. 2φ N n 時, 全 部 剪 力 強 度 為 有 效, 即 Vn Vua φ D.8.3 當 V ua > 0. 2φ Vn 和 N ua 0. 2φ N n > 時, 依 下 式 計 算 (N ua /φ N n )+(V ua /φ V n ) 1.2 (D-31) D.9 避 免 劈 裂 破 壞 之 邊 距 間 距 和 厚 度 之 需 求 除 非 配 置 輔 助 鋼 筋 以 控 制 劈 裂, 錨 栓 之 最 小 間 距 邊 距 和 構 材 之 最 小 厚 度 應 符 合 第 D.9.1 至 D.9.6 節 之 要 求 但 個 別 產 品 得 依 據 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 試 驗 方 法 之 規 定 步 驟 試 驗, 經 證 實 者 亦 可 採 用 較 小 值 最 小 間 距 邊 距 和 厚 度 之 要 求 隨 錨 栓 特 性 而 異 後 置 型 錨 栓 之 安 裝 和 扭 轉 力 會 使 混 凝 土 四 周 產 生 劈 裂, 預 埋 錨 栓 懸 掛 連 結 鐵 件 時 之 扭 轉 作 用 力 也 會 產 生 混 凝 土 劈 裂 後 置 型 錨 栓 之 最 小 間 距 邊 距 和 厚 度 等 數 值 係 按 ACI 355.2 之 產 品 試 驗 規 定 取 得 在 設 計 階 段 尚 無 法 取 得 指 定 產 品 數 值 時, 可 採 用 近 似 值 做 為 設 計 數 據 D.9.1 除 非 依 據 第 D.9.4 節 規 定, 非 扭 轉 型 預 埋 式 錨 栓, 其 最 小 中 心 間 距 為 4d o ; 扭 轉 型 預 埋 式 或 後 置 型 錨 栓, 其 最 小 中 心 間 距 為 6d o D.9.2 除 非 依 據 第 D.9.4 節 規 定, 非 扭 轉 型 預 埋 式 擴 頭 錨 栓, 其 最 小 邊 距 應 符 合 第 13.6 節 之 鋼 筋 最 小 保 護 層 厚 度 要 求 扭 轉 型 預 埋 式 擴 頭 錨 栓, 最 小 邊 距 為 6d o 由 於 邊 距 之 保 護 層 厚 度 顯 著 地 影 響 D.6.4 節 之 側 面 脹 破 強 度, 設 計 者 皆 希 望 採 用 較 大 保 護 層 以 增 加 側 面 脹 破 強 度 D.9.3 除 非 依 據 第 D.9.4 節 規 定, 後 置 式 錨 栓 之 最 小 邊 距 應 大 於 第 13.6 節 鋼 筋 之 保 護 層 厚 度 要 求, 或 依 據 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 試 驗 方 法 之 試 驗 決 定 之 最 小 邊 距, 而 且 不 得 小 於 2 倍 最 大 骨 材 尺 寸 缺 乏 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 試 驗 方 法 之 試 驗 數 據, 最 小 邊 距 不 得 小 於 下 列 數 值 錨 栓 型 式 最 小 邊 距 削 切 型 錨 栓 6d o 扭 轉 控 制 型 錨 栓 位 移 控 制 型 錨 栓 8d o 10d o 後 置 錨 栓 之 鑽 孔 會 產 生 細 微 裂 紋 最 小 的 邊 距 取 為 最 大 骨 材 粒 徑 二 倍 以 降 低 細 微 裂 紋 的 影 響 D.9.4 非 扭 轉 型 錨 栓 安 裝 不 會 產 生 劈 裂 力 時, 如 果 邊 距 或 間 距 小 於 第 D.9.1 至 D.9.3 節 之 需 求 者, 計 算 時 採 用 符 合 第 D.9.1 至 D.9.3 節 之 d 0 取 代 d 0 並 以 錨 栓 之 直 徑 為 d 0 所 求 得 之 錨 栓 抵 抗 力 某 些 情 況, 需 要 使 用 較 大 直 徑 錨 栓, 超 過 第 D.9.1 節 到 第 D.9.3 節 所 需 值, 在 這 種 情 況 下, 可 採 取 較 小 D-26

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 之 錨 栓 直 徑 d 0 求 算 錨 栓 設 計 強 度 D.9.5 膨 脹 型 或 削 切 型 後 置 式 錨 栓 之 h ef 不 可 大 於 構 材 厚 度 之 2/3 或 構 材 厚 度 減 10 cm 之 大 者 最 小 厚 度 之 需 求 不 適 用 於 穿 孔 螺 栓, 因 為 超 出 附 篇 D 之 範 圍 因 為 劈 裂 破 壞 是 力 量 在 錨 栓 和 混 凝 土 之 間 傳 遞 造 成, 而 穿 孔 螺 栓 的 力 量 傳 遞 機 制 和 預 埋 式, 膨 脹 式 或 削 切 式 錨 栓 不 相 同, 因 此 厚 度 的 限 制 不 相 同 後 置 式 錨 栓 之 埋 置 深 度 不 可 超 過 板 厚 之 2/3 D.9.6 除 非 依 據 後 置 混 凝 土 錨 栓 品 質 試 驗 方 法 之 拉 力 試 驗 結 果, 否 則 臨 界 邊 距 c ac 不 得 小 於 下 列 數 值 : 錨 栓 型 式 臨 界 邊 距 削 切 型 錨 栓 2.5h ef 扭 轉 控 制 型 錨 栓 4.0h ef 位 移 控 制 型 錨 栓 4.0h ef 臨 界 邊 界 c ac 係 由 ACI 355.2 之 角 隅 試 驗 所 決 定 試 驗 顯 示, 許 多 膨 脹 型 錨 栓 和 有 些 削 切 型 後 置 式 錨 栓 之 c a,min =1.5h ef 無 法 符 合 角 隅 試 驗 需 求 值 時, 因 為 安 裝 這 類 錨 栓 會 使 混 凝 土 產 生 劈 裂 拉 應 力, 當 載 重 作 用 時, 該 應 力 會 增 加, 進 而 提 早 發 生 劈 裂 破 壞 可 能 性 當 廠 商 之 規 範 缺 乏 這 類 錨 栓 之 設 計 資 料 時, 可 使 用 規 範 之 保 守 c ac 數 值 D.9.7 設 計 圖 說 應 標 示 所 採 用 之 錨 栓 及 其 設 計 假 設 之 最 小 邊 距 值 D.10 錨 栓 安 裝 D.10.1 錨 栓 之 安 裝 應 依 據 設 計 圖 說 之 要 求 許 多 錨 栓 的 性 能 表 現 取 決 於 錨 栓 之 安 裝 錨 栓 之 承 載 力 和 變 形 可 依 據 ACI 355.2 的 驗 收 試 驗 方 法 評 估 這 試 驗 係 假 設 按 照 錨 栓 廠 商 之 安 裝 指 南 某 些 錨 栓 對 孔 徑 清 潔 程 度 孔 軸 方 向 性 安 裝 扭 轉 力 開 裂 寬 度 及 其 他 因 素 非 常 敏 感 某 些 敏 感 程 度 已 依 不 同 的 錨 栓 種 類 間 接 地 反 應 在 φ 值 中, 也 有 部 分 依 據 安 全 安 裝 試 驗 結 果 與 ACI 355.2 驗 收 試 驗 的 偏 離 度 會 因 為 錨 栓 元 件 之 不 當 更 換 或 錨 栓 裝 置 準 則 和 方 法 未 遵 循 廠 商 建 議 而 產 生 因 此 設 計 規 範 應 要 求 錨 栓 安 裝 應 依 據 廠 商 之 建 議 參 考 文 獻 [D.1] ANSI/ASME B1.1, Unified Inch Screw Threads (UN and UNR Thread Form), ASME, Fairfield, N.J., 1989. [D.2] ANSI/ASME B18.2.1, Square and Hex Bolts and Screws, Inch Series, ASME, Fairfield, N.J., 1996. [D.3] ANSI/ASME B18.2.6, Fasteners for Use in Structural Applications, ASME, Fairfield, N.J., 1996. [D.4] Cook, R. A., and Klingner, R. E., Behavior of Ductile Multiple-Anchor Steel-to-Concrete Connections with Surface-Mounted Baseplates, Anchors in Concrete: Design and Behavior, SP-130, 1992, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, pp. 61-122. D-27

[D.5] Cook, R. A., and Klingner, R. E., Ductile Multiple-Anchor Steel-to-Concrete Connections, Journal of Structural Engineering, ASCE, V. 118, No. 6, June 1992, pp. 1645 1665. [D.6] Lotze, D., and Klingner, R.E., Behavior of Multiple-Anchor Attachments to Concrete from the Perspective of Plastic Theory, Report PMFSEL 96-4, Ferguson Structural Engineering Laboratory, The University of Texas at Austin, Mar., 1997. [D.7] Primavera, E. J.; Pinelli, J.-P.; and Kalajian, E. H., Tensile Behavior of Cast-in-Place and Undercut Anchors in High-Strength Concrete, ACI Structural Journal, V. 94, No. 5, Sept.-Oct. 1997, pp. 583-594. [D.8] [D.9] Design of Fastenings in Concrete, Comite Euro-International du Beton (CEB), Thomas Telford Services Ltd., London, Jan. 1997. Fuchs, W.; Eligehausen, R.; and Breen, J., Concrete Capacity Design (CCD) Approach for Fastening to Concrete, ACI Structural Journal, V. 92, No. 1, Jan.-Feb., 1995, pp. 73 93. Also discussion, ACI Structural Journal, V. 92, No. 6, Nov.-Dec., 1995, pp. 787-802. [D.10] Eligehausen, R., and Balogh, T., Behavior of Fasteners Loaded in Tension in Cracked Reinforced Concrete, ACI Structural Journal, V. 92, No. 3, May-June 1995, pp. 365-379. [D.11] Fastenings to Concrete and Masonry Structures, State of the Art Report, Comite Euro-International du Beton, (CEB), Bulletin No. 216, Thomas Telford Services Ltd., London, 1994. [D.12] Klingner, R.; Mendonca, J.; and Malik, J., Effect of Reinforcing Details on the Shear Resistance of Anchor Bolts under Reversed Cyclic Loading, ACI JOURNAL, Proceedings V. 79, No. 1, Jan.-Feb. 1982, pp. 3-12. [D.13] Eligehausen, R.; Fuchs, W.; and Mayer, B., Load Bearing Behavior of Anchor Fastenings in Tension, Betonwerk + Fertigteiltechnik, 12/1987, pp. 826 832, and 1/1988, pp. 29-35. [D.14] Eligehausen, R., and Fuchs, W., Load Bearing Behavior of Anchor Fastenings under Shear, Combined Tension and Shear or Flexural Loadings, Betonwerk + Fertigteiltechnik, 2/1988, pp. 48-56. [D.15] ACI Committee 349, Code Requirements for Nuclear Safety Related Concrete Structures (ACI 349-85), See also ACI Manual of Concrete Practice, Part 4, 1987. [D.16] Farrow, C.B., and Klingner, R.E., Tensile Capacity of Anchors with Partial or Overlapping Failure Surfaces: Evaluation of Existing Formulas on an LRFD Basis, ACI Structural Journal, V. 92, No. 6, Nov.-Dec. 1995, pp. 698-710. [D.17] PCI Design Handbook, 5th Edition, Precast/Prestressed Concrete Institute, Chicago, 1999. [D.18] AISC Load and Resistance Factor Design Specifications for Structural Steel Buildings, Dec. 1999, 327 pp. [D.19] Zhang, Y., Dynamic Behavior of Multiple Anchor Connections in Cracked Concrete, PhD dissertation, The University of Texas at Austin, Aug. 1997. [D.20] Lutz, L., Discussion to Concrete Capacity Design (CCD) Approach for Fastening to Concrete, ACI Structural Journal, Nov.-Dec. 1995, pp. 791-792. Also authors closure, pp. 798-799. [D.21] Asmus, J., Verhalten von Befestigungen bei der Versagensart Spalten des Betons (Behavior of Fastenings with the Failure Mode Splitting of Concrete), dissertation, Universität Stuttgart, Germany, 1999. [D.22] Kuhn, D., and Shaikh, F., Slip-Pullout Strength of Hooked Anchors, Research Report, University of Wisconsin-Milwaukee, submitted to the National Codes and Standards Council, 1996. [D.23] Furche, J., and Eligehausen, R., Lateral Blow-out Failure of Headed Studs Near a Free Edge, D-28

附 篇 D 錨 栓 應 用 於 混 凝 土 結 構 Anchors in Concrete-Design and Behavior, SP-130, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 1991, pp. 235 252. [D.24] Shaikh, A. F., and Yi, W., In-Place Strength of Welded Studs, PCI Journal, V.30, No. 2, Mar.-Apr. 1985. D-29

E 附 篇 E 材 料 之 品 質 要 求 附 篇 E 材 料 之 品 質 要 求 依 據 本 規 範 設 計 之 混 凝 土 構 造 所 使 用 之 混 凝 土 鋼 筋 預 力 鋼 筋 及 其 他 材 料, 均 應 符 合 本 附 篇 之 有 關 規 定 施 工 中 應 確 保 材 料 品 質 符 合 要 求, 使 施 工 之 情 況 符 合 本 規 範 設 計 之 假 設 條 件, 完 成 之 結 構 體 性 能 須 符 合 設 計 之 要 求 E.1 符 號 f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f cr = 混 凝 土 配 比 目 標 平 均 抗 壓 強 度 ;kgf/cm 2 f pu = 預 力 鋼 筋 之 規 定 抗 拉 強 度 ;kgf/cm 2 f py = 預 力 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 s s = 樣 本 標 準 差 ;kgf/cm 2 E.2 材 料 檢 驗 E.2.1 混 凝 土 材 料 之 品 質 及 其 檢 驗 方 法 須 符 合 本 附 篇 之 規 定 E.2.2 混 凝 土 材 料 之 品 質 應 事 先 獲 得 監 造 者 認 可 ; 未 經 監 造 者 同 意, 材 料 來 源 與 品 質 不 得 變 更 E.2.3 混 凝 土 之 工 地 檢 驗 試 體 製 作 試 體 準 備 等 工 作 均 需 由 合 格 工 地 檢 驗 技 術 人 員 為 之 : 試 驗 室 之 試 驗 工 作 則 需 由 合 格 試 驗 室 試 驗 技 術 人 員 為 之 E.3 混 凝 土 E.3.1 範 圍 混 凝 土 材 料 包 括 水 泥 粗 細 粒 料 拌 和 用 水 及 摻 料 本 節 所 稱 混 凝 土 材 料 係 指 組 成 混 凝 土 本 體 之 材 料, 包 括 水 泥 粗 細 粒 料 ( 或 稱 粗 細 粒 料 ) 拌 和 用 水 及 摻 料 至 於 混 凝 土 施 工 所 用 之 其 他 材 料, 如 養 護 劑 脫 模 劑 及 模 板 材 料 等, 參 見 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 有 關 規 定 E.3.2 水 泥 E.3.2.1 水 泥 須 符 合 下 列 標 準 之 一 : (1) 卜 特 蘭 水 泥 :CNS 61 [ 卜 特 蘭 水 泥 ] (2) 卜 特 蘭 高 爐 水 泥 :CNS 3654 [ 卜 特 蘭 高 爐 水 泥 ] (3) 卜 特 蘭 飛 灰 水 泥 :CNS 11270 [ 卜 特 蘭 飛 灰 水 泥 ] E.3.2.2 除 另 有 規 定 者 外, 混 凝 土 使 用 之 水 泥 應 為 卜 特 蘭 水 泥 之 第 Ⅰ 型 E.3.2.3 結 構 混 凝 土 使 用 之 水 泥 應 與 配 比 設 計 時 所 使 用 之 水 泥 相 當 E-1

所 謂 水 泥 相 當 乃 是 指 該 水 泥 可 能 有 兩 種 情 況 :(1) 只 指 同 種 不 同 廠 牌 之 水 泥, 或 是 (2) 專 指 同 種 與 同 廠 牌 之 水 泥 應 依 下 述 情 況 而 定 : 若 界 定 混 凝 土 要 求 強 度 值 所 用 之 標 準 差 是 從 某 一 特 定 廠 牌 與 類 型 水 泥 之 強 度 試 驗 結 果 得 到 的, 則 適 用 情 況 (2); 若 標 準 差 是 得 自 所 有 不 同 品 牌 之 同 型 水 泥 之 強 度 試 驗 統 計 記 錄, 則 適 用 情 況 (1) 工 程 材 料 之 品 管 要 求, 不 只 須 滿 足 各 項 品 質 之 規 定, 且 須 品 質 均 勻, 因 此 水 泥 之 使 用, 同 一 結 構 體 內 應 使 用 同 型 同 牌 之 水 泥 為 宜 若 水 泥 之 廠 牌 與 類 型 在 合 約 中 有 特 別 指 定 者, 應 按 其 指 定 若 使 用 膨 脹 水 硬 性 水 泥, 可 參 考 ASTM C845[Specification for Expansive Hydraulic Cement] 之 相 關 規 定 若 使 用 水 硬 性 水 泥, 可 參 考 ASTM C 1157[Performance Specification for Hydraulic Cement] 之 相 關 規 定 E.3.3 拌 和 用 水 混 凝 土 拌 和 用 水 須 符 合 CNS 13961[ 混 凝 土 拌 和 用 水 ] 之 規 定, 其 檢 驗 應 按 CNS 1237[ 混 凝 土 拌 和 用 水 試 驗 法 ] 之 規 定 混 凝 土 拌 和 用 水 須 為 潔 淨, 且 不 得 含 量 達 有 害 程 度 之 油 脂 酸 鹼 鹽 類 有 機 物 或 其 他 有 害 於 混 凝 土 或 鋼 筋 之 物 質 混 凝 土 拌 和 用 水 可 為 自 來 水 非 自 來 水 及 沖 洗 水 自 來 水 可 視 為 符 合 本 規 定 非 自 來 水 及 沖 洗 水 之 水 質 應 經 檢 驗 確 認 符 合 CNS 13961 之 規 定 過 量 之 水 中 不 純 物 不 只 影 響 凝 結 時 間 混 凝 土 強 度 與 體 積 穩 定 性, 也 可 能 引 致 析 晶 ( 白 色 晶 鹽 析 出 於 混 凝 土 表 面 ) 或 鋼 筋 及 金 屬 埋 設 物 之 腐 蝕 水 中 之 鹽 分 或 其 他 有 害 物 應 與 骨 材 或 摻 料 之 含 量 合 計, 以 合 計 總 量 來 判 斷 其 有 害 程 度 E.3.4 粒 料 E.3.4.1 各 混 凝 土 之 粒 料 須 符 合 下 列 國 家 標 準 之 一 : (1) CNS 1240 混 凝 土 粒 料 (2) CNS 3691 結 構 用 混 凝 土 之 輕 質 粒 料 (3) CNS 11824 混 凝 土 用 高 爐 爐 碴 粗 粒 料 (4) CNS 11890 混 凝 土 用 高 爐 爐 碴 細 粒 料 混 凝 土 所 用 之 細 粒 料 應 為 潔 淨 之 天 然 河 砂 或 由 品 質 良 好 山 礦 石 所 製 造 之 人 造 砂 未 經 處 理 之 海 砂 ( 包 括 沿 海 地 區 地 下 挖 出 之 砂 ) 含 有 有 害 鹽 分, 不 得 用 做 混 凝 土 細 粒 料 E.3.4.2 粒 料 未 能 符 合 第 E.3.4.1 節 之 規 定 者, 若 經 試 驗 或 長 期 使 用 證 明 其 所 拌 和 之 混 凝 土 之 性 能 均 能 符 合 合 約 之 規 定 者, 則 該 粒 料 經 監 造 者 認 可 後 亦 可 使 用 如 眾 所 知, 符 合 CNS 規 範 之 粒 料 並 非 經 常 便 宜 可 得, 且 有 些 案 例 中 不 符 規 格 之 粒 料 仍 能 具 有 稱 職 之 表 現 不 盡 符 合 CNS 規 定 之 粒 料, 但 經 試 驗 證 明 或 長 期 使 用 證 實 其 混 凝 土 之 強 度 及 耐 久 性 均 能 符 合 合 約 之 規 定 者, 可 經 由 特 案 申 請 加 以 認 可 使 用 但 需 留 意, 已 往 之 良 好 表 現 也 不 一 定 能 保 證 未 來 在 新 環 境 與 新 地 點 之 使 用 必 有 良 好 表 現, 因 此 在 可 能 範 圍 內 盡 量 使 用 符 合 規 定 之 粒 料 E-2

附 篇 E 材 料 之 品 質 要 求 E.3.4.3 粗 細 粒 料 應 視 為 不 同 成 分 材 料, 各 尺 寸 粗 粒 料 以 及 二 種 或 二 種 以 上 混 合 粗 粒 料, 均 需 符 合 粒 料 之 級 配 規 定 E.3.5 摻 料 E.3.5.1 各 項 混 凝 土 摻 料 之 使 用, 應 以 能 達 所 要 求 之 混 凝 土 性 能, 且 對 其 他 混 凝 土 性 質 無 妨 害 為 原 則, 並 應 經 監 造 者 許 可 E.3.5.2 摻 料 須 經 指 定 或 許 可 方 得 使 用, 採 用 之 摻 料 須 符 合 下 列 標 準 之 一 : (1) 輸 氣 摻 料 :CNS 3091 [ 混 凝 土 用 輸 氣 附 加 劑 ] (2) 化 學 摻 料 :CNS 12283[ 混 凝 土 用 化 學 摻 料 ] (3) 流 動 化 摻 料 :CNS 12833[ 流 動 化 混 凝 土 用 化 學 摻 料 ] (4) 飛 灰 水 泥 用 飛 灰 :CNS 11271[ 卜 特 蘭 飛 灰 水 泥 用 飛 灰 ] (5) 混 凝 土 用 飛 灰 :CNS 3036[ 卜 特 蘭 水 泥 混 凝 土 用 飛 灰 及 天 然 或 煆 燒 卜 作 嵐 攙 和 物 ] (6) 水 淬 高 爐 爐 碴 粉 :CNS 12549[ 混 凝 土 及 水 泥 墁 料 用 水 淬 高 爐 爐 碴 粉 ] 混 凝 土 的 摻 料 依 其 功 能 可 分 為 以 下 三 類 : (1) 化 學 摻 料 : 其 功 能 為 : (a) 改 善 混 凝 土 之 工 作 性, 減 少 拌 和 用 水 量 及 增 進 抗 凍 融 性 如 強 塑 劑 減 水 劑 及 輸 氣 劑 (b) 調 節 混 凝 土 之 凝 結 及 硬 化 時 間 如 緩 凝 劑 早 強 劑 及 速 凝 劑 (2) 礦 粉 摻 料 :(7) 用 以 改 善 混 凝 土 之 工 作 性 水 密 性 及 減 少 水 合 熱 等 如 具 水 硬 性 及 潛 在 水 硬 性 之 卜 作 嵐 材 料, 或 不 具 水 硬 性 之 細 磨 石 灰 石 粉 及 碎 石 粉 等 (3) 膨 脹 添 加 物 : 用 以 防 止 硬 固 混 凝 土 之 乾 縮 裂 縫 體 積 變 化 如 無 收 縮 灌 漿 用 膨 脹 材 料 不 屬 上 述 三 類 之 摻 料, 如 防 水 劑 著 色 劑 防 銹 劑 耐 磨 劑 等 所 用 水 泥 已 含 卜 作 嵐 成 分 者 其 量 應 累 計 於 卜 作 嵐 材 料 總 量 中 築 壩 用 巨 積 混 凝 土 可 考 慮 細 磨 水 淬 高 爐 爐 碴 粉 與 水 泥 合 用, 因 其 可 容 許 緩 慢 的 強 度 成 長 以 及 需 要 低 水 合 熱 摻 入 混 凝 土 之 摻 料, 應 以 符 合 CNS 規 範 之 混 凝 土 用 摻 料 為 限 CNS 未 有 規 範 之 新 摻 料, 則 應 按 內 政 部 建 築 技 術 規 則 ( 總 則 編 第 四 條 ) 之 規 定 申 請 認 可, 其 使 用 仍 應 經 監 造 者 許 可 所 謂 混 凝 土 性 質 無 妨 害 乃 是 指 對 混 凝 土 之 性 質 如 乾 縮 潛 變 氯 離 子 含 量 龜 裂 及 對 鋼 筋 之 腐 蝕 等 之 妨 害 不 得 超 其 容 許 範 圍 符 合 CNS 12549 之 細 磨 水 淬 高 爐 爐 碴 粉, 可 比 照 飛 灰 用 為 水 泥 之 摻 料, 通 常 可 摻 用 於 符 合 CNS 61 之 卜 特 蘭 水 泥, 但 很 少 與 CNS 3654 及 CNS 11270 規 定 之 混 合 水 泥 合 用, 因 為 混 合 水 泥 中 已 含 有 卜 作 嵐 成 分 巨 積 混 凝 土 可 考 慮 細 磨 水 淬 高 爐 爐 碴 粉 與 混 合 水 泥 合 用, 因 其 可 容 許 緩 慢 的 強 度 成 長 以 及 需 要 低 水 和 熱 若 使 用 混 凝 土 及 水 泥 墁 料 用 矽 灰, 可 參 考 ASTM C1240 [Specification for Silica Fume for Use in Hydraulic-Cement Concrete and Mortar] 之 相 關 規 定 E.3.5.3 各 種 摻 料 於 使 用 前 應 有 可 靠 資 料 以 作 為 配 比 設 計 之 依 據 必 要 時 應 進 行 試 驗, 測 試 其 性 能 E-3

摻 料 之 性 能 與 使 用 時 之 溫 度 相 關, 因 此 應 注 意 使 用 季 節 之 氣 溫, 做 相 同 溫 度 下 之 性 能 試 驗 E.3.5.4 施 工 所 使 用 之 摻 料 應 與 選 用 配 比 設 計 時 所 使 用 之 摻 料 相 同 所 謂 摻 料 相 同 係 指 同 廠 牌 之 同 類 號 摻 料 大 部 份 摻 料 屬 化 學 藥 劑, 若 成 分 略 有 不 同 其 效 用 亦 迴 異, 且 有 不 同 之 副 作 用, 故 應 嚴 格 規 定 之 E.3.5.5 除 本 規 範 之 規 定 外, 使 用 摻 料 時, 應 依 照 產 品 說 明 書 之 規 定 E.3.6 混 凝 土 配 比 E.3.6.1 混 凝 土 配 比 之 一 般 要 求 混 凝 土 之 各 種 材 料 配 比 須 經 監 造 者 認 可, 使 混 凝 土 之 工 作 性 耐 久 性 及 強 度 等 性 質 符 合 下 列 規 定 : E.3.6.1.1 混 凝 土 澆 置 時 須 具 適 當 之 工 作 性 且 不 得 有 分 離 現 象 E.3.6.1.2 耐 久 性 應 符 合 第 E.3.7 節 之 要 求 E.3.6.1.3 混 凝 土 配 比 之 目 標 平 均 抗 壓 強 度 f cr 應 依 設 計 規 定 抗 壓 強 度 f c 及 施 工 實 際 情 況, 並 參 照 施 工 規 範 由 施 工 工 程 師 訂 定 之 混 凝 土 之 各 項 材 料 用 量 應 有 適 當 比 例, 才 能 確 保 混 凝 土 具 各 項 規 定 之 品 質 要 求 混 凝 土 硬 化 前 後 應 分 別 具 有 其 適 當 之 性 質 ; 新 拌 混 凝 土 應 具 適 當 工 作 性, 使 能 易 於 拌 和 運 送 澆 置 和 搗 實 等, 而 不 發 生 材 料 分 離 現 象 ; 硬 化 後 混 凝 土 應 具 預 期 之 耐 久 性 強 度 體 積 穩 定 性 低 透 水 性 與 外 觀 等 為 選 擇 混 凝 土 之 適 當 材 料 及 配 比 須 辦 理 混 凝 土 配 比 設 計, 配 比 設 計 須 考 慮 經 濟 性 工 作 性 耐 久 性 和 強 度, 設 計 時 須 先 確 定 下 列 全 部 或 部 份 要 求 條 件 [E.1] : (1) 容 許 最 大 水 膠 比 (2) 容 許 最 少 水 泥 用 量 (3) 坍 度 (4) 規 定 強 度 (5) 粗 粒 料 之 標 稱 最 大 粒 徑 (6) 含 氣 量 (7) 其 他 : 如 摻 料 特 種 水 泥 或 粒 料 等 之 使 用 限 制 混 凝 土 因 其 使 用 目 的 之 不 同, 可 能 對 其 強 度 耐 久 性 工 作 性 彈 性 耐 磨 性 等 性 能 有 其 特 別 要 求, 因 之 乃 有 高 性 能 混 凝 土 等 名 詞 出 現 期 以 表 示 提 高 某 些 特 別 性 能 之 目 的, 唯 高 性 能 混 凝 土 之 定 義 至 今 尚 未 有 定 論 設 計 使 用 該 等 混 凝 土 構 造 時, 應 依 另 定 之 適 當 特 別 設 計 規 範 或 經 評 估 適 用 後 仍 依 本 規 範 各 章 節 之 規 定 設 計 此 外 對 該 等 混 凝 土 之 配 比 品 質 及 施 工 等 須 作 特 別 規 定 ACI 318-95 在 耐 久 性 一 章 中 將 水 灰 比 改 為 水 膠 比, 膠 結 料 除 水 泥 外, 尚 包 含 水 淬 爐 碴 粉 飛 灰 矽 灰 及 火 山 灰 等 卜 作 嵐 材 料 水 灰 比 或 水 膠 比 及 拌 和 水 量 對 混 凝 土 之 強 度 耐 久 性 及 體 積 穩 定 性 有 密 切 關 係 使 用 適 量 之 卜 作 嵐 材 料 對 混 凝 土 耐 久 性 之 增 進, 經 長 期 之 驗 證, 已 被 普 遍 接 受, 若 大 量 使 用 卜 作 嵐 材 料 而 忽 略 其 對 早 期 強 度 泌 水 工 作 性 的 影 響 則 可 能 產 生 裂 縫 及 其 他 未 能 預 期 之 不 良 效 果, 反 而 不 利 E-4

附 篇 E 材 料 之 品 質 要 求 結 構 物 耐 久 性, 故 卜 作 嵐 材 料 的 使 用 量 應 經 驗 證 混 凝 土 耐 久 性 設 計 亦 需 考 慮 拌 和 水 量 的 使 用, 採 用 較 高 水 量, 對 工 作 性 有 利, 但 會 降 低 混 凝 土 耐 久 性 根 據 行 政 院 公 共 工 程 委 員 會 頒 佈 之 公 共 工 程 飛 灰 混 凝 土 使 用 手 冊 [E.12] 與 公 共 工 程 高 爐 石 混 凝 土 使 用 手 冊 [E.13], 考 量 目 前 台 灣 飛 灰 品 質 及 施 工 品 管 水 準, 建 議 除 另 有 規 定 外, 公 共 工 程 用 混 凝 土 摻 用 飛 灰 之 限 制 應 按 該 等 手 冊 之 規 定 辦 理, 施 工 時 請 參 考 該 手 冊, 注 意 飛 灰 之 品 質 穩 定 性 與 施 工 注 意 事 項 混 凝 土 之 工 作 性 耐 久 性 和 強 度 相 互 間 均 有 關 聯, 本 節 規 定 配 比 必 須 同 時 符 合 此 三 項 要 求 傳 統 上, 工 程 師 常 以 強 度 作 為 混 凝 土 配 比 之 主 要 要 求, 但 近 年 來 發 現 混 凝 土 之 耐 久 性 已 成 為 設 計 之 關 鍵, 其 要 求 之 水 膠 比 常 低 於 強 度 所 需 要 者, 故 有 耐 久 性 顧 慮 者 應 將 耐 久 性 比 強 度 要 求 優 先 考 量 E.3.6.2 混 凝 土 配 比 目 標 平 均 抗 壓 強 度 E.3.6.2.1 有 適 當 之 試 驗 紀 錄 可 資 應 用 者, 混 凝 土 配 比 目 標 平 均 抗 壓 強 度 (E-1) 及 式 (E-2) 或 (E-3) 計 算 值 之 較 大 者 f 350kgf / cm c c 2 f cr 應 採 用 式 f cr f c + 1. 34ss (E-1) f f + 2. 33s 35 (E-2) cr f > 350kgf / cm 式 中 cr c c 2 s f f + 1. 34s (E-1) cr c s f 0. 9 f + 2. 33s (E-3) f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 (kgf/cm 2 ) f cr = 混 凝 土 配 比 目 標 平 均 抗 壓 強 度 (kgf/cm 2 ) s s s = 樣 本 標 準 差 (kgf/cm 2 ) E.3.6.2.2 若 無 適 當 之 試 驗 紀 錄 可 資 應 用 計 算 標 準 差 時, 則 須 以 表 E.3.6.2 之 規 定 值 作 為 配 比 目 標 強 度 表 E.3.6.2 配 比 目 標 強 度 之 規 定 值 規 定 強 度 f c (kgf/cm 2 ) 配 比 目 標 強 度 之 規 定 值 f cr (kgf/cm 2 ) 210 以 下 f c + 70 210~350 f c + 85 350 以 上 1.10 fc + 50 本 規 範 將 前 版 規 範 及 CNS 12891 所 稱 之 要 求 平 均 抗 壓 強 度 改 稱 配 比 目 標 強 度, 目 的 在 避 免 與 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 或 習 稱 之 要 求 抗 壓 強 度 產 生 混 淆, 並 可 落 實 配 比 設 計 之 精 神 式 (E-1) 及 (E-2) 與 (E-3) 係 為 配 合 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 17.2.2 節 之 (1) 及 (2) 兩 條 件 而 設, 為 避 免 發 生 不 符 合 該 兩 條 件 情 形, 混 凝 土 之 配 比 目 標 強 度 f cr 應 比 規 定 抗 壓 強 度 f c 適 當 提 高, 但 也 需 考 慮 成 本 因 素 而 不 宜 過 度 提 高 通 常 抗 壓 強 度 容 許 少 量 之 偏 低, 假 設 抗 壓 強 度 呈 常 態 分 配, 低 於 f c 之 機 率 為 1%, 其 相 應 之 f cr 應 比 f c 提 高 2.33 倍 標 準 差 根 據 統 計 學 各 組 平 均 值 之 標 準 差 應 為 母 體 標 準 差 除 以 n,n 為 各 組 樣 本 數, 依 據 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 17.2.2 節 (1) 之 規 定,n 為 3, 因 該 式 為 任 何 連 續 三 次 試 驗 結 果 之 平 均 值, 而 E-5

3 = 1.732 為 符 合 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 17.2.2 節 (1) 之 要 求, f cr 如 下 : s f 1 34ss (RE-1) 1. 732 s f cr f c + 2. 33 = c +. 同 法 可 求 得 為 符 合 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 17.2.2 節 (2) 之 要 求 之 f cr 如 下 : f ( f 35) + 2. 33s = f + 2. 33s 35 (RE-2) cr c 混 凝 土 抗 壓 強 度 大 於 350 kgf/cm 2 時, 式 (E-2) 中 扣 減 35kgf/cm 2 有 所 不 足, 因 此 式 (E-3) 扣 減 0.1 fc 較 為 合 理 若 無 適 當 之 試 驗 紀 錄 可 資 應 用 計 算 標 準 差 時, 須 採 取 較 保 守 態 度, 而 以 表 E3.6.2 配 比 目 標 強 度 作 配 比 設 計, 該 表 要 求 值 比 一 般 要 求 值 為 高 當 工 程 累 積 有 足 量 之 試 驗 紀 錄 時, 可 按 第 E.3.6.2.1 節 之 規 定, 依 實 際 值 及 統 計 資 料 適 當 降 低 s c s E.3.7 耐 久 性 混 凝 土 配 比 之 選 擇 除 須 符 合 強 度 之 要 求 外, 尚 須 符 合 下 列 耐 久 性 之 規 定 混 凝 土 耐 久 性 為 混 凝 土 抵 抗 氣 候 作 用 化 學 侵 蝕 及 磨 損 之 能 力 [E.2] 混 凝 土 耐 久 性 近 年 來 已 顯 現 不 少 問 題 倍 受 重 視 台 灣 除 高 山 地 區 有 冰 凍 之 問 題 外, 一 般 結 構 物 可 不 必 考 慮 混 凝 土 抗 凍 融 之 耐 久 性 有 很 多 工 程 位 於 嚴 重 污 染 環 境 或 濱 海 地 區, 或 採 用 河 川 下 游 不 潔 淨 之 砂 甚 至 海 砂 所 建 造 之 結 構 物, 常 導 致 混 凝 土 異 常 劣 化 及 鋼 筋 腐 蝕 等 不 良 影 響, 對 此 種 情 況 之 混 凝 土, 其 耐 久 性 應 嚴 加 考 慮 混 凝 土 受 鹽 害 程 度 與 離 海 岸 距 離 有 關 台 灣 位 處 海 域 環 境 強 風 高 鹽 份 潮 濕 高 溫, 及 工 業 污 染 嚴 重, 建 築 物 耐 久 性 更 應 重 視 混 凝 土 結 構 物 耐 久 性 主 要 與 混 凝 土 中 有 害 物 質 進 出 移 動 有 關 如 果 結 構 物 有 裂 縫 及 孔 隙, 且 周 圍 環 境 提 供 充 足 之 有 害 物 質, 則 結 構 物 必 然 產 生 前 述 諸 問 題 混 凝 土 之 裂 縫 及 孔 隙 與 拌 和 用 水 量 及 養 護 品 質 有 密 切 關 係 硫 酸 離 子 之 存 在 海 水 及 鹽 霧 酸 雨 溫 濕 變 化 強 風 烈 日 等 外 界 環 境 ; 或 混 凝 土 配 比 材 料 所 含 之 氯 鹽 活 性 粒 料 及 鋼 筋 等 內 在 因 素 均 與 有 害 物 質 移 動 有 關, 但 最 重 要 者 仍 以 混 凝 土 配 比 中 所 含 水 量 多 寡 為 主, 所 以 限 制 水 量 為 維 護 耐 久 性 之 重 要 策 略 一 般 在 工 程 規 劃 設 計 階 段, 宜 事 先 調 查 工 程 構 造 物 附 近 現 況, 進 行 環 境 區 分, 並 檢 討 與 混 凝 土 接 觸 之 地 下 水 所 含 有 害 鹽 類, 如 硫 酸 鹽 氯 化 物 之 含 量 及 濃 度 等 資 料, 於 設 計 圖 說 中 規 定 有 關 混 凝 土 配 比 應 注 意 事 項 施 工 時 需 依 合 約 圖 說 之 規 定 進 行 必 要 之 加 速 耐 久 性 試 驗, 以 驗 證 混 凝 土 配 比 之 合 宜 性 確 保 耐 久 性 之 另 一 前 提 為 進 行 工 程 施 工 品 質 管 制, 減 少 混 凝 土 裂 縫 之 產 生, 因 為 即 使 混 凝 土 配 比 佳, 但 若 有 裂 縫, 則 有 害 物 質 將 直 接 侵 入 構 造 物 中, 造 成 嚴 重 劣 化 反 應 E.3.7.1 為 防 止 鋼 筋 腐 蝕, 新 拌 混 凝 土 氯 離 子 之 含 量 須 符 合 CNS 3090[ 預 拌 混 凝 土 ] 之 規 定 (1) 目 前 CNS 3090[ 預 拌 混 凝 土 ] 對 新 拌 混 凝 土 氯 離 子 含 量 之 規 定 如 下 表 若 有 疑 慮 須 做 硬 固 混 凝 土 氯 離 子 含 量 試 驗 時, 請 參 考 本 解 說 (2) 表 RE.3.3 防 止 腐 蝕 之 最 大 水 溶 性 氯 離 子 含 量 新 拌 混 凝 土 構 材 種 類 與 情 況 ( 單 位 體 積 含 量,kg/m 3 ) E-6

附 篇 E 材 料 之 品 質 要 求 預 力 混 凝 土 0.15 鋼 筋 混 凝 土 0.30 (2) 氯 對 鋼 筋 腐 蝕 效 應 之 資 料 是 源 自 美 國 ACI 201 委 員 會 之 報 告 耐 久 性 混 凝 土 指 南 以 及 ACI 222 委 員 會 之 報 告 混 凝 土 中 金 屬 之 腐 蝕 試 驗 步 驟 必 須 符 合 美 國 AASHTO 之 T260 試 驗 方 法 初 步 含 氯 評 估 可 從 混 凝 土 組 成 材 料 之 個 別 試 驗 值 累 計 獲 得 依 混 凝 土 配 合 比 例 各 別 材 料 之 含 氯 量 加 權 換 算 之 混 凝 土 含 氯 離 子 總 量 若 超 過 表 RE.3.3 之 新 拌 混 凝 土 允 許 限 量 時, 則 需 試 驗 硬 化 混 凝 土 試 樣 之 水 溶 性 氯 離 子 含 量 材 料 中 之 氯, 有 部 份 是 不 溶 於 水, 有 部 份 在 水 化 過 程 中 與 水 泥 發 生 作 用 而 成 不 溶 性 用 以 試 驗 可 溶 性 氯 離 子 含 量 之 硬 固 混 凝 土, 試 驗 時 之 齡 期 應 為 28 天 至 42 天 表 RE.3.3 之 允 許 限 量 是 指 混 凝 土 組 成 材 料 內 之 氯 離 子 含 量, 而 非 混 凝 土 因 外 界 環 境 引 入 者 ACI 318 之 氯 離 子 允 許 限 量 與 ACI 201 與 ACI 222 所 提 之 值 不 同 表 RE.3.3 暴 露 於 含 氯 環 境 者 之 限 量 為 ( 潮 濕 狀 況 )0.3%,ACI 201 之 對 應 值 為 0.15% ACI 222 則 以 水 泥 重 量 之 0.08% 與 0.2% 分 別 為 預 力 與 一 般 鋼 筋 混 凝 土 之 含 氯 限 量, 係 基 於 酸 溶 氯 之 試 驗 量, 而 非 水 溶 氯 之 試 驗 量 (3) 使 用 塗 布 環 氧 樹 脂 之 鋼 筋 或 熱 浸 鍍 鋅 之 鋼 筋, 對 耐 久 性 有 所 助 益 (4) 露 於 含 氯 環 境 之 混 凝 土, 本 規 範 表 13.6.1 要 求 之 保 護 層 可 能 須 增 大 或 使 用 塗 布 環 氧 樹 脂 之 鋼 筋 設 計 者 應 對 車 輛 可 能 帶 進 鹽 分 之 停 車 建 築 或 位 臨 海 洋 之 結 構 物 之 情 況, 詳 加 衡 量 (5) 除 不 純 成 分 外, 刻 意 摻 氯 之 混 凝 土 摻 料 不 得 用 於 預 力 混 凝 土 或 埋 有 鋁 件 之 混 凝 土 E.3.7.2 暴 露 於 凍 融 及 解 冰 鹽 等 侵 蝕 環 境 之 常 重 與 輕 質 混 凝 土, 其 輸 氣 量 建 議 如 表 E.3.7.2, 但 強 度 大 於 350 kgf/cm 2 混 凝 土 之 輸 氣 量 可 減 少 1% 含 氣 量 之 測 定 應 按 照 CNS 9661[ 新 拌 混 凝 土 空 氣 含 量 試 驗 法 ( 壓 力 法 )] 或 CNS 9662[ 新 拌 混 凝 土 空 氣 含 量 試 驗 法 ( 容 積 法 )] 或 CNS 11151[ 混 凝 土 單 位 重 拌 和 體 積 及 含 氣 量 ( 比 重 ) 試 驗 法 ] 之 規 定 表 E.3.7.2 混 凝 土 之 建 議 含 氣 量 ( 容 許 公 差 為 ±1.5%) 粗 粒 料 之 標 稱 含 氣 量 ( 體 積 百 分 比 %) 最 大 粒 徑 (mm) * 中 度 暴 露 嚴 重 暴 露 9.5 12.5 19.0 25.0 37.5 50.0 75.0 6.0 5.5 5.0 4.5 4.5 4.0 3.5 7.5 7.0 6.0 6.0 5.5 5.0 4.5 * 各 標 稱 粒 徑 之 最 大 粒 徑 容 許 值, 參 閱 CNS 1240 之 規 定 混 凝 土 可 採 下 列 策 略 以 減 少 凍 融 激 烈 風 化 與 解 冰 化 學 藥 品 等 之 侵 蝕 [E.2] : (1) 適 當 設 計 使 結 構 物 減 少 接 觸 水 分 (2) 降 低 水 膠 比 (3) 適 當 輸 氣 (4) 採 用 適 當 材 料 E-7

(5) 妥 善 養 護 (6) 小 心 施 工 混 凝 土 溫 度 降 至 冰 點 以 下 時, 由 於 水 分 結 冰 膨 脹 會 導 致 混 凝 土 局 部 受 張 應 力 而 龜 裂, 混 凝 土 經 適 當 輸 氣 可 產 生 細 微 氣 泡 減 少 冰 凍 時 之 膨 脹 龜 裂, 若 輸 氣 過 少 效 果 不 佳, 輸 氣 過 多 則 會 降 低 混 凝 土 強 度, 故 輸 氣 量 須 予 適 當 控 制 適 當 輸 氣 量 與 混 凝 土 中 之 水 泥 糊 體 體 積 有 關, 粗 粒 料 標 稱 最 大 粒 徑 較 小 之 混 凝 土, 其 水 泥 糊 體 所 佔 體 積 大, 輸 氣 量 亦 須 大 如 何 在 表 E.3.7.2 含 氣 量 之 範 圍 內 選 擇 適 當 值 應 視 混 凝 土 受 風 化 之 影 響 程 度 而 定 ; 混 凝 土 冰 凍 前 連 續 受 潮 者 或 使 用 解 冰 鹽 者, 受 風 化 之 程 度 較 重, 應 採 用 較 高 之 輸 氣 量, 如 鋪 面 橋 面 版 和 水 槽 混 凝 土 冰 凍 前 僅 偶 而 受 潮 者 或 不 使 用 解 冰 鹽 者, 受 風 化 之 程 度 較 輕, 應 採 用 較 低 之 輸 氣 量, 如 不 接 觸 土 壤 之 外 牆 梁 和 版 [E.2] 混 凝 土 降 低 水 膠 比 可 增 加 強 度 以 抵 抗 凍 結 之 部 分 張 應 力, 結 構 斷 面 薄 者 尤 須 降 低 水 膠 比, 混 凝 土 有 凍 融 之 慮 時, 應 同 時 控 制 水 膠 比 和 輸 氣 量 [E.2,E.3] E.3.7.3 特 殊 暴 露 環 境 下 之 混 凝 土, 其 最 大 水 膠 比 及 最 低 規 定 抗 壓 強 度 應 符 合 表 E.3.7.3 之 要 求 表 E.3.7.3 特 殊 暴 露 環 境 下 之 混 凝 土 要 求 暴 露 環 境 常 重 混 凝 土 常 重 及 輕 質 混 凝 土 之 最 大 水 膠 比 最 低 規 定 強 度 (kgf/cm 2 ) 暴 露 於 水 中 之 低 透 水 性 混 凝 土 0.50 280 暴 露 於 凍 融 及 解 冰 鹽 等 潮 溼 環 境 0.45 315 暴 露 於 氯 離 子 環 境 有 鋼 筋 腐 蝕 之 虞 者 0.40 350 混 凝 土 基 本 上 均 具 透 水 性, 此 處 所 謂 低 透 水 性 係 指 較 低 之 透 水 係 數 而 言, 混 凝 土 具 低 透 水 性 者 可 減 少 水 分 及 其 它 有 害 物 質 之 滲 入, 而 提 高 混 凝 土 之 耐 久 性 透 水 性 與 水 膠 比 有 密 切 關 連, 水 膠 比 小 者 水 泥 糊 體 中 之 孔 隙 亦 小, 故 透 水 性 低 [E.3] 輕 質 混 凝 土 由 於 輕 質 骨 材 吸 水 率 變 化 極 大, 甚 難 估 計 有 多 少 拌 和 水 為 粒 料 吸 收, 即 其 水 膠 比 與 輕 質 混 凝 土 強 度 之 關 係 不 明 顯 [E.7], 故 輕 質 混 凝 土 不 以 水 膠 比 設 定 要 求, 以 下 相 關 各 條 亦 同 E.3.7.4 須 暴 露 於 含 硫 或 其 他 侵 蝕 性 溶 液 之 混 凝 土, 應 使 用 第 二 種 或 第 五 種 卜 特 蘭 水 泥, 或 使 用 第 一 種 卜 特 蘭 水 泥 摻 用 經 監 造 者 認 可 之 摻 料 此 項 常 重 混 凝 土 之 水 膠 比 不 得 大 於 0.44; 輕 質 混 凝 土 之 抗 壓 強 度 不 得 小 於 280 kgf/cm 2 部 份 土 壤 爐 碴 地 下 水 蓄 水 或 污 水 中 常 含 有 硫 成 分, 其 會 附 著 於 混 凝 土 表 面, 因 為 水 分 之 逐 漸 蒸 發 導 致 濃 度 漸 昇, 而 侵 蝕 混 凝 土 硫 滲 入 混 凝 土 後 會 與 混 凝 土 之 游 離 氫 氧 化 鈣 ( 熟 石 灰 ) 起 化 學 作 用, 形 成 硫 酸 鈣 ( 石 膏 ), 而 增 加 固 體 體 積 以 致 混 凝 土 龜 裂, 混 凝 土 龜 裂 之 後, 會 使 混 凝 土 中 之 埋 設 物 ( 如 鋼 筋 ) 逐 漸 鏽 蝕, 其 體 積 亦 會 增 大, 以 致 龜 裂 更 趨 擴 大 惡 化 採 用 密 緻 與 低 水 膠 比 之 混 凝 土 或 抗 硫 水 泥, 可 增 加 混 凝 土 之 抗 硫 能 力, 輸 氣 亦 甚 有 用, 且 可 以 降 低 E-8

附 篇 E 材 料 之 品 質 要 求 水 膠 比 水 泥 之 鋁 酸 三 鈣 (C 3 A) 含 量 與 混 凝 土 之 抗 硫 性 有 高 度 相 關, 第 二 種 卜 特 蘭 水 泥 (C 3 A 含 量 低 於 8%) 用 於 需 要 抵 抗 中 度 硫 酸 鹽 侵 害, 第 五 種 卜 特 蘭 水 泥 (C 3 A 含 量 低 於 5%) 用 於 需 要 抵 抗 高 度 硫 酸 鹽 侵 害 已 有 研 究 報 告 指 出, 混 凝 土 中 添 加 卜 作 嵐 ( 水 泥 重 量 之 15-25%), 卜 作 嵐 會 與 游 離 石 灰 先 起 作 用, 以 減 少 石 膏 之 形 成 [E.2] 根 據 ACI 201.2R [E.2] 之 建 議, 不 同 曝 露 程 度 混 凝 土 應 符 合 表 RE.3.7.4 之 要 求 混 凝 土 抗 酸 性 極 為 薄 弱, 縱 使 很 弱 之 酸 性 也 會 對 混 凝 土 造 成 傷 害 一 些 燃 料 油 燃 燒 後 會 產 生 含 硫 氣 體, 溶 於 水 後 而 形 成 硫 酸 ; 有 些 礦 區 和 工 業 排 水 常 帶 酸 性 ; 農 場 之 稻 草 堆 及 農 產 品 加 工 廠 排 水 則 常 含 有 機 酸, 以 上 酸 性 成 分 均 不 利 於 混 凝 土 採 用 密 緻 與 低 水 膠 比 之 混 凝 土 可 望 防 制 中 等 之 酸 性, 目 前 尚 無 可 長 期 抗 高 濃 度 酸 之 卜 特 蘭 混 凝 土 若 無 可 避 免 時, 可 參 照 ACI 515 委 員 會 [E.5] 之 建 議 在 表 面 作 塗 敷 表 RE.3.7.4 在 不 同 硫 酸 鹽 曝 露 程 度 之 混 凝 土 要 求 [E.2] 硫 酸 鹽 土 壤 中 之 硫 酸 水 中 之 硫 酸 鹽 常 重 混 凝 土 最 低 規 定 抗 壓 水 泥 種 類 曝 露 程 度 鹽 (SO 4,%) (SO 4,ppm) 最 高 水 膠 比 * 強 度 (kgf/cm 2 ) 輕 度 0.00-0.10 0-150 中 等 # 0.10-0.20 150-1,500 Ⅱ,IS(MS) 0.50 280 嚴 重 0.20-2.00 1,500-10,000 V 0.45 315 極 嚴 重 > 2.00 > 10,000 V + 卜 作 嵐 $ 0.45 315 * 為 防 混 凝 土 埋 設 物 之 腐 蝕, 可 能 需 要 更 低 之 水 膠 比 # 海 水 亦 歸 為 此 類 $ 所 用 之 卜 作 嵐 應 經 試 驗 證 明 於 第 V 型 水 泥 混 凝 土 中 可 增 進 抗 硫 酸 鹽 之 功 用 者 E.3.8 粗 粒 料 之 標 稱 最 大 粒 徑 粗 粒 料 之 標 稱 最 大 粒 徑 應 不 大 於 下 列 規 定 之 最 小 值 : (1) 模 板 間 最 小 寬 度 之 1/5 (2) 混 凝 土 版 厚 之 1/3 (3) 鋼 筋 鋼 線 束 筋 鋼 腱 成 束 鋼 腱 或 套 管 等 最 小 淨 間 距 之 3/4 但 若 經 監 造 者 判 斷, 新 拌 混 凝 土 適 於 澆 注 及 搗 實 而 不 發 生 蜂 巢 及 空 隙 現 象 時 可 以 不 受 上 述 限 制 各 種 標 稱 最 大 粒 徑 之 容 許 值, 參 閱 CNS 1240[ 混 凝 土 粒 料 ] 之 規 定 如 使 用 泵 送 機 泵 送 之 混 凝 土 尚 應 按 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 7.10.4 節 之 規 定, 其 粒 料 之 標 稱 最 大 粒 徑 應 小 於 輸 送 管 內 徑 之 1/4 粗 粒 料 之 標 稱 最 大 粒 徑 係 指 粒 料 大 於 95% 通 過 ( 且 大 一 號 篩 須 100% 通 過 ) 之 最 小 試 驗 篩 標 稱 孔 寬, 粒 徑 過 大 時 可 能 導 致 混 凝 土 無 法 充 分 填 滿 模 版 內 部 角 落 或 包 裹 埋 設 物 四 周 ; 但 粒 徑 減 小 時 會 增 加 粒 料 之 總 表 面 積, 因 而 需 增 加 水 泥 糊 體 用 量, 亦 即 要 提 高 水 泥 用 量 而 提 高 成 本, 並 增 加 體 積 不 穩 定 性 ( 乾 縮 龜 裂 及 潛 變 量 ), 應 適 當 選 擇 粒 徑 以 平 衡 利 弊 但 國 內 碎 石 場 通 常 僅 供 應 標 稱 最 大 粒 徑 為 2.5 到 1.9cm 之 粒 料, 其 他 粒 徑 之 粒 料 常 需 特 別 訂 購 如 使 用 泵 送 機 泵 送 之 混 凝 土 尚 應 按 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 7.10.4 節 之 規 定, 其 粒 料 之 標 稱 最 大 粒 徑 應 小 於 輸 送 管 內 徑 之 1/4 E.3.9 摻 料 之 使 用 混 凝 土 使 用 摻 料 時, 除 應 按 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 2.3 節 之 規 定 外, 並 按 下 列 規 定 : E.3.9.1 使 用 摻 料 時 應 有 可 信 之 試 驗 報 告 或 原 製 造 廠 之 使 用 說 明 書, 以 證 明 該 摻 料 之 性 能 E-9

摻 料 已 普 遍 被 採 用, 惟 其 廠 牌 型 式 眾 多, 成 分 尚 無 公 認 之 規 定, 現 有 CNS 12283[ 混 凝 土 用 化 學 摻 料 ] 僅 就 其 類 別 效 能 加 以 規 定 摻 料 之 用 量 及 用 法 亦 有 所 限 制, 配 比 設 計 前 應 對 所 用 摻 料, 詳 細 閱 讀 其 原 製 造 廠 之 使 用 說 明 書, 並 作 必 要 之 配 合, 必 要 時 應 與 供 應 商 洽 商 可 信 之 試 驗 報 告 係 指 學 術 研 究 或 公 正 機 構 之 試 驗 報 告, 原 製 造 廠 之 使 用 說 明 書 之 可 信 度 應 有 試 驗 報 告 或 優 良 之 使 用 紀 錄 佐 證 若 無 上 項 之 試 驗 報 告 應 要 求 廠 商 委 託 學 術 研 究 或 公 正 機 構 進 行 試 驗 加 以 評 定 E.3.9.2 為 增 進 混 凝 土 某 項 性 質 所 用 之 摻 料, 若 對 混 凝 土 其 他 性 質 有 不 良 影 響, 致 使 無 法 符 合 設 計 要 求 時, 不 得 使 用 E.3.9.3 摻 料 對 混 凝 土 配 比 性 質 之 任 何 影 響 應 於 配 比 設 計 中 加 以 考 慮, 並 作 適 當 調 整 E.3.9.4 摻 料 之 配 比 用 量 不 得 超 過 其 限 量, 並 應 考 慮 實 際 施 工 上 使 用 之 適 當 性 E.3.9.5 液 態 摻 料 所 含 之 水 分 應 視 為 拌 和 水 之 一 部 分, 於 配 比 中 加 以 調 整 E.4 鋼 筋 E.4.1 範 圍 E.4.1.1 本 節 適 用 於 結 構 混 凝 土 構 造 之 鋼 筋, 不 包 括 預 力 混 凝 土 用 之 預 力 鋼 筋 預 力 混 凝 土 使 用 之 預 力 鋼 筋 其 材 料 性 質 規 定 詳 見 於 第 E.5 節, 但 預 力 構 材 中 所 用 之 非 預 力 鋼 筋 仍 應 遵 照 本 節 之 規 定 E.4.1.2 鋼 筋 施 工 前, 須 按 第 1.10 節 之 規 定 繪 製 鋼 筋 施 工 詳 圖, 並 經 核 可, 作 為 施 工 之 依 據 所 繪 製 之 鋼 筋 施 工 詳 圖 須 表 示 鋼 筋 尺 寸 加 工 形 狀 排 置 位 置 續 接 方 式 續 接 位 置 錨 定 及 支 墊 等 並 應 就 構 材 配 筋 特 別 複 雜 部 位 繪 製 詳 圖 E.4.1.3 有 關 鋼 筋 之 細 節, 除 合 約 及 本 規 範 之 規 定 外, 須 按 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 之 規 定 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 對 於 鋼 筋 之 彎 鉤 最 小 彎 曲 內 徑 搭 接 及 保 護 層 厚 度 等 均 有 較 詳 細 之 規 定 E.4.2 鋼 筋 鋼 線 與 機 械 式 續 接 器 E.4.2.1 除 螺 箍 筋 可 為 光 面 鋼 筋 外, 鋼 筋 必 須 為 竹 節 鋼 筋, 並 應 規 定 其 級 別, 其 他 性 質 須 符 合 CNS 560[ 鋼 筋 混 凝 土 用 鋼 筋 ] 之 規 定 有 關 鋼 筋 之 種 類 材 質 及 特 性, 除 可 依 CNS 560[ 鋼 筋 混 凝 土 用 鋼 筋 ] 規 定 外, 尚 有 CNS 3300[ 鋼 筋 混 凝 土 用 再 軋 鋼 筋 ] 規 定, 但 重 要 構 造 物 應 採 用 符 合 CNS 560 之 鋼 筋 為 宜 至 於 其 他 可 資 使 用 之 鋼 筋 鋼 線 或 其 製 品 如 鋼 筋 網 鋼 線 網 暫 仍 可 採 用 ASTM 之 相 關 規 定 E.4.2.2 塗 布 鋼 筋 經 註 明 為 塗 布 鋼 筋 應 為 鍍 鋅 或 以 環 氧 樹 脂 塗 布 者 鋼 筋 之 塗 布 應 符 合 相 E-10

附 篇 E 材 料 之 品 質 要 求 關 標 準 目 前 國 家 標 準 尚 無 有 關 塗 布 鋼 筋 之 規 定, 塗 布 鋼 筋 使 用 時 可 依 據 下 列 規 定 : (1) 鍍 鋅 鋼 筋 應 符 合 ASTM A767( 混 凝 土 用 鍍 鋅 鋼 筋 ) (2) 樹 脂 塗 布 鋼 筋 應 符 合 ASTM A775( 樹 脂 塗 布 鋼 筋 ) (3) 當 鍍 鋅 層 須 作 修 補 時, 必 須 使 用 符 合 ASTM A767 規 定 之 高 濃 度 鋅 粉 塗 料 修 補 應 按 照 材 料 製 造 廠 之 使 用 說 明 書 辦 理 (4) 當 樹 脂 塗 布 層 須 作 修 補 時, 必 須 使 用 符 合 ASTM A775 規 定 之 修 補 材 料 修 補 應 按 照 材 料 製 造 廠 之 使 用 說 明 書 辦 理 E.4.2.3 廠 製 鋼 筋 網 (1) 廠 製 夾 緊 型 鋼 筋 網 應 符 合 相 關 規 範 之 規 定, 而 其 鋼 筋 應 符 合 第 E.4.2.1 節 之 規 定 (2) 鋼 筋 網 可 使 用 鍍 鋅 鋼 筋 夾 緊 器 可 為 非 金 屬 製 品, 若 為 金 屬 夾 緊 器 則 應 鍍 鋅 在 鋼 筋 交 叉 夾 緊 處 之 受 損 塗 布 層 應 按 第 E.4.2.2 節 之 規 定 修 補 (3) 鋼 筋 網 可 使 用 樹 脂 塗 布 鋼 筋 夾 緊 器 可 為 非 金 屬 製 品, 若 為 金 屬 夾 緊 器 則 應 作 樹 脂 塗 布 在 鋼 筋 交 叉 夾 緊 處 之 受 損 塗 布 層 應 按 第 E.4.2.2 節 之 規 定 修 補 工 資 上 漲 品 質 要 求 及 施 工 進 度 迫 使 施 工 者 採 用 簡 易 快 速 的 施 工 方 法 鋼 筋 加 工 廠 的 興 起, 設 計 配 筋 的 改 變 均 是 在 此 種 情 況 下 產 生 的 鋼 筋 網 之 使 用 為 國 內 未 來 必 然 之 趨 勢 鋼 筋 網 於 ASTM A184 中 分 成 夾 緊 型 及 銲 接 型 之 鋼 筋 網, 本 規 範 規 定 採 用 夾 緊 型, 除 非 特 准, 不 可 採 用 銲 接 型 ( 點 銲 ) 鋼 筋 網 E.4.2.4 熔 接 鋼 線 網 (1) 熔 接 鋼 線 網 必 須 規 定 其 鋼 線 直 徑 間 距 光 面 或 麻 面 熔 接 鋼 線 網 須 符 合 CNS 6919 之 規 定 (2) 熔 接 鋼 線 網 所 使 用 之 鋼 線 須 符 合 CNS 1468 之 規 定 ASTM 有 關 熔 接 鋼 線 網 亦 有 下 列 標 準 : (1) ASTM A185[ 混 凝 土 用 銲 接 光 面 鋼 線 網 ], 但 在 主 筋 方 向 鋼 線 交 叉 銲 接 點 之 間 距 不 得 大 於 30 cm (2) ASTM A497[ 混 凝 土 用 銲 接 麻 面 鋼 線 網 ], 但 在 主 筋 方 向 鋼 線 交 叉 銲 接 點 之 間 距 不 得 大 於 40 cm (3) 光 面 鋼 線 應 符 合 ASTM A82[ 混 凝 土 用 冷 拉 光 面 鋼 線 ] 之 規 定 (4) 麻 面 鋼 線 應 符 合 ASTM A496[ 混 凝 土 用 冷 拉 麻 面 鋼 線 ] 之 規 定, 並 應 為 D4 以 上 E.4.2.5 鋼 筋 之 機 械 式 續 接 器 須 經 審 核 認 可 方 得 使 用 鋼 筋 之 機 械 式 續 接 器 尚 無 國 家 標 準, 結 構 工 程 學 會 訂 定 之 鋼 筋 續 接 器 續 接 規 範 工 作 小 組 工 作 報 告 [E-14] 可 供 參 考, 或 可 依 據 建 築 技 術 規 則 第 三 條 之 規 定, 按 建 築 新 技 術 新 工 法 新 設 備 及 新 材 料 審 核 認 可 申 請 要 點 之 規 定 申 請 審 核, 經 認 可 者 方 得 使 用 E.5 預 力 混 凝 土 材 料 E.5.1 預 力 鋼 材 E-11

(1) 預 力 鋼 材 之 型 式 與 強 度 應 符 合 下 列 之 規 定 : (a) 鋼 線 及 鋼 絞 線 預 力 混 凝 土 所 用 之 鋼 線 及 鋼 絞 線 應 符 合 CNS 3332[ 預 力 混 凝 土 用 應 力 消 除 無 被 覆 鋼 線 及 鋼 絞 線 ( 普 通 鬆 弛 )] 未 列 入 CNS 3332 所 規 定 之 鋼 線 或 鋼 絞 線 亦 可 使 用, 但 應 符 合 各 項 規 定 中 最 低 要 求 以 上 之 標 準 (b) 圓 鋼 棒 及 竹 節 鋼 棒 須 符 合 CNS 9272[ 預 力 混 凝 土 用 鋼 筋 ] 預 力 混 凝 土 由 於 混 凝 土 之 乾 縮 與 潛 變 及 鋼 料 本 身 應 力 之 鬆 弛 作 用, 造 成 預 力 之 損 失 其 損 失 量 大 約 在 1,000 kgf/cm 2 至 2,500 kgf/cm 2 之 間 因 此 為 有 效 利 用 預 力 必 需 使 用 高 強 度 之 鋼 料, 使 所 施 加 之 預 力 在 損 失 後 尚 保 留 高 量 之 有 效 預 力 而 目 前 使 用 於 預 力 之 高 強 度 鋼 料, 可 分 為 三 種,(1) 無 著 塗 料 應 力 消 除 之 鋼 線,(2) 無 著 塗 料 應 力 消 除 之 鋼 絞 線,(3) 合 金 鋼 棒 等 三 種 無 著 塗 料 應 力 消 除 之 鋼 線, 一 般 使 用 於 先 拉 法 預 力 施 工, 此 種 鋼 線 必 需 符 合 CNS 3332 或 ASTM A421 之 規 定 ASTM A421 規 定 鋼 料 必 需 有 較 高 之 韌 性 及 塑 性, 在 75 cm 之 長 度 內 之 最 低 延 伸 量 為 4% 無 著 塗 料 應 力 消 除 之 鋼 絞 線, 必 需 符 合 CNS 3332 或 ASTM 416 之 要 求 7 條 鋼 線 組 成 之 鋼 絞 線 使 用 6 根 鋼 線 圍 繞 著 直 徑 略 大 之 中 心 鋼 線 扭 轉 組 合 而 成, 其 扭 轉 之 間 距 為 鋼 線 直 徑 之 15~16 倍 經 扭 轉 後 之 鋼 絞 線, 再 進 行 應 力 消 除 之 工 作, 一 般 依 照 其 強 度 分 為 grade 250(f pu 約 為 17,500 kgf/cm 2 ) 以 及 grade 270(f pu 約 為 19,000 kgf/cm 2 ) 兩 種 另 外 ASTM A416 又 包 括 低 鬆 弛 之 預 力 鋼 筋, 它 可 以 將 由 應 力 鬆 弛 所 造 成 之 應 力 損 失 量 由 15% 減 低 至 3% 另 外 的 一 種 商 業 名 稱 為 DYFORM 之 預 力 鋼 筋 它 將 扭 轉 後 之 預 力 鋼 筋 通 過 壓 榨 機, 將 鋼 線 間 之 空 隙 縮 小, 使 在 同 樣 直 徑 下 的 預 力 鋼 筋 內 部 的 鋼 料 面 積 較 大, 強 度 較 高 高 強 度 之 合 金 鋼 棒, 它 表 面 是 平 滑 的 或 有 節 的, 分 為 多 種 強 度, 必 需 符 合 CNS 9272 或 ASTM A722-75 之 規 定 此 種 鋼 棒 使 用 冷 拉 而 成, 可 提 高 其 規 定 降 伏 強 度, 在 冷 拉 完 成 後, 再 進 行 應 力 消 除 之 處 理 工 作, 改 進 其 延 展 性 及 應 力 與 應 變 關 係, 建 議 使 用 規 定 抗 拉 強 度 大 於 10,500 kgf/cm 2 者 (2) 預 力 鋼 材 之 標 準 應 力 應 變 曲 線 應 送 請 核 可 必 要 時 應 檢 送 能 代 表 該 項 工 程 用 料 整 批 產 品 之 實 際 應 力 應 變 曲 線 以 查 驗 其 是 否 與 原 設 計 之 標 準 曲 線 相 符 未 按 上 述 CNS 標 準 製 造 之 鋼 料 其 保 証 規 定 抗 拉 強 度 f pu 規 定 降 伏 強 度 f py 伸 長 率 鬆 弛 率 成 分 及 其 他 必 要 資 料 應 送 請 核 可, 必 要 時 並 應 檢 送 經 驗 証 之 試 驗 報 告 預 力 鋼 材 之 應 力 應 變 曲 線 將 影 響 預 力 混 凝 土 構 材 之 力 學 行 為, 為 確 保 構 材 規 定 抗 拉 強 度 計 算 公 式 之 適 用 性, 各 種 使 用 於 預 力 混 凝 土 之 鋼 材 必 需 符 合 相 關 CNS 標 準 之 規 定 未 符 合 上 述 CNS 標 準 之 鋼 料, 應 檢 附 應 力 應 變 試 驗 結 果 送 請 核 可, 證 明 它 不 影 響 結 構 之 強 度 計 算 (3) 錨 定 器 之 容 許 滑 動 量 鋼 腱 與 套 管 材 料 之 皺 褶 摩 擦 係 數 及 曲 率 摩 擦 係 數 應 經 核 可 必 要 時, 並 應 檢 送 有 關 摩 擦 係 數 及 滑 動 量 之 試 驗 資 料 預 力 之 損 失 量 影 響 載 重 作 用 下 材 料 內 部 之 應 力 預 力 鋼 筋 在 錨 定 作 業 時 所 產 生 之 滑 動 量 亦 會 影 響 預 力 之 損 失 量 因 此, 在 施 工 上 為 正 確 預 估 預 力 損 失 量, 錨 定 之 滑 動 量 必 需 符 合 預 估 量 另 外 在 計 算 後 拉 法 預 力 損 失 量 時, 必 需 包 括 預 力 鋼 筋 與 套 管 間 之 摩 擦 損 失, 因 此 預 力 鋼 筋 與 套 管 之 摩 擦 係 數 (K 值 ) 及 因 鋼 腱 之 曲 率 所 造 成 之 接 觸 摩 擦 係 數 (μ 值 ) 均 需 經 實 驗, 才 能 確 實 計 算 預 力 損 失 量 因 此 對 K μ 顯 示 彈 性 模 數 (apparent Young's modulus) 值 需 經 由 試 驗 得 到 實 際 值, 錨 定 時 之 容 許 滑 動 量 一 般 係 由 製 造 廠 商 提 供 E-12

附 篇 E 材 料 之 品 質 要 求 (4) 預 力 鋼 筋 應 潔 淨 不 得 過 度 銹 蝕 生 鱗 屑 或 凹 點 但 表 面 可 容 許 輕 度 氧 化 預 力 鋼 筋 之 表 面 狀 況 影 響 其 與 混 凝 土 間 之 握 裹 力 及 預 力 鋼 筋 之 有 效 淨 面 積 預 力 鋼 筋 之 腐 蝕 率 與 一 般 鋼 筋 大 約 相 同, 雖 然 預 力 鋼 筋 表 面 輕 度 之 硬 化 氧 化 物 可 增 大 預 力 鋼 筋 表 面 之 粘 裹 力, 對 先 拉 法 及 粘 裹 之 後 拉 法 之 施 工 均 略 有 利, 但 若 由 於 腐 蝕 所 造 成 預 力 鋼 筋 斷 面 積 變 小, 則 對 強 度 有 較 大 之 影 響 故 在 預 力 鋼 筋 出 廠 至 使 用 前 這 段 時 間 應 參 照 ASTM A700 進 行 防 止 腐 蝕 處 理 (5) 無 粘 裹 鋼 腱 應 以 認 可 之 塗 料 如 環 氧 樹 脂 油 脂 臘 塑 膠 或 瀝 青 材 料 予 以 防 鏽 塗 料 之 使 用 應 符 合 下 列 要 求 : (a) 在 結 構 物 可 能 之 溫 度 變 化 範 圍 內 塗 料 應 保 持 韌 性, 不 生 裂 紋 且 不 致 液 化 (b) 塗 料 不 得 與 預 力 鋼 筋 混 凝 土 及 套 管 材 料 發 生 化 學 反 應 (c) 塗 料 應 附 著 於 全 部 粘 裹 長 度 (d) 位 於 含 鹽 份 或 高 濕 度 大 氣 中 結 構 物 之 預 力 鋼 筋 及 曝 露 於 混 凝 土 外 之 後 拉 法 預 力 構 材 之 預 力 鋼 筋 應 於 工 地 加 敷 經 許 可 之 塗 料 無 粘 裹 鋼 腱 因 未 與 混 凝 土 連 成 一 體, 因 此 混 凝 土 無 法 對 預 力 鋼 筋 之 表 面 提 供 保 護 作 用 目 前 一 般 施 工 將 環 氧 樹 脂 油 脂 腊 塑 膠 或 瀝 青 等 塗 料 塗 刷 於 預 力 鋼 筋 表 面 以 防 銹 蝕 為 確 保 不 因 保 護 層 破 裂 而 使 預 力 鋼 筋 表 面 與 腐 蝕 物 質 接 觸, 故 有 上 列 塗 料 韌 性 之 要 求, 且 該 塗 料 不 得 與 預 力 鋼 筋 混 凝 土 及 套 管 發 生 化 學 反 應 含 氯 離 子 (Cl ) 之 化 學 摻 料 常 造 成 預 力 鋼 筋 及 錨 座 之 腐 蝕, 故 不 宜 使 用 於 套 管 灌 漿 與 錨 座 保 護 層 之 材 料 中 (6) 預 力 鋼 筋 不 得 感 受 過 高 之 溫 度, 銲 接 火 花 或 接 地 電 流 未 經 許 可 不 得 在 預 力 鋼 筋 附 近 進 行 燃 燒 及 銲 接 作 業 除 製 造 商 另 有 限 制 外, 預 力 鋼 筋 超 出 錨 定 器 外 之 長 度 可 用 快 速 乙 炔 焰 切 除 所 列 之 溫 度 限 制 係 為 避 免 因 銲 接 火 花 或 接 地 電 流 所 引 起 之 高 溫 改 變 預 力 鋼 筋 彈 性 比 例 限 及 韌 性 等 力 學 行 為, 故 在 以 快 速 乙 炔 焰 切 斷 作 業 時, 必 需 注 意 高 溫 所 影 響 之 範 圍 另 外 預 力 鋼 筋 長 期 暴 露 於 溫 度 超 過 38 C 之 環 境 中 將 增 大 其 應 力 鬆 弛, 而 增 加 其 預 力 損 失 量, 亦 應 加 以 考 量 E.5.2 後 拉 預 力 之 錨 定 器 與 續 接 器 錨 定 器 及 續 接 器 應 具 有 在 被 錨 定 或 銜 接 之 預 力 鋼 筋 達 到 其 規 格 所 定 之 要 求 抗 拉 強 度 值 前, 不 被 破 壞 或 不 產 生 顯 著 變 形 之 結 構 強 度 (1) 粘 裹 鋼 腱 之 錨 定 器 在 無 粘 裹 狀 況 下 進 行 試 驗, 錨 定 器 之 強 度 須 達 預 力 鋼 筋 規 定 抗 拉 強 度 f pu 之 90%, 且 在 錨 定 時 其 變 形 量 與 滑 動 量 不 得 超 過 預 計 值 (2) 錨 定 器 強 度 未 達 預 力 鋼 筋 規 定 抗 拉 強 度 之 100% 者, 須 以 全 尺 寸 斷 面 之 預 力 鋼 筋 在 粘 裹 狀 況 下 進 行 強 度 試 驗, 以 證 明 在 規 定 載 重 下, 預 力 鋼 筋 介 於 最 高 應 力 區 與 錨 定 器 間 之 長 度 所 發 展 之 粘 裹 力, 可 達 預 力 鋼 筋 規 定 抗 拉 強 度 之 100%, 方 可 使 用 粘 裹 預 力 鋼 筋 之 錨 定 器 在 無 粘 裹 狀 況 下 已 能 達 預 力 鋼 筋 規 定 抗 拉 強 度 之 100% 時, 則 不 須 於 粘 裹 狀 況 下 進 行 試 驗 E-13

後 拉 預 力 之 錨 定 器 及 續 接 器 之 強 度 與 變 形 量 之 要 求, 係 為 確 保 結 構 體 在 超 載 重 作 用 而 結 構 預 力 鋼 筋 已 超 過 其 彈 性 範 圍 進 入 非 彈 性 區 情 況 下, 其 錨 定 器 及 續 接 器 尚 不 致 損 壞 或 不 因 過 度 變 形 而 失 去 其 原 有 之 功 能 為 達 到 上 述 目 的 故 訂 定 以 下 之 要 求 : 粘 裹 預 力 鋼 筋 在 無 粘 裹 前 所 施 加 之 預 力, 依 規 範 之 規 定 僅 能 達 到 預 力 鋼 筋 規 定 抗 拉 強 度 之 80%(0.8f pu ), 小 於 規 範 中 錨 定 器 之 強 度 (0.9f pu ), 但 在 超 載 重 作 用 下, 可 能 達 到 預 力 鋼 筋 規 定 抗 拉 強 度 (f pu ) 之 0.9 以 上, 因 此 該 構 材 在 粘 裹 長 度 內 所 發 展 之 粘 裹 強 度 應 達 預 力 鋼 筋 之 規 定 抗 拉 強 度 此 乃 在 確 保 超 載 重 作 用 下 結 構 體 不 致 損 壞 於 錨 定 器 (3) 無 粘 裹 預 力 鋼 筋 之 錨 定 器, 當 其 所 錨 定 之 預 力 鋼 筋 達 到 其 規 定 最 小 規 定 抗 拉 強 度 時, 錨 定 器 應 僅 產 生 小 量 之 永 久 變 形, 不 致 因 而 降 低 預 期 之 規 定 抗 拉 強 度 (4) 預 力 鋼 筋 在 規 定 載 重 下, 以 3 m 以 上 標 點 間 距 量 測 所 得 之 總 伸 長 率 不 得 低 於 2% 由 於 無 粘 裹 預 力 鋼 筋 中 之 預 力 須 全 部 依 靠 端 部 錨 定 器 傳 入 混 凝 土 中, 因 此 錨 定 器 之 強 度 必 需 大 於 預 力 鋼 筋 之 規 定 抗 拉 強 度, 且 不 得 因 永 久 性 之 變 形 而 降 低 其 規 定 抗 拉 強 度 在 規 定 載 重 作 用 下, 預 力 鋼 筋 在 3 m 以 上 之 標 點 間 距 量 測 之 總 伸 長 率 不 得 低 於 2%, 此 仍 在 確 定 其 韌 性 另 外 為 確 保 端 部 錨 座 不 因 動 力 作 用 而 產 生 彈 性 疲 乏 破 壞, 當 結 構 體 承 受 動 力 作 用 時, 應 考 慮 使 用 粘 裹 預 力 鋼 筋 (5) 續 接 器 僅 能 於 經 監 造 者 許 可 之 較 低 應 力 區 使 用 所 有 續 接 器 須 於 承 受 預 力 鋼 材 之 最 小 規 定 強 度 下, 續 接 器 或 預 力 鋼 筋 所 產 生 之 變 位 量 均 不 得 超 過 其 預 計 值, 且 為 使 預 力 鋼 筋 具 足 夠 之 韌 性, 其 伸 長 率 不 得 低 於 第 E.5.2(4) 節 所 規 定 之 最 小 伸 長 率 2% (6) 續 接 器 應 配 以 適 當 之 套 管 使 施 預 力 時 容 許 移 動 續 接 器 用 於 粘 裹 預 力 鋼 筋 時 應 有 必 要 之 設 施 以 確 保 灌 漿 之 完 整 性 預 力 鋼 筋 應 於 應 力 較 低 處 進 行 續 接 預 力 鋼 筋 之 韌 性 係 指 預 力 鋼 筋 受 力 至 破 壞 所 能 吸 收 之 總 能 量, 該 總 能 量 與 預 力 鋼 筋 之 伸 長 率 成 正 比, 故 有 最 小 伸 長 率 2% 之 要 求 (7) 在 同 一 套 管 中 由 數 根 鋼 絞 線 鋼 線 或 鋼 棒 所 組 成 之 預 力 鋼 筋, 除 已 考 慮 施 加 預 力 時 之 相 互 干 擾 者 外, 應 同 時 施 加 預 力 多 根 式 預 力 鋼 腱 係 同 一 套 管 內 由 多 根 鋼 線 ( 或 鋼 絞 線 或 鋼 棒 ) 組 成, 若 分 批 施 預 力 時, 後 施 預 力 之 鋼 線 可 能 受 先 施 預 力 鋼 線 之 纏 結 壓 迫, 以 致 無 法 全 線 達 到 所 需 之 預 力, 故 應 考 慮 鋼 線 各 別 施 加 預 力 時 之 相 互 干 擾 (8) 設 計 者 得 規 定 承 包 商 提 出 錨 定 器 及 續 接 器 符 合 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 12.2.3 節 所 規 定 之 試 驗 資 料 E.5.3 粘 裹 鋼 腱 之 套 管 E-14

附 篇 E 材 料 之 品 質 要 求 (1) 套 管 材 料 不 可 與 水 泥 中 鹼 性 成 分 發 生 化 學 反 應, 亦 不 得 產 生 電 解 或 變 質 惡 化 之 現 象 套 管 應 具 相 當 剛 度 以 防 施 工 中 變 形 或 損 壞, 並 應 具 水 密 性 以 防 止 混 凝 土 澆 置 時 水 泥 砂 漿 之 侵 入 (2) 套 管 之 內 徑 至 少 應 比 其 內 鋼 絞 線 束 鋼 線 束 或 鋼 棒 束 大 6 mm, 套 管 內 斷 面 積 至 少 為 預 力 鋼 筋 淨 斷 面 積 之 2 倍 (3) 套 管 兩 端 應 設 灌 漿 孔 及 氣 孔 除 曲 率 小 且 較 接 近 水 平 之 處 外, 套 管 之 所 有 頂 點 亦 應 設 灌 漿 孔 或 氣 孔 若 套 管 在 安 置 後 灌 漿 前 可 能 遭 受 冰 凍 時 應 於 所 有 低 點 設 置 排 水 孔 (1) 粘 裹 預 力 鋼 筋 之 套 管 提 供 於 施 加 預 力 後 灌 漿 之 用 一 般 而 言, 混 凝 土 之 ph 值 大 於 8, 因 此 預 力 鋼 筋 不 會 產 生 腐 蝕 之 化 學 反 應 若 套 管 內 灌 漿 之 材 料 含 有 氯 離 子 (Cl ) 成 分, 則 可 能 破 壞 預 力 鋼 筋 表 面 之 腐 蝕 鈍 化 層 而 損 壞 預 力 鋼 筋 套 管 應 具 相 當 剛 度 係 指 應 具 足 夠 之 支 承, 並 適 當 綁 紮 固 定 使 其 免 因 混 凝 土 澆 置 而 移 位, 仍 能 保 持 所 須 之 平 滑 曲 線 (2) 套 管 內 徑 應 比 內 穿 之 鋼 絞 線 鋼 線 或 鋼 棒 之 組 成 外 徑 大 6 mm 以 上, 其 內 部 斷 面 積 至 少 為 預 力 鋼 筋 總 斷 面 積 之 2 倍, 乃 在 確 保 施 加 預 力 及 灌 漿 作 業 之 方 便 性 (3) 灌 漿 孔 及 排 氣 孔 之 位 置 應 設 置 適 當, 使 套 管 能 完 全 灌 滿 在 冰 凍 區, 應 於 較 低 之 位 置 設 置 排 水 孔, 讓 管 中 之 積 水 完 全 流 出, 以 避 免 管 內 遺 水 凍 結 時 體 積 膨 脹, 導 致 套 管 脹 裂 E.5.4 無 粘 裹 鋼 腱 之 裹 襯 ( 套 管 ) 無 粘 裹 鋼 腱 之 裹 襯 ( 套 管 ) 應 符 合 下 列 規 定 : (1) 具 適 當 之 抗 拉 強 度 及 防 水 性 以 避 免 在 運 送 工 地 儲 存 及 安 裝 時 發 生 不 能 修 護 之 損 壞 變 質 或 變 形 (2) 應 在 預 力 鋼 筋 無 粘 裹 部 份 保 持 連 續 (3) 應 防 止 漿 液 之 侵 入 及 塗 敷 材 料 之 散 失 (4) 可 為 連 續 之 管 狀 物 或 以 螺 旋 式 包 捲 所 稱 裹 襯 ( 套 管 ) 變 質 係 指 金 屬 套 管 銹 蝕 或 紙 質 套 管 之 腐 爛 變 質 為 防 止 施 加 預 力 作 業 上 之 困 難 應 防 止 混 凝 土 澆 置 時 漿 液 入 浸 管 內, 並 防 止 管 內 預 力 鋼 筋 之 保 護 塗 料 散 失 或 流 出 管 外 以 連 續 性 金 屬 性 圓 管 作 為 套 管 乃 傳 統 式 之 作 法 亦 有 以 油 脂 或 瀝 青 材 料 塗 敷 於 預 力 鋼 筋 之 表 面, 再 以 防 水 紙 或 塑 膠 材 料 以 螺 旋 式 包 裝 於 預 力 鋼 筋 之 外 部, 亦 可 視 為 另 一 種 無 粘 裹 裹 襯 E.5.5 灌 漿 液 (1) 漿 液 為 水 泥 與 水 之 混 合 物, 但 當 套 管 之 淨 內 斷 面 積 超 過 預 力 鋼 筋 斷 面 積 4 倍 時 可 以 加 拌 細 粒 料 必 要 時 可 摻 用 經 監 造 者 核 可 之 摻 料 (2) 漿 液 可 使 用 飛 灰 或 矽 灰 材 料 等 摻 料, 其 用 量 不 得 超 過 水 泥 重 量 之 32% 摻 料 應 符 合 CNS 3036[ 卜 特 蘭 水 泥 混 凝 土 用 飛 灰 或 煆 燒 卜 作 嵐 攙 和 物 ] 之 規 定 (3) 漿 液 應 添 加 經 認 可 之 膨 脹 性 摻 料 以 減 少 乾 縮, 其 所 產 生 之 無 圍 束 體 積 膨 脹 率 以 10% 為 限 (4) 使 用 之 摻 料 不 得 含 氯 化 物 氟 化 物 硝 酸 鹽 等 成 分 其 他 摻 料 經 試 驗 或 經 使 用 證 明 對 預 力 鋼 筋 配 件 及 漿 液 無 不 良 作 用 者 方 可 以 使 用 (5) 細 粒 料 應 符 合 CNS 3001[ 圬 工 砂 漿 用 粒 料 ] 第 2 種 尺 寸, 但 所 有 粒 料 均 應 通 過 CNS 386 E-15

篩 孔 為 1.25 mm 之 篩 (6) 材 料 之 配 比 應 依 據 灌 漿 前 所 作 試 驗 之 結 果 決 定 之, 並 應 符 合 下 列 規 定 : (a) 拌 和 水 量 應 採 用 適 合 於 灌 漿 所 需 之 最 小 量, 並 不 得 因 工 作 之 延 誤 而 加 水 以 增 其 流 動 性 ( 稠 度 ) 流 動 性 應 衡 量 套 管 之 長 度 及 形 狀 施 工 時 期 及 氣 溫 鋼 材 種 類 及 在 套 管 中 所 佔 面 積 比 率 等, 應 選 定 適 於 施 工 者 (b) 水 膠 比 不 得 超 過 0.45 (c) 浮 水 率 以 3% 為 限, 詳 結 構 混 凝 土 施 工 規 範 第 12.2.7 節 規 定 (d) 膨 脹 率 以 10% 為 限 (e) 水 泥 砂 漿 之 5 cm 立 方 試 體 之 7 天 抗 壓 強 度 最 小 應 為 175 kgf /cm 2, 其 試 驗 應 按 CNS 1010[ 水 硬 性 水 泥 墁 料 抗 壓 強 度 檢 驗 法 ] 之 規 定 灌 漿 孔 及 套 管 本 身 之 斷 面 積 很 小, 因 此 灌 漿 用 之 漿 液 中 不 容 許 顆 粒 較 大 之 材 料 很 細 之 砂 有 時 使 用 在 漿 液 中, 以 減 少 水 泥 用 量, 達 到 降 低 漿 體 乾 縮 量 之 目 的, 一 般 使 用 適 量 砂 之 漿 體 乾 縮 量 僅 為 純 漿 液 體 之 一 半, 但 在 套 管 內 之 漿 體 無 法 含 如 此 高 之 砂 含 量, 常 以 飛 灰 及 矽 灰 材 料 作 為 摻 料 以 抵 消 乾 縮 量 但 此 種 方 法 無 法 減 低 乾 縮 而 甚 至 有 增 大 之 勢 一 般, 每 袋 水 泥 (50 kg) 使 用 18~20 kg 之 水, 可 得 到 適 當 施 工 之 漿 液 在 漿 液 中 添 加 經 認 可 之 膨 脹 性 摻 料 應 僅 以 抵 消 乾 縮 量 為 限, 過 量 之 膨 脹 將 產 生 內 部 應 力 含 氯 化 物 氟 化 物 硝 酸 鹽 等 成 分 之 摻 料 有 害 於 預 力 鋼 筋 及 其 配 件, 因 此 不 得 使 用 漿 液 體 之 強 度 要 求 乃 為 控 制 漿 體 之 品 質 不 同 水 泥 材 料 之 電 解 質 差 異 會 導 致 預 力 鋼 筋 之 腐 蝕, 因 此 使 用 於 漿 體 中 之 水 泥 與 構 材 混 凝 土 之 水 泥 應 為 同 一 類 型 漿 液 中 氯 離 子 之 含 量 不 得 超 過 0.15 kg/m 3 灌 注 完 成 後 至 浮 水 發 生 達 最 大 之 前, 應 使 膨 脹 率 隨 時 維 持 高 於 浮 水 率 一 般 自 攪 拌 完 成 至 灌 注 完 成 之 時 間 以 30 分 鐘 為 度 參 考 文 獻 [E.1] American Concrete Institute, 1985, Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete, ACI 211.1-81. [E.2] American Concrete Institute, 1985, Guide to Durable Concrete, ACI 201.2R-77. [E.3] Sidney Mindess and J. Francis Young, 1981, Concrete, Chapter 20 Durability. [E.4] Yoder, E. J. and Witczak, M. W. 1975, Principles of Pavement Design, p. 428. [E.5] American Concrete Institute, 1966, Guide for the Protection of Concrete Against Chemical Attack by Means of Coatings and Other Corrosion - Resistant Materials. [E.6] American Concrete Institute, 1977, Recommended Practice for Evaluation of Strength Test Results of Concrete ACI 214-77 (reapproved 1983). [E.7] American Concrete Institute, Standard Practice for Selecting Proportions for Lightweight Concrete, ACI 211.2. [E.8] American Concrete Institute, Standard Practice for Selecting Proportions for Non-Slump Concrete, ACI 211.3. [E.9] American Society for Testing and Materials, 1987, Standard Specification for Lightweight Aggregate for Strutural Concrete ASTM C330-87. [E.10] American Concrete Institute, 1980, Guide for Concrete Floor and Slab Construction, ACI 302.1R. [E.11] Kemp E. L., Effect of Rust and Scale on the Bond Characteristics of Deformed Reinforcing Bars, E-16

附 篇 E 材 料 之 品 質 要 求 ACI Journal, Proceedings V. 65, No. 9, Sept. 1968, PP. 743-756. [E.12] 公 共 工 程 委 員 會, 公 共 工 程 飛 灰 混 凝 土 使 用 手 冊, 民 國 八 十 八 年 八 月 [E.13] 公 共 工 程 委 員 會, 公 共 工 程 高 爐 石 混 凝 土 使 用 手 冊, 民 國 九 十 年 七 月 [E.14] 中 華 民 國 結 構 工 程 學 會 鋼 筋 混 凝 土 結 構 委 員 會, 鋼 筋 續 接 器 續 接 規 範 工 作 小 組 工 作 報 告, 中 華 民 國 結 構 工 程 學 會 研 究 報 告,CSSE 96-01, 民 國 九 十 六 年 六 月 E-17

附 篇 F 符 號 與 名 詞 定 義 F 附 篇 F 符 號 與 名 詞 定 義 F.1 符 號 本 節 所 列 符 號 為 本 規 範 第 一 章 至 第 十 六 章 及 附 篇 A 至 附 篇 E 所 使 用 之 符 號 a = β 1 c; 第 3.3.6 節 定 義 之 壓 應 力 分 佈 等 值 矩 形 之 深 度 ;cm a v = 剪 力 跨 度, 為 集 中 載 重 中 心 至 (a) 連 續 構 材 或 懸 臂 構 材 支 承 面 之 距 離 ; 或 至 (b) 簡 支 構 材 支 承 中 心 之 距 離 ;cm A b = 單 根 鋼 筋 或 鋼 線 之 面 積 ;cm 2 A brg = 錨 釘 頭 或 錨 栓 頭 之 承 壓 面 積 ;cm 2 A c = 混 凝 土 斷 面 承 受 剪 力 傳 遞 之 面 積 ;cm 2 A cf = 雙 向 版 於 柱 支 承 處 之 兩 垂 直 相 交 相 當 構 架 中 之 較 大 版 梁 帶 總 斷 面 積, 參 閱 第 11.10.3 節 ; cm 2 A ch = 螺 箍 筋 或 橫 向 鋼 筋 外 緣 以 內 之 構 材 斷 面 積 ;cm 2 A cp = 由 混 凝 土 斷 面 外 周 邊 所 包 圍 的 面 積, 參 閱 第 4.7.1 節 ;cm 2 A cs = 壓 拉 桿 模 式 中 垂 直 軸 向 壓 桿 端 部 之 斷 面 積 ;cm 2 A ct = 總 斷 面 重 心 至 撓 曲 受 拉 面 間 之 斷 面 積, 參 閱 第 11.10.2 節 ;cm 2 A cv = 平 行 剪 力 方 向 之 斷 面 長 度 乘 以 腹 版 厚 所 得 之 混 凝 土 總 斷 面 積 ;cm 2 A cw = 單 一 牆 墩 水 平 牆 段 或 連 接 梁 抵 抗 剪 力 之 混 凝 土 斷 面 積 ;cm 2 A f = 托 架 中 抵 抗 設 計 彎 矩 之 鋼 筋 面 積, 參 閱 第 4.10 節 ;cm 2 A g = 鋼 筋 混 凝 土 總 斷 面 積 空 心 斷 面 時,A g 不 含 空 心 部 份 面 積 ;cm 2 A h = 托 架 中 平 行 於 主 要 拉 力 鋼 筋 之 剪 力 鋼 筋 面 積, 參 閱 第 4.10 節 ;cm 2 A j = 接 頭 中 與 產 生 剪 力 之 梁 主 筋 平 面 平 行 之 有 效 斷 面 積, 參 閱 第 15.6.3.1 節 ;cm 2 A l = 抵 抗 扭 力 之 縱 向 鋼 筋 面 積 ;cm 2 A l,min = 抵 抗 扭 力 之 最 少 縱 向 鋼 筋 面 積 ;cm 2 A n = 托 架 中 抵 抗 拉 力 N uc 之 鋼 筋 面 積 ;cm 2 A nz = 構 成 節 點 之 一 面 或 通 過 節 點 區 斷 面 之 面 積 ;cm 2 A Nc = 計 算 拉 力 強 度 時, 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 混 凝 土 破 壞 之 投 影 面 積,A Nc 不 得 大 於 n A Nco, 參 閱 第 D.6.2.1 節 及 圖 RD6.2.1(b);cm 2 A Nco = 計 算 拉 力 強 度 時, 邊 距 或 間 距 不 是 控 制 因 素 之 單 根 錨 栓 混 凝 土 破 壞 之 投 影 面 積, 參 閱 第 D.6.2.1 節 及 圖 RD.6.2.1(a);cm 2 A o = 由 剪 力 流 徑 所 包 圍 的 總 面 積 ;cm 2 A oh = 由 最 外 閉 合 橫 向 扭 力 鋼 筋 中 心 線 所 包 圍 的 面 積 ;cm 2 A ps = 受 撓 拉 力 區 內 預 力 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A s = 非 預 力 縱 向 受 拉 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A s = 縱 向 受 壓 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A sc = 托 架 中 之 主 拉 力 鋼 筋 斷 面 積, 參 閱 第 4.10.3.5 節 ;cm 2 A se = 錨 栓 有 效 斷 面 積 ;cm 2 A sh = 在 s 間 距 內 垂 直 於 b c 方 向 之 橫 向 箍 筋 ( 包 括 繫 筋 ) 總 斷 面 積, 參 閱 式 (15-3) 及 式 (15-4);cm 2 F-1

A si = 穿 過 壓 桿 第 i 層 之 鋼 筋 總 斷 面 積, 其 間 距 為 s i 且 與 壓 桿 軸 線 呈 α i 夾 角 ;cm 2 A s,min = 最 小 受 撓 鋼 筋 面 積, 參 閱 第 3.6 節 ;cm 2 A st = 非 預 力 縱 向 鋼 筋 ( 含 型 鋼 等 ) 之 總 斷 面 積 ;cm 2 A sx = 合 成 斷 面 內 結 構 型 鋼 或 鋼 管 之 斷 面 積 ;cm 2 A t = 抵 抗 扭 力 之 閉 合 肋 筋 於 間 距 s 內 之 單 肢 面 積 ;cm 2 A tp = 拉 桿 中 預 力 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A tr = 在 s 距 離 內 且 垂 直 於 待 伸 展 或 續 接 鋼 筋 之 握 裹 劈 裂 面 的 橫 向 鋼 筋 總 面 積 ;cm 2 A ts = 拉 桿 中 非 預 力 鋼 筋 之 斷 面 積 ;cm 2 A v = 剪 力 鋼 筋 於 s 距 離 內 之 面 積 ;cm 2 A Vc = 計 算 剪 力 強 度 時, 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 混 凝 土 破 壞 投 影 面 積,A Vc 不 得 大 於 na Vco, 參 閱 第 D.7.2.1 節 及 圖 RD.7.2.1(b);cm 2 A Vco = 單 根 錨 栓 計 算 剪 力 強 度 之 混 凝 土 破 壞 投 影 面 積 ; 該 面 積 須 不 受 角 隅 效 應 間 距, 或 桿 件 厚 度 之 限 制, 參 閱 第 D.7.2.1 節 及 圖 RD.7.2.1(a);cm 2 A vd = 連 接 梁 配 置 對 角 向 鋼 筋 時, 每 一 對 角 方 向 所 配 置 之 鋼 筋 總 斷 面 積 ;cm 2 A vf = 剪 力 摩 擦 鋼 筋 斷 面 積 ;cm 2 A vh = 深 梁 中, 平 行 於 受 撓 拉 力 鋼 筋 之 剪 力 鋼 筋 於 s 2 距 離 內 之 斷 面 積 ;cm 2 A v,min = 於 s 距 離 內 之 最 少 剪 力 鋼 筋 面 積 ;cm 2 A 1 = 承 載 面 積 ;cm 2 A 2 = 最 大 正 截 頭 角 錐 體 或 圓 錐 體 之 下 底 面 積, 該 錐 體 須 能 容 於 支 承 內, 其 上 底 為 承 載 面, 錐 面 之 斜 度 為 垂 直 1 水 平 2, 參 閱 第 3.17 節 ;cm 2 b = 構 材 受 壓 面 之 寬 度 ;cm b c = 計 算 A sh 時 之 柱 心 尺 寸, 即 外 緣 圍 束 鋼 筋 心 至 心 之 間 距 ;cm b o = 版 及 基 腳 中 剪 力 臨 界 斷 面 之 周 長 ;cm b s = 壓 拉 桿 之 有 效 厚 度 ;cm b t = 斷 面 中 含 抵 抗 扭 矩 閉 合 箍 筋 所 在 部 份 之 斷 面 寬 度 ;cm b v = 計 算 水 平 剪 力 斷 面 寬 度 ;cm b w = 梁 腹 寬 度 或 圓 形 斷 面 之 直 徑 ;cm b 1 = 沿 彎 矩 考 慮 方 向 跨 度 量 測 之 臨 界 斷 面 之 寬 度 ;cm b 2 = 垂 直 於 b 1 之 臨 界 斷 面 寬 度 ;cm B n = 依 承 載 面 積 所 計 算 之 承 壓 強 度 ;kgf B u = 設 計 承 壓 力 ;kgf c = 中 性 軸 至 最 外 受 壓 纖 維 之 距 離 ;cm c ac = 後 置 錨 栓 在 未 開 裂 混 凝 土 中 且 無 控 制 劈 裂 之 輔 助 鋼 筋 情 況 下, 錨 栓 與 構 材 邊 緣 間 用 來 發 展 基 本 混 凝 土 拉 力 壞 強 度 之 臨 界 距 離 c a,max = 最 大 邊 距 ;cm c a,min = 最 小 邊 距 ;cm c a1 = 錨 栓 桿 身 中 心 到 混 凝 土 邊 緣 某 方 向 之 距 離 ; 當 剪 力 作 用 於 錨 栓 時,c a1 是 沿 剪 力 方 向 之 距 離, 參 閱 第 D.7.2.1 節 及 圖 RD.7.2.1(a);cm c a2 = 錨 栓 桿 身 中 心 到 混 凝 土 邊 緣 垂 直 於 c a1 之 距 離 ;cm F-2

附 篇 F 符 號 與 名 詞 定 義 c b = 下 列 兩 項 之 較 小 者 (1) 鋼 筋 或 鋼 線 中 心 至 最 近 混 凝 土 表 面 之 距 離 ;cm (2) 待 伸 展 鋼 筋 或 鋼 線 之 中 心 間 距 之 半 ;cm c c = 鋼 筋 淨 保 護 層 厚, 參 閱 第 3.7.2 或 3.7.5 節 ;cm c t = 柱 內 側 表 面 至 版 邊 緣 之 距 離, 平 行 於 c 1 且 不 大 於 c 1 ;cm c 1 = 矩 形 或 相 當 矩 形 柱 柱 頭 或 托 架 沿 彎 矩 計 算 方 向 之 尺 寸 ;cm c 2 = 矩 形 或 相 當 矩 形 柱 柱 頭 或 托 架 垂 直 於 彎 矩 計 算 方 向 之 尺 寸 ;cm C = 斷 面 扭 力 常 數, 其 計 算 參 閱 第 6.7.4.2 節 對 T 形 或 L 形 斷 面 之 C 常 數 應 為 所 分 割 成 之 矩 形 部 份 之 C 值 之 和 C m = 實 際 彎 矩 圖 與 相 當 均 勻 彎 矩 圖 之 相 關 因 數, 參 閱 式 (3-16) d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 壓 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm d b = 鋼 筋 鋼 線 或 預 力 鋼 絞 線 之 標 稱 直 徑 ;cm d o = 錨 栓 之 外 緣 直 徑 或 擴 頭 錨 釘 擴 頭 錨 栓 或 彎 鉤 錨 栓 之 桿 身 直 徑, 參 閱 第 D.9.4 節 ;cm d o = 當 採 用 較 大 尺 寸 之 錨 栓 時, 直 徑 d 0 之 替 代 直 徑, 參 閱 第 D.9.4 節 ;cm d p = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 預 力 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm d pile = 基 樁 在 基 腳 底 之 直 徑 ;cm d t = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 最 外 層 縱 向 受 拉 鋼 筋 重 心 之 距 離 ;cm D = 靜 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 e = 自 然 對 數 之 底 數 e h = J 型 或 L 型 錨 栓 桿 身 內 面 量 到 彎 鉤 最 外 端 之 距 離 ;cm e N = 錨 栓 群 垂 直 力 之 偏 心 距, 偏 心 距 係 指 錨 栓 群 拉 力 和 與 受 拉 力 之 錨 栓 群 之 形 心 距 離 ;cm, e N 皆 為 正 值 e V = 錨 栓 群 剪 力 之 偏 心 距 ; 偏 心 距 係 指 剪 力 作 用 點 與 抵 抗 剪 力 方 向 之 錨 栓 群 形 心 距 離 ;cm E = 地 震 力, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 E c = 混 凝 土 之 彈 性 模 數, 參 閱 第 1.9.1 節 ;kgf/cm 2 E cb = 梁 混 凝 土 之 彈 性 模 數 ;kgf/cm 2 E cs = 版 混 凝 土 之 彈 性 模 數 ;kgf/cm 2 EI = 受 壓 構 材 之 撓 曲 勁 度, 參 閱 式 (3-14) 及 式 (3-15);kgf-cm 2 E p = 預 力 鋼 腱 之 彈 性 模 數 ;kgf/cm 2 E s = 鋼 之 彈 性 模 數, 參 閱 第 1.9.2 節 ;kgf/cm 2 f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f ce = 壓 桿 或 節 點 區 混 凝 土 之 有 效 抗 壓 強 度 ;kgf/cm 2 f ci = 初 施 預 力 時 混 凝 土 之 抗 壓 強 度 ;kgf/cm 2 f cr = 混 凝 土 配 比 目 標 平 均 抗 壓 強 度 ;kgf/cm 2 f ct = 輕 質 混 凝 土 之 平 均 開 裂 抗 拉 強 度 ;kgf/cm 2 f d = 外 力 作 用 時, 最 外 受 拉 纖 維 處 因 靜 載 重 所 產 生 之 應 力 ;kgf/cm 2 f dc = 解 壓 應 力 ; 當 與 鋼 腱 重 心 同 一 高 度 之 混 凝 土 應 力 為 零 時 之 預 力 鋼 筋 應 力 ;kgf/cm 2 F-3

f pc = 外 力 作 用 時, 於 預 力 損 失 全 部 發 生 後 斷 面 形 心 處 混 凝 土 之 壓 應 力 當 形 心 位 於 翼 部 內, 則 指 翼 部 與 梁 腹 交 接 處 之 壓 應 力 ;kgf/cm 2 或 = 合 成 構 材 中, 若 預 力 與 彎 矩 僅 由 預 鑄 構 材 承 擔 時,f pc 為 合 成 構 材 斷 面 形 心 處 混 凝 土 之 壓 應 力 ; 若 斷 面 形 心 在 翼 部 時, 則 為 斷 面 梁 腹 與 翼 部 交 接 處 之 壓 應 力 ;kgf/cm 2 f pe = 外 力 作 用 時, 最 外 受 拉 纖 維 處 由 有 效 預 力 產 生 之 壓 應 力 ;kgf/cm 2 f ps = 彎 矩 計 算 強 度 下 之 預 力 鋼 筋 應 力, 參 閱 第 11.8 節 ;kgf/cm 2 f pu = 預 力 鋼 筋 之 規 定 抗 拉 強 度 ;kgf/cm 2 f py = 預 力 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 ;kgf/cm 2 f r = 混 凝 土 之 開 裂 模 數 ;kgf/cm 2 f s = 使 用 載 重 下 計 得 之 鋼 筋 拉 應 力 ;kgf/cm 2 f s = 設 計 載 重 下 受 壓 鋼 筋 之 應 力 ;kgf/cm 2 f se = 預 力 損 失 後 預 力 鋼 筋 之 有 效 應 力 ;kgf/cm 2 f t = 依 總 斷 面 計 算 所 得 之 預 壓 拉 力 區 最 外 纖 維 拉 應 力 ;kgf/cm 2 f uta = 錨 栓 鋼 材 之 規 定 抗 拉 強 度 ;kgf/cm 2 f y = 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 f ya = 錨 栓 鋼 材 之 規 定 降 伏 強 度 ;kgf/cm 2 f yt = 橫 向 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 f y, 參 閱 第 3.10.3 節 ;kgf/cm 2 F = 流 體 力, 因 密 度 及 高 度 明 確 之 液 體 其 重 量 及 壓 力 所 造 成 之 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 F n = 壓 桿 拉 桿 或 節 點 區 之 計 算 強 度 ;kgf F nn = 節 點 區 某 一 面 之 計 算 強 度 ;kgf F ns = 壓 桿 之 計 算 強 度 ;kgf F nt = 拉 桿 之 計 算 強 度 ;kgf F u = 壓 拉 桿 模 式 中, 作 用 於 壓 桿 拉 桿 支 承 面 或 節 點 區 之 設 計 力 ;kgf h = 構 材 總 厚 或 全 深 ;cm h a = 錨 定 錨 栓 之 構 件 沿 錨 栓 桿 軸 方 向 之 厚 度 ;cm h b = 翼 緣 下 方 至 梁 底 面 之 深 度, 參 閱 第 6.3.4 節 ;cm h ef = 錨 栓 有 效 埋 置 深 度, 參 閱 第 D.9.5 節 及 圖 RD.2.1;cm h f = 翼 緣 厚 度, 參 閱 第 6.3.4 節 ;cm h v = 剪 力 柱 頭 斷 面 總 深 ;cm h w = 全 牆 總 高 或 所 考 慮 牆 段 之 高 度 ;cm h x = 沿 柱 各 邊 相 鄰 箍 筋 或 繫 筋 間 最 大 水 平 距 離 ;cm H = 土 壤 力, 因 土 壤 土 壤 中 之 水 或 其 他 物 質 之 重 量 及 壓 力 所 造 成 之 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 I = 對 於 形 心 軸 之 斷 面 慣 性 矩 ;cm 4 I b = 梁 總 斷 面 對 其 中 心 軸 之 慣 性 矩, 參 閱 第 6.3.4 節 ;cm 4 I cr = 構 材 開 裂 斷 面 轉 換 成 混 凝 土 斷 面 之 慣 性 矩 ;cm 4 I e = 用 以 計 算 撓 度 之 有 效 慣 性 矩 ;cm 4 I g = 總 斷 面 對 其 中 心 軸 之 慣 性 矩 ;cm 4 I s = 版 總 斷 面 對 其 中 心 軸 之 慣 性 矩, 用 於 計 算 α φ 及 β t ;cm 4 F-4

附 篇 F 符 號 與 名 詞 定 義 I se = 鋼 筋 斷 面 對 構 材 總 斷 面 形 心 軸 之 慣 性 矩 ;cm 4 I sx = 斷 面 內 結 構 型 鋼 或 鋼 管 斷 面 對 合 成 構 材 斷 面 形 心 軸 之 慣 性 矩 ;cm 4 k = 受 壓 構 材 之 有 效 長 度 因 數 k c = 基 本 混 凝 土 拉 力 破 裂 之 係 數 k cp = 剪 力 撬 破 強 度 之 係 數 K = 鋼 腱 單 位 長 度 之 皺 摺 摩 擦 係 數 ;m -1 K tr = 橫 向 鋼 筋 指 標, 參 閱 第 5.3.4.1 節 ;cm l = 梁 或 單 向 版 之 跨 度, 參 閱 第 2.8 節 ;cm 或 = 懸 臂 梁 之 外 伸 長 度 ;cm l a = 超 過 簡 支 承 中 心 線 或 反 曲 點 之 埋 置 長 度 ;cm l c = 受 壓 構 材 之 總 長 度, 為 構 架 中 兩 節 點 之 中 心 距 離 ;cm l d = 受 拉 竹 節 鋼 筋 麻 面 鋼 線 光 面 或 麻 面 銲 接 鋼 線 預 力 鋼 絞 線 之 伸 展 長 度 ;cm l dc = 受 壓 竹 節 鋼 筋 或 麻 面 鋼 線 之 伸 展 長 度 ;cm l dh = 具 標 準 彎 鉤 之 受 拉 竹 節 鋼 筋 或 麻 面 鋼 線 之 伸 展 長 度, 由 臨 界 斷 面 至 彎 鉤 之 外 側 端, 即 由 臨 界 斷 面 至 彎 鉤 起 點 ( 切 點 ) 之 直 線 長 度 加 上 彎 鉤 彎 曲 內 徑 及 一 鋼 筋 直 徑 ;cm l e = 錨 栓 之 剪 力 載 重 承 壓 長 度, 不 可 超 過 8d o ;cm 或 = 錨 栓 之 埋 設 全 長 具 有 相 同 勁 度 時, 採 用 h ef ; 例 如 擴 頭 錨 釘 或 後 裝 式 錨 栓, 其 埋 置 全 長 皆 有 管 筒 者 ;cm 或 = 具 有 擴 張 套 管 之 扭 控 擴 張 型 錨 栓, 採 用 2d o ;cm l n = 淨 跨 度, 兩 支 承 面 間 之 距 離 ;cm l o = 自 構 材 接 頭 面 沿 主 軸 方 向 須 配 置 橫 向 鋼 筋 之 長 度, 參 閱 第 15.5.4.4 節 ;cm l px = 由 預 力 鋼 筋 施 預 力 端 至 任 一 考 慮 點 之 距 離, 參 閱 第 11.7.2.1 節 ;m l t = 試 驗 載 重 下 之 構 材 跨 度 ( 雙 向 版 系 統 之 短 向 跨 度 ) 跨 度 係 指 (1) 構 材 支 承 中 心 間 距 或 (2) 支 承 間 淨 距 加 構 材 深 度, 兩 者 之 較 小 值 ; 式 (14-1) 中, 懸 臂 梁 之 跨 度 為 支 承 面 至 自 由 端 間 距 離 之 兩 倍 ;cm l u = 受 壓 構 材 之 無 支 長 度 ;cm l v = 剪 力 柱 頭 由 載 重 中 心 或 反 力 中 心 量 起 之 臂 長 ;cm l w = 剪 力 方 向 全 牆 或 所 考 慮 牆 段 之 長 度, 參 閱 第 15.8.4 節 ;cm l 1 = 跨 度, 在 設 計 彎 矩 方 向 之 支 承 中 心 間 距 離 l 2 = 垂 直 於 l 1 方 向 之 跨 度, 支 承 中 心 間 之 距 離 L = 活 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 L r = 屋 頂 活 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 M = 最 大 使 用 ( 不 含 載 重 因 數 ) 彎 矩, 含 PΔ 效 應 在 內 ;kgf-cm M a = 計 算 撓 度 時 所 用 之 最 大 彎 矩 ;kgf-cm M c = 用 以 設 計 受 壓 構 材 之 設 計 彎 矩, 該 設 計 彎 矩 業 經 考 慮 構 材 彎 曲 效 應 放 大 之, 參 閱 第 3.13.3 及 3.14.5 節 ;kgf-cm M cr = 開 裂 彎 矩, 參 閱 第 2.11.2.3 節 ;kgf-cm F-5

M cre = 因 外 力 產 生 撓 曲 裂 紋 之 彎 矩 ;kgf-cm M m = 因 軸 壓 力 影 響 而 修 正 之 設 計 彎 矩, 參 閱 第 4.4.2.2 節 ;kgf-cm M max = 外 力 作 用 時, 計 算 斷 面 之 最 大 設 計 彎 矩 ;kgf-cm M n = 斷 面 之 彎 矩 計 算 強 度 ;kgf-cm M nb = 連 接 於 接 頭 各 梁 在 接 頭 中 心 之 計 算 彎 矩 強 度, 樓 板 受 拉 力 時 亦 須 計 入, 參 閱 第 15.5.2 節 ; kgf -cm M nc = 連 接 於 接 頭 各 柱 由 各 載 重 組 合 設 計 軸 力 計 算 所 得 在 接 頭 中 心 之 最 小 計 算 彎 矩 強 度, 參 閱 第 15.5.2 節 ;kgf -cm M o = 總 靜 定 設 計 彎 矩 M p = 剪 力 柱 頭 抗 剪 臂 斷 面 所 需 之 全 塑 性 彎 矩 設 計 強 度 ;kgf-cm M pr = 承 受 或 不 承 受 軸 力 受 撓 構 材 之 可 能 彎 矩 強 度, 係 以 接 頭 面 性 質 予 以 計 算, 其 中 縱 向 主 筋 拉 力 強 度 假 設 至 少 1.25 f y 而 強 度 折 減 係 數 φ 用 1.0;kgf-cm M s = M 1s 與 M 2s 之 通 稱, 參 閱 第 3.14.4 節 ;kgf-cm M sa = 最 大 使 用 ( 不 含 載 重 因 數 ) 彎 矩, 不 含 PΔ 效 應 在 內 ;kgf-cm M slab = 支 承 處 之 版 之 設 計 彎 矩 M u = 斷 面 之 設 計 彎 矩 ;kgf-cm M ua = 因 含 載 重 因 數 之 側 向 載 重 及 偏 心 垂 直 載 重 產 生 在 牆 半 高 斷 面 之 設 計 彎 矩 M v = 剪 力 柱 頭 內 鋼 筋 ( 或 型 鋼 ) 所 能 承 受 之 彎 矩 ;kgf-cm M 1 = 受 壓 構 材 兩 端 M u 之 較 小 者 若 構 材 彎 成 單 曲 度, 該 值 為 正 ; 若 彎 成 雙 曲 度, 該 值 為 負 ; 若 為 有 側 移 受 壓 構 材 需 經 式 (3-18) 放 大 參 閱 第 3.13.2 3.13.3 及 3.14.3 節 ;kgf-cm M 1ns = 有 側 移 受 壓 構 材 在 不 會 造 成 顯 著 側 向 位 移 載 重 作 用 下, 以 一 階 彈 性 構 架 分 析 算 得 M 1 處 之 設 計 彎 矩, 參 閱 第 3.14.3 節 ;kgf-cm M 1s = 有 側 移 受 壓 構 材 在 會 造 成 顯 著 側 向 位 移 載 重 作 用 下, 以 一 階 彈 性 構 架 分 析 算 得 M 1 處 之 設 計 彎 矩, 參 閱 第 3.14.3 節 ;kgf-cm M 2 = 受 壓 構 材 兩 端 M u 之 較 大 者, 恆 為 正 若 為 有 側 移 受 壓 構 材 需 經 式 (3-19) 放 大, 參 閱 第 3.13.2 3.13.3 及 3.14.3 節 ;kgf-cm M 2,min = M 2 之 最 小 值, 參 閱 第 3.13.3.2 節 ;kgf-cm M 2ns = 有 側 移 受 壓 構 材 在 不 會 造 成 顯 著 側 向 位 移 載 重 作 用 下, 以 一 階 彈 性 構 架 分 析 算 得 M 2 處 之 設 計 彎 矩, 參 閱 第 3.14.3 節 ;kgf-cm M 2s = 有 側 移 受 壓 構 材 在 會 造 成 顯 著 側 向 位 移 載 重 作 用 下, 以 一 階 彈 性 構 架 分 析 算 得 M 2 處 之 設 計 彎 矩, 參 閱 第 3.14.3 節 ;kgf-cm n = 項 目 的 個 數, 如 強 度 試 驗 鋼 筋 鋼 線 單 根 式 錨 定 器 錨 栓 或 剪 力 柱 頭 抗 剪 臂 N b = 在 開 裂 之 混 凝 土 中 單 根 錨 栓 之 基 本 混 凝 土 拉 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.6.2.2 節 ;kgf N c = 混 凝 土 在 靜 載 重 加 活 載 重 下 之 拉 力 ;kgf N cb = 單 根 錨 栓 之 混 凝 土 拉 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.6.2.1 節 ;kgf N cbg = 錨 栓 群 之 混 凝 土 拉 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.6.2.1 節 ;kgf N n = 拉 力 計 算 強 度 ;kgf N p = 在 開 裂 混 凝 土 中 單 根 錨 栓 之 拔 出 強 度, 參 閱 第 D.6.3.4 或 D.6.3.5 節 ;kgf F-6

附 篇 F 符 號 與 名 詞 定 義 N pn = 單 根 錨 栓 之 拔 出 計 算 強 度, 參 閱 第 D.6.3.1 節 ;kgf N sa = 由 鋼 材 強 度 控 制 之 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 拉 力 計 算 強 度, 參 閱 第 D.6.1.1 或 D.6.1.2 節 ;kgf N sb = 單 根 錨 栓 之 側 面 脹 破 強 度 ;kgf N sbg = 錨 栓 群 之 側 面 脹 破 強 度 ;kgf N u = 與 V u 或 T u 同 時 作 用 之 設 計 軸 力, 軸 壓 力 為 正 值, 軸 拉 力 為 負 值 ;kgf N ua = 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 設 計 拉 力 ;kgf N uc = 與 V u 同 時 作 用 於 托 架 之 設 計 拉 力, 拉 力 為 正 值 ;kgf p cp = 混 凝 土 斷 面 之 外 周 長, 參 閱 第 4.7.1 節 ;cm p h = 最 外 閉 合 橫 向 扭 力 鋼 筋 中 心 線 周 長 ;cm P b = 在 平 衡 應 變 狀 態 時 之 軸 力 計 算 強 度, 參 閱 第 3.4.2 節 ;kgf P c = 臨 界 屈 曲 載 重, 參 閱 式 (3-13);kgf P n = 斷 面 之 軸 力 計 算 強 度 ;kgf P n,max = 斷 面 軸 力 計 算 強 度 之 最 大 允 許 值 ;kgf P o = 在 無 偏 心 載 重 下 之 軸 力 計 算 強 度 ;kgf P pj = 千 斤 頂 施 加 於 預 力 鋼 筋 端 點 之 預 力 ;kgf P pu = 錨 定 器 之 設 計 預 力 ;kgf P px = 距 千 斤 頂 端 l px 距 離 處 預 力 鋼 筋 之 預 力 P s = 牆 半 高 處 之 使 用 載 重, 包 含 自 重 ;kgf P u = 設 計 軸 力 ; 壓 力 為 正, 拉 力 為 負 ;kgf q Du = 單 位 面 積 之 設 計 靜 載 重 q Lu = 單 位 面 積 之 設 計 活 載 重 q u = 版 之 單 位 面 積 之 設 計 載 重 Q = 樓 層 之 穩 定 指 數, 參 閱 第 3.12.4 節 r = 受 壓 構 材 斷 面 之 迴 轉 半 徑 ;cm R = 雨 水 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 s = 縱 向 鋼 筋 橫 向 鋼 筋 預 力 鋼 腱 鋼 線 或 錨 栓 之 中 心 距 ;cm s i = 構 材 第 i 層 鋼 筋 心 至 心 之 間 距 ;cm s o = 在 l 0 範 圍 內 橫 向 鋼 筋 間 之 中 心 距, 參 閱 第 15.11.2 節 ;cm s s = 樣 本 標 準 差 ;kgf/cm 2 s 2 = 縱 向 剪 力 鋼 筋 或 扭 力 鋼 筋 之 中 心 距 ;cm S = 雪 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 S e = 考 慮 垂 直 載 重 及 地 震 非 彈 性 變 形, 在 預 期 降 伏 處 產 生 可 能 強 度 後, 於 接 合 部 引 致 之 彎 矩 剪 力 或 軸 力 S m = 斷 面 之 彈 性 斷 面 模 數 ;cm 3 S n = 接 合 部 之 計 算 彎 矩 剪 力 或 軸 力 強 度 S y = 以 f y 為 基 礎, 連 接 處 對 彎 矩 剪 力 或 軸 力 之 降 伏 強 度 t = 中 空 斷 面 之 壁 厚 ;cm T = 溫 度 潛 變 乾 縮 與 不 等 沉 陷 等 之 效 應, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 T n = 斷 面 之 扭 矩 計 算 強 度 ;kgf-cm F-7

T u = 斷 面 之 設 計 扭 矩 ;kgf-cm U = 設 計 載 重, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力, 參 閱 第 2.4 節 v n = 計 算 剪 應 力, 參 閱 第 4.13.6.2 節 ;kgf/cm 2 V b = 在 開 裂 混 凝 土 中 單 根 錨 栓 之 基 本 混 凝 土 剪 破 強 度, 參 閱 第 D.7.2.2 或 D.7.2.3 節 ;kgf V c = 混 凝 土 之 剪 力 計 算 強 度, 參 閱 第 4.4 節 ;kgf V cb = 單 根 錨 栓 之 混 凝 土 剪 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.7.2.1 節 ;kgf V cbg = 錨 栓 群 之 混 凝 土 剪 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.7.2.1 節 ;kgf V ci = 剪 力 與 彎 矩 併 合 作 用 而 產 生 斜 向 裂 紋 時, 混 凝 土 部 分 之 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V cp = 混 凝 土 剪 力 撬 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.7.3 節 ;kgf V cpg = 錨 栓 群 之 混 凝 土 剪 力 撬 破 計 算 強 度, 參 閱 第 D.7.3 節 ;kgf V cw = 梁 腹 內 因 過 高 主 拉 應 力 而 產 生 斜 向 裂 紋 時, 混 凝 土 部 分 之 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V d = 靜 載 重 作 用 時 之 斷 面 剪 力 ;kgf V e = 按 構 材 可 能 彎 矩 強 度 計 算 求 得 之 設 計 剪 力, 參 閱 第 15.4.4.1 及 15.5.5.1 節 ;kgf V i = 斷 面 上 與 M max 同 時 作 用 於 計 算 斷 面 之 設 計 剪 力 ;kgf V n = 斷 面 之 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V nh = 水 平 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V p = 計 算 斷 面 上 之 有 效 預 力 之 垂 直 分 量 ;kgf V s = 由 剪 力 鋼 筋 提 供 之 剪 力 計 算 強 度 ;kgf V sa = 由 鋼 材 強 度 控 制 之 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 剪 力 計 算 強 度, 參 閱 第 D.7.1.1 或 D.7.1.2 節 ;kgf V u = 斷 面 之 設 計 剪 力 ;kgf V ua = 單 根 錨 栓 或 錨 栓 群 之 設 計 剪 力 ;kgf V us = 樓 層 之 總 設 計 剪 力, 參 閱 第 3.12.4 節 ;kgf w c = 混 凝 土 之 單 位 重 量 ;tf/m 3 w u = 梁 或 單 向 版 之 單 位 長 度 設 計 載 重 W = 風 力, 或 其 相 關 之 內 彎 矩 與 力 x = 斷 面 內 各 矩 形 之 短 邊 長 度 ;cm y = 斷 面 內 各 矩 形 之 長 邊 長 度 ;cm y t = 總 斷 面 形 心 軸 至 拉 力 面 之 距 離 ;cm α = 定 義 鋼 筋 方 向 的 角 度 α c = 式 (15-7) 中 之 係 數 α f = 梁 與 版 之 撓 曲 勁 度 比, 其 中 版 之 寬 度 以 梁 兩 邊 之 版 中 心 線 為 界, 參 閱 第 6.4.6 節 α fm = 版 周 各 梁 α f 之 平 均 值 α f1 = l 1 方 向 之 α f α f2 = l 2 方 向 之 α f α i = 第 i 層 鋼 筋 與 其 通 過 之 壓 桿 軸 線 夾 角 α px = 由 施 預 力 端 至 任 一 考 慮 點 之 鋼 腱 角 度 變 量 ;rad α s = 計 算 版 及 基 腳 中 V c 之 常 數 α v = 剪 力 柱 頭 各 抗 剪 臂 撓 曲 勁 度 與 其 周 圍 合 成 版 斷 面 撓 曲 勁 度 之 比, 參 閱 第 4.13.4.5 節 F-8

附 篇 F 符 號 與 名 詞 定 義 β = 長 向 對 短 向 之 尺 寸 比 值 用 於 (1) 雙 向 版 為 淨 跨 度 比 值, 參 閱 第 2.11.3.3 節 第 16.6.4 節 (2) 柱 斷 面 集 中 載 重 或 反 力 作 用 面 為 邊 長 比 值, 參 閱 第 4.13.2.1 節 (3) 基 腳 為 邊 長 比 值, 參 閱 第 8.5.4.2 節 β b = 斷 面 內 切 斷 之 受 拉 鋼 筋 面 積 與 全 部 受 拉 鋼 筋 面 積 之 比 β d = 因 數 ; 計 算 柱 承 受 持 續 載 重 對 彎 矩 放 大 之 影 響 : (1) 無 側 移 構 架 : 為 最 大 設 計 軸 向 靜 載 重 與 設 計 軸 向 全 載 重 之 比 值, 參 閱 第 3.13.3 節 (2) 非 (3) 項 之 有 側 移 構 架 : 為 該 層 最 大 設 計 側 向 持 續 剪 力 與 設 計 側 向 全 剪 力 之 比 值 (3) 依 第 3.14.6 節 規 定 進 行 穩 定 校 核 時 之 有 側 移 構 架 : 為 最 大 設 計 軸 向 持 續 載 重 與 設 計 軸 向 全 載 重 之 比 值 β n = 節 點 區 混 凝 土 有 效 抗 壓 強 度 受 拉 桿 錨 定 影 響 之 修 正 因 數, 參 閱 第 A.6.2 節 β s = 壓 桿 混 凝 土 有 效 抗 壓 強 度 受 開 裂 暨 圍 束 鋼 筋 影 響 之 修 正 因 數, 參 閱 第 A.4.2 節 β p = 計 算 預 力 版 中 V c 之 常 數 β t = 邊 梁 斷 面 扭 曲 勁 度 與 版 撓 曲 勁 度 之 比 值, 其 中 版 之 寬 度 等 於 該 邊 梁 支 承 中 心 至 中 心 之 跨 度, 參 閱 第 6.7.4 節 β 1 = a ; 壓 應 力 分 佈 等 值 矩 形 塊 高 度 與 最 外 受 壓 纖 維 至 中 性 軸 距 離 之 比 值, 參 閱 第 3.3.6 節 c γ f = 版 柱 接 頭 處 未 平 衡 彎 矩 由 撓 曲 所 傳 遞 之 因 數, 參 閱 第 6.6.3.2 節 式 (6-1) γ p = 預 力 鋼 筋 之 種 類 因 數 = 0.55 若 = 0.40 若 = 0.28 若 f f f f f f py pu py pu py pu 0.80 0.85 0.90 γ s = 用 來 決 定 基 腳 中 心 帶 內 鋼 筋 量 的 因 數 γ v = 1 γ f ; 版 柱 接 頭 處 未 平 衡 彎 矩 由 偏 心 剪 力 所 傳 遞 之 因 數, 參 閱 第 4.13.6.1 節 δ ns = 無 側 移 構 架 之 彎 矩 放 大 因 數, 以 反 應 受 壓 構 材 兩 端 間 曲 率 之 影 響, 參 閱 第 3.13.3 節 δ s = 有 側 移 構 架 之 側 移 彎 矩 放 大 因 數, 以 反 應 側 向 及 垂 直 載 重 所 造 成 偏 移 之 影 響, 參 閱 第 3.14 節 δ u = 設 計 位 移 Δf p = 設 計 載 重 對 預 力 鋼 筋 所 造 成 之 應 力 增 量 ;kgf/cm 2 Δ f ps = 預 力 鋼 筋 在 使 用 載 重 下 之 應 力 扣 除 其 解 壓 應 力 後 之 值, 參 閱 第 11.5.4.2 節 ;kgf/cm 2 Δ o = 以 一 階 彈 性 構 架 分 析 及 第 3.12.4.2 節 規 定 勁 度 算 得 之 某 一 樓 層 承 受 V us 時, 該 樓 層 頂 與 底 之 相 對 側 向 變 位 Δ r = 載 重 試 驗 或 重 複 載 重 試 驗 最 終 ( 載 重 移 除 後 ) 與 初 始 撓 度 差, 參 閱 式 (14-2);cm Δ s = 使 用 載 重 下, 牆 半 高 處 附 近 之 最 大 撓 度 Δ u = 設 計 載 重 下, 牆 半 高 處 之 撓 度 F-9

Δ 1 = 第 一 次 載 重 試 驗 量 得 之 最 大 撓 度, 參 閱 式 (14-1);cm Δ 2 = 第 二 次 載 重 試 驗 量 得 相 對 於 該 次 試 驗 初 始 值 之 最 大 撓 度, 參 閱 式 (14-3);cm ε s = 於 計 算 強 度 下 鋼 筋 之 應 變 ; 亦 即 定 義 為 在 計 算 強 度 下, 不 含 預 力 潛 變 乾 縮 及 溫 度 效 應 之 應 變, 參 閱 第 3.3.3 節 ε t = 於 計 算 強 度 下, 最 外 層 受 拉 鋼 筋 之 淨 拉 應 變 ; 亦 即 定 義 為 在 計 算 強 度 下, 不 含 預 力 潛 變 乾 縮 及 溫 度 效 應 之 應 變, 參 閱 第 3.4.3 3.4.4 及 3.4.5 節 ε y = 鋼 筋 開 始 降 伏 之 應 變 θ = 壓 桿 受 壓 斜 桿 或 壓 應 力 區 之 軸 向 與 構 材 中 受 拉 弦 材 之 夾 角 λ = 混 凝 土 單 位 重 之 修 正 因 數, 參 閱 第 4.8.4 5.3.4 節 λ = 額 外 長 期 撓 度 與 瞬 時 撓 度 之 比 值, 參 閱 第 2.11 節 Δ μ = 摩 擦 係 數, 參 閱 第 4.8.4.3 節 μ p = 曲 率 摩 擦 係 數 ;rad -1 ξ = 持 續 載 重 之 時 間 效 應 因 數, 參 閱 第 2.11 節 A ρ = s ; 非 預 力 受 拉 鋼 筋 比 bd ρ = A s ; 非 預 力 受 壓 鋼 筋 比 bd ρ b = 產 生 平 衡 應 變 狀 態 之 鋼 筋 比, 參 閱 第 3.4.2 節 解 說 及 附 篇 B.3 節 ρ l = 縱 向 鋼 筋 比 為 縱 向 鋼 筋 斷 面 積 與 垂 直 於 該 鋼 筋 之 混 凝 土 總 斷 面 積 之 比, 本 章 指 牆 垂 直 鋼 筋 比 ρ p = A ps bd p ; 預 力 鋼 筋 比 ρ s = 螺 箍 柱 中 螺 箍 筋 之 體 積 與 柱 心 體 積 之 比 ( 柱 心 體 積 係 依 螺 箍 外 緣 至 外 緣 為 直 徑 計 算 ), 參 閱 第 3.10.3 節 ρ t = 橫 向 鋼 筋 比 為 橫 向 鋼 筋 斷 面 積 與 垂 直 於 該 鋼 筋 之 混 凝 土 總 斷 面 積 之 比, 本 章 指 牆 水 平 鋼 筋 比 ρ v = 繫 筋 面 積 與 接 觸 面 積 比 值 ρ w = A s b d w φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 2.3 節 第 D.5.4 和 D.5.5 節 ψ c,n = 考 量 開 裂 時, 求 算 拉 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.6.2.6 節 ψ c,p = 考 量 開 裂 時, 求 算 拔 出 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.6.3.1 及 D.6.3.6 節 ψ c,v = 考 量 開 裂 時, 求 算 剪 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.7.2.7 節 ψ cp,n = 後 置 型 錨 栓 在 無 輔 助 鋼 筋 之 未 開 裂 混 凝 土 中, 求 算 拉 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.6.2.7 節 ψ e = 伸 展 長 度 之 鋼 筋 塗 布 修 正 因 數, 參 閱 第 5.3.4 節 ψ ec,n = 考 量 錨 栓 群 偏 心 載 重 時, 求 算 拉 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.6.2.4 節 ψ ec,v = 考 量 錨 栓 群 偏 心 載 重 時, 求 算 剪 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.7.2.5 節 F-10

附 篇 F 符 號 與 名 詞 定 義 ψ ed,n = 考 量 邊 距 小 於 1.5h ef 時, 求 算 拉 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.6.2.5 節 ψ ed,v = 考 量 邊 距 小 於 1.5h ef 時, 求 算 剪 力 強 度 之 修 正 因 數, 參 閱 第 D.7.2.6 節 ψ s = 伸 展 長 度 之 鋼 筋 尺 寸 修 正 因 數, 參 閱 第 5.3.4 節 ψ t = 伸 展 長 度 之 鋼 筋 位 置 修 正 因 數, 參 閱 第 5.3.4 節 ω = ρ f y fc ; 受 拉 鋼 筋 之 鋼 筋 量 指 數 ω = ρ ω p = f y ; 受 壓 鋼 筋 之 鋼 筋 量 指 數 f c f ps ρ p ; 預 力 鋼 筋 之 鋼 筋 量 指 數 f c ω pw = 有 翼 緣 斷 面 在 梁 腹 寬 度 範 圍 之 預 力 鋼 筋 量 指 數 ω w = 有 翼 緣 斷 面 在 梁 腹 寬 度 範 圍 之 受 拉 鋼 筋 量 指 數 ω w = 有 翼 緣 斷 面 在 梁 腹 寬 度 範 圍 之 受 壓 鋼 筋 量 指 數 F.2 名 詞 定 義 F.2.1 混 凝 土 材 料 粒 料 (Aggregate) 砂 礫 石 碎 石 或 高 爐 石 等 粒 狀 材 料, 藉 水 泥 介 質 膠 合 成 水 硬 性 混 凝 土 或 砂 漿 輕 質 粒 料 (Lightweight aggregate) 粒 料 在 鬆 散 乾 燥 狀 態 下 之 單 位 重 量 不 大 於 1.12 tf/m 3 膠 結 材 料 (Cementitious materials) 混 凝 土 組 成 材 料 中 具 膠 結 性 者, 如 卜 特 蘭 水 泥 水 硬 性 水 泥 膨 脹 水 泥 或 於 其 中 攙 入 飛 灰 矽 灰 高 爐 爐 碴 粉 等 天 然 卜 作 嵐 材 料 該 膠 結 材 料 須 符 合 混 凝 土 結 構 施 工 規 範 之 規 定 掺 料 (Admixture) 水 粒 料 水 泥 及 纖 維 以 外 之 混 凝 土 組 成 材 料, 在 混 凝 土 拌 和 前 或 拌 和 中 加 入, 用 以 改 良 混 凝 土 性 質 混 凝 土 (Concrete) 波 特 蘭 水 泥 或 任 何 他 類 水 硬 性 水 泥, 與 細 粒 料 粗 粒 料 及 水 的 混 和 物, 其 中 亦 可 加 入 掺 料 結 構 輕 質 混 凝 土 (Structural lightweight concrete) 單 位 重 量 不 大 於 1.8 tf/m 3 之 混 凝 土 其 所 含 輕 質 粒 料 須 符 合 混 凝 土 結 構 施 工 規 範 之 規 定 本 規 範 所 稱 全 輕 質 混 凝 土 為 不 含 天 然 砂 之 輕 質 混 凝 土 ; 所 稱 常 重 砂 輕 質 混 凝 土 為 全 常 重 砂 之 輕 質 混 凝 土 結 構 混 凝 土 (Structural concrete) 具 有 結 構 功 能 之 鋼 筋 混 凝 土 及 純 混 凝 土 鋼 筋 混 凝 土 (Reinforced concrete) 結 構 混 凝 土 中 之 鋼 筋 量 不 少 於 本 規 範 規 定 之 預 力 鋼 筋 或 非 預 力 鋼 筋 之 最 低 值 者 純 混 凝 土 (Plain concrete) 結 構 混 凝 土 中 鋼 筋 量 少 於 鋼 筋 混 凝 土 之 規 定 最 低 值 者, 或 無 鋼 筋 者 F-11

預 鑄 混 凝 土 (Precast concrete) 先 於 他 處 製 作 完 成 後, 再 吊 裝 至 指 定 位 置 之 結 構 混 凝 土 構 件 預 力 混 凝 土 (Prestressed concrete) 藉 由 預 先 施 加 內 應 力 以 抵 消 未 來 因 載 重 所 產 生 拉 應 力 之 結 構 混 凝 土 混 凝 土 合 成 受 撓 構 材 (Composite concrete flexural members) 由 預 鑄 與 場 鑄 或 現 場 先 後 澆 置 之 混 凝 土 構 件 連 結 成 一 體 以 承 受 載 重 之 受 撓 構 材 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度 ( f c )(Specified compressive strength of concrete) 混 凝 土 構 材 設 計 時 所 用 之 強 度, 依 CNS 1230 或 CNS 1231 之 規 定 製 作 試 體, 並 按 CNS 1232 進 行 試 驗 以 確 認 該 混 凝 土 之 抗 壓 強 度, 如 無 特 別 規 定, 齡 期 均 以 28 天 為 準, 單 位 為 kgf/cm 2 劈 裂 抗 拉 強 度 (Splitting tensile strength) 依 據 CNS 3801 試 驗 所 得 之 混 凝 土 抗 拉 強 度 F.2.2 鋼 筋 材 料 鋼 筋 (Reinforcement) 鋼 筋 為 鋼 筋 混 凝 土 所 用 之 鋼 筋, 須 符 合 混 凝 土 結 構 施 工 規 範 所 規 定 之 材 料 除 有 特 別 說 明 外, 一 般 不 包 括 預 力 鋼 筋 竹 節 鋼 筋 (Deformed reinforcement) 符 合 混 凝 土 結 構 施 工 規 範 所 規 定 之 竹 節 鋼 筋 銲 接 鋼 筋 網 麻 面 鋼 線 及 銲 接 鋼 線 網 光 面 鋼 筋 (Plain reinforcement) 不 符 合 竹 節 鋼 筋 定 義 之 鋼 筋 銲 接 鋼 線 網 (Welded wire reinforcement) 符 合 CNS 6919 規 定 之 光 面 或 麻 面 鋼 線 網, 鋼 線 材 質 須 符 合 CNS 1468 之 規 定 螺 箍 筋 (Spiral reinforcement) 形 成 圓 柱 螺 旋 狀 之 連 續 纏 繞 鋼 筋 肋 筋 (Stirrup) 構 材 中 用 來 抵 抗 剪 力 與 扭 力 的 鋼 筋 一 般 以 單 肢, 或 彎 成 L 型 U 型 或 矩 型 之 鋼 筋 鋼 線 或 銲 接 鋼 線 網 的 形 式 存 在, 配 置 方 向 與 縱 向 鋼 筋 呈 垂 直 或 一 角 度 肋 筋 一 詞 通 常 用 於 受 撓 構 材 之 橫 向 鋼 筋, 而 箍 筋 用 於 受 壓 構 材 箍 筋 (Tie) 環 繞 縱 向 鋼 筋 之 環 狀 鋼 筋 或 鋼 線, 其 形 狀 可 為 矩 形 圓 形 或 凸 多 邊 形 等 各 種 形 狀 鋼 筋 規 定 降 伏 強 度 (Yield strength) 鋼 筋 混 凝 土 構 材 設 計 時, 鋼 筋 所 使 用 之 降 伏 強 度 降 伏 強 度 或 降 伏 點 應 依 據 CNS 2111 之 規 定 決 定 之 伸 展 長 度 (Development length) 鋼 筋 ( 包 含 預 力 鋼 絞 線 ) 所 需 之 埋 置 長 度, 用 來 發 展 鋼 筋 在 臨 界 斷 面 上 之 設 計 強 度, 參 閱 本 規 範 第 五 章 埋 置 長 度 (Embedment length) 鋼 筋 埋 置 於 臨 界 斷 面 外 之 延 伸 長 度 F.2.3 預 力 混 凝 土 F-12

附 篇 F 符 號 與 名 詞 定 義 先 拉 預 力 法 (Pretensioning) 在 混 凝 土 澆 置 前 即 對 預 力 鋼 筋 施 力 之 方 法 後 拉 預 力 法 (Post-tensioning) 在 混 凝 土 硬 固 後 才 對 預 力 鋼 筋 施 力 之 方 法 預 力 鋼 筋 (Prestressing steel) 用 於 傳 遞 預 力 至 混 凝 土 之 鋼 線 鋼 絞 線 鋼 棒 或 其 成 束 之 高 強 度 鋼 材 鋼 腱 (Tendon) 於 先 拉 預 力 法 中, 鋼 腱 即 為 預 力 鋼 筋 於 後 拉 預 力 法 中, 鋼 腱 係 由 端 錨 預 力 鋼 筋 無 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 隔 離 裹 襯 或 黏 裹 預 力 鋼 筋 之 套 管 所 組 成 黏 裹 鋼 腱 (Bonded tendon) 經 直 接 澆 置 或 利 用 套 管 灌 漿 使 與 混 凝 土 產 生 握 裹 之 鋼 腱 無 黏 裹 鋼 腱 (Unbonded tendon) 預 力 鋼 筋 未 與 混 凝 土 產 生 握 裹, 且 相 對 混 凝 土 可 自 由 移 動 之 鋼 腱, 其 預 力 是 藉 由 鋼 腱 之 端 錨 傳 遞 至 混 凝 土 裹 襯 (Sheathing) 包 覆 於 預 力 鋼 筋 外, 以 避 免 預 力 鋼 筋 與 周 圍 混 凝 土 間 產 生 黏 裹 及 提 供 防 蝕 保 護 之 材 料, 且 內 部 尚 包 含 有 防 蝕 包 敷 材 料 套 管 (Duct) 後 拉 預 力 法 中, 用 於 裝 設 預 力 鋼 筋 之 導 管, 該 導 管 之 管 面 可 為 平 滑 或 呈 皺 褶 狀 後 拉 預 力 法 套 管 應 符 合 本 規 範 第 11.16 節 之 規 定 預 壓 拉 力 區 (Precompressed tensile zone) 預 力 混 凝 土 構 件 在 未 施 加 預 力 前, 會 因 規 定 靜 載 重 與 活 載 重 產 生 撓 曲 拉 應 力 之 區 域, 該 撓 曲 拉 應 力 係 依 總 斷 面 計 算 之 錨 定 區 (Anchorage zone) 後 拉 預 力 混 凝 土 構 材 中, 將 集 中 預 力 逐 漸 均 勻 傳 遞 至 混 凝 土 斷 面 之 區 域, 其 延 伸 範 圍 等 於 斷 面 之 最 大 尺 寸 如 錨 定 器 非 設 置 在 構 材 後 端 時, 其 區 域 包 含 錨 定 器 之 前 後 兩 端 影 響 範 圍 錨 定 器 (Anchorage device) 於 後 拉 預 力 法 中, 將 預 力 鋼 筋 之 預 力 傳 遞 至 混 凝 土 的 裝 置 單 根 式 基 本 錨 定 器 (Basic monostrand anchorage device) 用 於 錨 定 單 根 式 預 力 鋼 絞 線 或 單 根 直 徑 在 16 mm 以 下 鋼 棒 之 錨 定 器 該 錨 定 器 須 符 合 本 規 範 第 11.14.7 節 及 ACI 423.6 之 相 關 規 定 多 根 式 基 本 錨 定 器 (Basic multistrand anchorage device) 用 於 錨 定 多 根 式 之 鋼 線 鋼 絞 線 鋼 棒 或 單 根 直 徑 大 於 16 mm 鋼 棒 之 錨 定 器 該 錨 定 器 須 符 合 本 規 範 第 11.14.7 節 規 定, 且 其 承 壓 應 力 及 支 承 板 最 小 勁 度 須 符 合 我 國 公 路 橋 梁 設 計 規 範 或 美 國 AASHTO 橋 梁 規 範 第 一 部 份 第 9.21.7.2.2 至 9.21.7.2.4 節 之 規 定 特 殊 錨 定 器 (Special anchorage device) 符 合 本 規 範 第 11.14 節, 及 我 國 公 路 橋 梁 設 計 規 範 或 美 國 AASHTO 橋 梁 規 範 施 工 篇 第 10.3.2.3 節 規 定 之 實 驗 法 證 實 其 適 用 性 之 錨 定 器 千 斤 頂 力 量 (Jacking force) 預 力 混 凝 土 施 工 過 程 中, 藉 由 千 斤 頂 裝 置 施 加 至 預 力 鋼 筋 之 暫 時 性 拉 力 曲 率 摩 擦 (Curvature friction) F-13

由 於 預 力 鋼 腱 線 形 中 之 彎 曲 或 曲 度 所 導 致 之 摩 擦 力 皺 褶 摩 擦 (Wobble friction) 由 於 預 力 鋼 腱 與 裹 襯 或 套 管 間 於 配 置 時 因 非 預 期 之 位 置 偏 差 所 產 生 之 摩 擦 力 有 效 預 力 (Effective prestress) 所 有 預 力 損 失 發 生 後 仍 留 存 於 預 力 鋼 筋 之 應 力 傳 遞 (Transfer) 藉 由 千 斤 頂 或 先 拉 預 力 床 將 預 力 鋼 筋 之 應 力 傳 遞 至 混 凝 土 構 件 的 行 為 傳 遞 長 度 (Transfer length) 將 先 拉 預 力 鋼 絞 線 之 有 效 預 力 傳 遞 至 混 凝 土 所 需 之 埋 置 長 度 F.2.4 施 工 收 縮 縫 (Contraction joint) 以 預 留 鋸 切 鑿 凹 槽 等 方 式 將 特 定 混 凝 土 斷 面 弱 化, 俾 所 有 乾 縮 或 因 結 構 不 同 部 位 之 不 均 勻 變 形 所 可 能 產 生 之 零 亂 裂 紋, 能 吸 收 於 該 預 設 弱 化 斷 面 隔 離 縫 (Isolation joint) 在 最 不 影 響 混 凝 土 結 構 性 能 處, 設 置 之 全 深 度 垂 直 隔 離 面 以 分 隔 結 構 混 凝 土 中 之 特 定 相 鄰 部 位 通 過 該 處 之 全 部 或 部 份 鋼 筋 將 被 中 斷, 使 其 相 鄰 部 位 間 可 於 各 方 向 產 生 相 對 移 動, 以 避 免 因 變 形 而 形 成 裂 縫 支 撐 (Shores) 混 凝 土 工 程 施 工 中 之 垂 直 或 斜 向 支 承 桿 件, 用 來 承 擔 其 上 之 模 板 混 凝 土 及 施 工 載 重 F.2.5 構 材 與 構 架 壓 力 控 制 斷 面 (Compression-controlled section) 構 材 斷 面 在 計 算 強 度 下, 其 最 外 受 拉 鋼 筋 之 淨 拉 應 變 小 於 或 等 於 壓 力 控 制 應 變 界 限 者 拉 力 控 制 斷 面 (Tension-controlled section) 構 材 斷 面 在 計 算 強 度 下, 最 外 受 拉 鋼 筋 之 淨 拉 應 變 大 於 或 等 於 0.005 者 平 衡 應 變 狀 態 (Balanced strain condition) 當 構 材 斷 面 混 凝 土 最 外 受 壓 纖 維 達 到 假 設 極 限 應 變 0.003 之 同 時, 最 外 受 拉 鋼 筋 之 應 變 恰 達 到 降 伏 應 變 值 f y / E s 之 狀 態 壓 力 控 制 之 應 變 極 限 (Compression-controlled strain limit) 平 衡 應 變 狀 態 下 之 淨 拉 應 變 ; 參 閱 第 3.4.3 節 淨 拉 應 變 (Net tensile strain) 在 計 算 強 度 狀 態 下 之 拉 應 變, 此 應 變 不 包 含 由 有 效 預 力 潛 變 乾 縮 及 溫 度 所 產 生 者 斷 面 有 效 深 度 (d)( Effective depth of section) 構 材 斷 面 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 中 心 的 距 離 最 外 受 拉 鋼 筋 (Extreme tension steel) 構 材 斷 面 距 離 最 外 受 壓 纖 維 最 遠 之 鋼 筋 ( 預 力 或 非 預 力 ) 柱 (Column) 承 受 軸 壓 力 為 主 之 構 材, 其 高 度 與 最 小 橫 向 尺 寸 比 值 超 過 3 者 墩 柱 (Pedestal) F-14

附 篇 F 符 號 與 名 詞 定 義 豎 立 之 受 壓 構 材, 其 無 支 撐 高 度 與 平 均 最 小 橫 向 尺 寸 比 值 不 超 過 3 者 柱 頭 版 (Drop panel) 柱 頭 周 圍 版 下 凸 出 厚 度 不 少 於 四 分 之 一 版 厚 之 凸 出 物 抗 彎 矩 構 架 (Moment frame) 構 材 與 接 頭 能 抵 抗 彎 矩 剪 力 及 軸 力 之 構 架 一 般 抗 彎 矩 構 架 (Ordinary moment frame) 僅 符 合 本 規 範 第 一 章 至 第 十 一 章 規 定 之 場 鑄 或 預 鑄 混 凝 土 構 架 韌 性 抗 彎 矩 構 架 (Special moment frame) 符 合 本 規 範 第 十 五 章 及 一 般 抗 彎 矩 構 架 規 定 之 場 鑄 或 預 鑄 抗 彎 矩 構 架 牆 (Wall) 通 常 用 來 圍 封 或 區 隔 空 間 之 垂 直 構 材 結 構 牆 (Structural walls) 設 計 可 用 以 抵 抗 因 外 力 所 造 成 之 剪 力 彎 矩 及 軸 力 共 同 作 用 之 牆, 可 分 為 一 般 鋼 筋 混 凝 土 結 構 牆 一 般 結 構 純 混 凝 土 牆 特 殊 預 鑄 混 凝 土 結 構 牆 特 殊 鋼 筋 混 凝 土 結 構 牆 一 般 鋼 筋 混 凝 土 結 構 牆 (Ordinary reinforced concrete structural wall) 符 合 本 規 範 第 一 章 至 第 十 一 章 規 定 之 結 構 牆 一 般 結 構 純 混 凝 土 牆 (Ordinary structural plain concrete wall) 符 合 本 規 範 第 十 六 章 規 定 之 結 構 牆 特 殊 預 鑄 結 構 牆 (Special precast structural wall) 符 合 本 規 範 第 十 五 章 及 一 般 預 鑄 結 構 牆 規 定 之 預 鑄 鋼 筋 混 凝 土 結 構 牆 特 殊 鋼 筋 混 凝 土 結 構 牆 (Special reinforced concrete structural wall) 符 合 本 規 範 第 十 五 章 及 一 般 鋼 筋 混 凝 土 結 構 牆 規 定 之 場 鑄 鋼 筋 混 凝 土 結 構 牆 F.2.6 載 重 與 強 度 靜 載 重 (Dead load) 構 材 所 承 擔 載 重 類 型 之 一, 其 大 小 位 置 在 結 構 物 整 個 生 命 週 期 中 為 固 定 者 靜 載 重 須 依 照 建 築 技 術 規 則 或 其 他 相 關 規 範 之 規 定, 本 規 範 不 再 另 行 規 定 活 載 重 (Live load) 構 材 所 承 擔 載 重 類 型 之 一, 在 結 構 物 整 個 生 命 週 期 中, 其 大 小 及 分 佈 狀 況 有 隨 時 間 改 變 的 特 性 活 載 重 須 依 照 建 築 技 術 規 則 或 其 他 相 關 規 範 之 規 定, 本 規 範 不 再 另 行 規 定 使 用 載 重 (Service load) 依 建 築 技 術 規 則 或 其 他 相 關 規 範 規 定 的 各 種 載 重, 如 靜 載 重 活 載 重 風 力 地 震 力 流 體 力 土 壤 力, 以 及 因 溫 度 潛 變 乾 縮 及 沉 陷 等 變 化 引 起 之 效 應 設 計 載 重 (Factored load) 由 載 重 因 數 與 使 用 載 重 組 合 計 算 所 得 之 載 重, 及 由 此 載 重 在 構 材 或 斷 面 上 產 生 之 各 相 關 彎 矩 M u 軸 力 P u 剪 力 V u 及 扭 力 T u 計 算 強 度 (Nominal strength) 依 本 規 範 強 度 設 計 法 之 假 設 與 規 定, 計 算 求 得 之 未 乘 強 度 折 減 因 數 之 構 件 或 斷 面 強 度 參 閱 第 2.3.1 節 設 計 強 度 (Design strength) F-15

構 件 或 斷 面 計 算 強 度 乘 以 強 度 折 減 因 數 φ 後 之 強 度 參 閱 第 2.3 節 載 重 因 數 (Load factor) 載 重 因 數 係 考 慮 在 結 構 物 上 長 期 承 受 各 種 使 用 載 重 是 否 能 準 確 估 算 及 其 變 動 可 能 性 的 影 響 例 如 靜 載 重 即 較 活 載 重 易 為 精 確 估 算, 故 靜 載 重 之 載 重 因 數 低 於 活 載 重 之 載 重 因 數 本 規 範 之 各 種 載 重 因 數 設 定 組 合 係 考 慮 在 一 般 情 況 下 是 否 可 能 同 時 發 生 之 機 率 強 度 折 減 因 數 (Strength reduction factor) 強 度 折 減 因 數 係 用 來 將 計 算 強 度 折 減 為 設 計 強 度 之 因 數, 參 閱 第 2.3 節 之 解 說 彈 性 模 數 (Modulus of elasticity) 在 材 料 之 彈 性 比 例 範 圍 內, 正 向 拉 應 力 或 壓 應 力 與 相 對 應 產 生 應 變 之 比 值 ; 參 閱 第 1.9 節 應 力 (Stress) 單 位 面 積 之 受 力 大 小 跨 度 (Span length) 構 材 於 結 構 分 析 與 設 計 時 所 認 定 之 縱 向 長 度, 其 計 算 依 本 規 範 第 2.8 節 之 規 定 F-16

附 篇 G 工 作 應 力 法 G 附 篇 G 工 作 應 力 法 G.1 符 號 A g = 總 斷 面 積 ;cm 2 A v = 剪 力 鋼 筋 於 s 距 離 內 之 面 積 ;cm 2 b o = 版 及 基 腳 中 臨 界 斷 面 之 周 長 ;cm b w = 梁 腹 寬 度 或 圓 形 斷 面 之 直 徑 ;cm d = 構 材 最 外 受 壓 纖 維 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 斷 面 重 心 之 距 離 ;cm E c = 混 凝 土 之 彈 性 模 數, 參 閱 第 1.9.1 節 ;kgf/cm 2 E s = 鋼 之 彈 性 模 數, 參 閱 第 1.9.2 節 ;kgf/cm 2 f c = 混 凝 土 規 定 抗 壓 強 度, 參 閱 第 1.7 節 ;kgf/cm 2 f ct = 輕 質 混 凝 土 之 平 均 開 裂 抗 拉 強 度 ;kgf/cm 2 f s = 鋼 筋 之 容 許 拉 應 力 ;kgf/cm 2 f y = 非 預 力 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度, 參 閱 第 1.8 節 ;kgf/cm 2 M = 設 計 彎 矩 ;kgf-cm M n = 斷 面 內 所 有 鋼 筋 應 力 均 達 f y 時 之 彎 矩 計 算 強 度 ;kgf-cm n = 鋼 筋 與 混 凝 土 之 彈 性 模 數 比 N = 與 V 同 時 作 用 之 設 計 軸 力, 以 壓 力 為 正 值 ; 拉 力 為 負 值 並 須 考 慮 乾 縮 與 潛 變 所 引 起 拉 力 之 影 響 ;kgf P u = 在 指 定 偏 心 載 重 下 之 設 計 軸 力 ;kgf s = 剪 力 鋼 筋 或 扭 力 鋼 筋 於 縱 向 鋼 筋 平 行 方 向 之 間 距 ;cm v = 設 計 剪 應 力 ;kgf/cm 2 v c = 混 凝 土 之 容 許 剪 應 力 ;kgf/cm 2 v h = 容 許 水 平 剪 應 力 ;kgf/cm 2 V = 斷 面 設 計 剪 力 ;kgf V u = 斷 面 所 受 未 乘 載 重 因 數 之 設 計 剪 力 ;kgf α = 斜 向 肋 筋 與 構 材 縱 軸 之 交 角 β c = 集 中 載 重 或 反 力 作 用 面 之 長 邊 對 短 邊 之 比 值 ρ w = A s b d w φ = 強 度 折 減 因 數, 參 閱 第 G.3.1 節 G.2 範 圍 本 規 範 提 供 強 度 設 計 法 的 規 定, 而 本 附 篇 則 另 提 出 工 作 應 力 法 的 相 關 規 定 以 構 材 受 彎 矩 作 用 為 例, 由 使 用 載 重 ( 不 乘 載 重 因 數 ) 依 結 構 分 析 求 得 構 材 彎 矩, 並 以 線 彈 性 理 論 分 析 材 料 所 受 之 應 力, 其 設 計 目 標 就 是 要 控 制 此 應 力 小 於 材 料 的 容 許 應 力 使 用 載 重 係 結 構 使 用 中 所 受 到 的 正 常 載 重, 其 值 由 建 築 技 術 規 則 等 規 定 之 因 材 料 的 容 許 應 力 均 低 於 比 例 限 度, 所 以 應 力 與 應 變 成 正 比, 由 構 材 承 受 的 彎 矩 G-1

推 求 材 料 的 應 力 即 可 用 簡 單 的 線 彈 性 理 論 分 析 而 得 本 附 篇 工 作 應 力 法 之 規 定 與 前 版 規 範 之 規 定 相 似 撓 曲 設 計 之 規 定 完 全 相 同, 受 壓 構 材 ( 無 撓 曲 或 同 時 受 撓 曲 ) 設 計 及 鋼 筋 的 伸 展 與 續 接 之 規 定 則 與 上 述 版 本 的 規 定 有 較 大 的 差 異, 可 參 閱 第 G.7 與 G.5 節 之 規 定 就 剪 力 設 計 而 言, 混 凝 土 提 供 的 剪 力 強 度 係 將 強 度 設 計 法 所 提 供 者 除 以 安 全 係 數 而 得, 第 G.8 節 混 凝 土 容 許 剪 應 力 就 是 如 此 獲 得 的 工 作 應 力 法 雖 做 了 些 簡 化, 例 如 不 計 算 構 材 的 極 限 撓 曲 強 度, 但 其 設 計 結 果 一 般 較 強 度 設 計 法 保 守 G.2.1 非 預 力 鋼 筋 混 凝 土 結 構 得 按 本 附 篇 之 規 定 使 用 工 作 應 力 法 設 計, 以 容 許 應 力 及 使 用 載 重 為 設 計 之 依 據 附 篇 G 不 能 應 用 於 預 力 混 凝 土 構 材 之 設 計 預 力 混 凝 土 構 材 在 使 用 載 重 與 預 力 作 用 下, 雖 假 設 應 力 與 應 變 成 正 比, 如 附 篇 G 所 用 來 計 算 材 料 的 應 力, 但 其 設 計 與 鋼 筋 混 凝 土 構 材 有 很 大 的 差 異, 應 照 第 十 一 章 的 規 定 設 計 之 G.2.2 使 用 工 作 應 力 法 設 計 時, 本 附 篇 未 規 定 者 應 按 本 規 範 之 有 關 規 定, 惟 第 2.6 節 除 外 本 規 範 其 他 各 章 相 關 規 定 可 應 用 於 工 作 應 力 法 之 設 計, 包 括 撓 度 之 控 制, 撓 曲 鋼 筋 之 配 置 及 受 壓 構 材 長 細 效 應 之 規 定 等, 惟 第 2.6 節 有 關 連 續 受 撓 構 材 負 彎 矩 之 調 整 不 能 適 用 於 工 作 應 力 法 G.2.3 受 撓 構 材 應 符 合 本 規 範 第 2.11 節 撓 度 之 控 制 規 定 及 第 3.5 至 3.8 節 之 有 關 要 求 工 作 應 力 法 之 設 計 也 要 滿 足 本 規 範 有 關 使 用 性 的 規 定, 譬 如 第 2.11 節 撓 度 之 控 制 規 定 及 第 3.7 節 裂 紋 控 制 之 規 定 其 他 第 3.5 3.6 及 3.8 節 之 規 定 也 要 滿 足 G.3 通 則 G.3.1 構 材 按 工 作 應 力 法 設 計 時, 載 重 因 數 及 強 度 折 減 因 數 均 設 為 1.0 工 作 應 力 法 的 設 計 要 求 為 使 用 載 重 下, 材 料 之 應 力 不 得 超 過 容 許 應 力, 因 此 載 重 因 數 及 強 度 折 減 因 數 不 必 使 用 以 第 2.5.3 節 之 規 定 計 算 連 續 梁 或 單 向 版 之 近 似 彎 矩 與 剪 力 或 以 第 六 章 之 規 定 計 算 跨 間 之 總 靜 定 設 計 彎 矩 時, 設 計 載 重 W u 應 以 使 用 載 重 W 取 代 之 G.3.2 受 風 力 或 地 震 力 與 其 他 載 重 併 合 作 用 之 構 材 得 以 此 項 併 合 效 應 之 75% 設 計 之, 但 所 得 之 構 材 斷 面 應 不 小 於 由 靜 載 重 與 活 載 重 作 用 下 所 需 之 斷 面 當 載 重 組 合 包 括 風 力 與 地 震 力 等 短 期 載 重 時, 因 材 料 的 容 許 應 力 可 提 高 1/3, 這 與 將 組 合 載 重 乘 以 0.75, 並 保 持 容 許 應 力 不 變 有 相 同 的 結 果 G-2

附 篇 G 工 作 應 力 法 G.3.3 若 靜 載 重 減 低 其 他 載 重 之 效 應 時, 構 材 應 按 靜 載 重 之 85% 併 合 其 他 載 重 設 計 之 當 靜 載 重 折 減 會 增 加 某 一 載 重 組 合 之 效 應 時, 靜 載 重 要 折 減 15%, 譬 如 將 靜 載 重 折 減 會 使 柱 子 的 軸 拉 力 增 加 為 是 G.4 容 許 應 力 G.4.1 混 凝 土 之 應 力 不 得 超 過 下 列 規 定 值 : (1) 撓 曲 應 力 : 最 外 纖 維 壓 應 力...0.45f c (2) 剪 應 力 : * 梁 單 向 版 及 基 腳 : 混 凝 土 承 受 之 剪 應 力,v c...0.29 f c 混 凝 土 與 剪 力 鋼 筋 承 受 之 最 大 剪 應 力... v c + 1.2 f c 柵 版 之 肋 梁 : ** 混 凝 土 承 受 之 剪 應 力,v c...0.32 f c 雙 向 版 及 基 腳 : 混 凝 土 承 受 之 周 邊 剪 應 力,v + c... 0.26(1+2/β c ) f c 但 不 得 超 過...0.53 f c (3) 承 壓 應 力 : ++...0.3f c * 混 凝 土 及 輕 質 混 凝 土 容 許 剪 應 力 之 詳 細 規 定 參 閱 第 G.8.4 節 ** 按 本 規 範 第 2.13 節 之 規 定 設 計 者 + 若 設 置 剪 力 鋼 筋 者 應 按 第 G.8.5 節 之 規 定 ++ 可 按 第 3.17 節 之 規 定 修 正 G.4.2 鋼 筋 之 拉 應 力 f s 不 得 超 過 下 列 規 定 值 : SD280 SD280W 之 鋼 筋... 1,400 kgf/cm 2 SD420 SD420W 及 以 上 之 鋼 筋 與 熔 接 鋼 線 網... 1,600 kgf/cm 2 單 向 版 之 淨 跨 徑 小 於 360 cm 且 撓 曲 主 鋼 筋 為 D10 或 以 下 者...0.5f y 2,100 kgf/cm 2 構 材 不 受 軸 力 只 受 彎 矩 作 用 下, 混 凝 土 之 最 大 容 許 抗 壓 應 力 訂 為 0.45f c 鋼 筋 之 容 許 拉 應 力 :SD280 SD280W 之 鋼 筋 不 得 超 過 1,400 kgf/cm 2,SD420 SD420W 及 以 上 之 鋼 筋 與 熔 接 鋼 線 網 不 得 超 過 1,600 kgf/cm 2 有 一 例 外, 即 單 向 版 之 淨 跨 距 小 於 360 cm 且 撓 曲 主 筋 為 D10 或 以 下, 直 徑 不 超 過 10 mm 時, 容 許 拉 應 力 可 提 高 為 0.5f y 與 2,100 kgf/cm 2 之 小 值 容 許 剪 應 力 與 承 壓 應 力 係 取 強 度 設 計 法 剪 應 力 強 度 與 承 壓 應 力 強 度 的 某 個 百 分 比, 本 規 範 第 2.13.8 節 柵 版 構 造 肋 梁 之 混 凝 土 剪 力 強 度 可 增 加 10% 的 規 定 已 反 映 在 容 許 剪 應 力 取 為 0.32 f c 上 有 關 如 何 應 用 A 1 及 A 2 面 積 來 計 算 承 壓 強 度 之 增 加, 第 3.17 節 已 有 說 明, 工 作 應 力 法 基 於 相 同 理 由 亦 可 提 高 容 許 承 壓 應 力 G-3

G.5 鋼 筋 之 伸 展 及 續 接 G.5.1 鋼 筋 之 伸 展 及 續 接 應 符 合 本 規 範 第 五 章 之 規 定 有 關 鋼 筋 伸 展 與 續 接, 本 規 範 第 五 章 之 規 定 不 但 適 用 於 強 度 設 計 法, 同 樣 也 適 用 於 工 作 應 力 法 符 合 此 些 規 定 後, 均 可 使 鋼 筋 之 應 力 達 降 伏 強 度 而 無 問 題 G.5.2 為 符 合 第 5.12.3 節 之 規 定, 該 節 中 之 M n 應 假 定 為 該 斷 面 內 之 所 有 正 彎 矩 鋼 筋 之 應 力 均 達 容 許 應 力 時 算 得 之 彎 矩 ;V u 為 該 斷 面 所 受 未 乘 載 重 因 數 之 設 計 剪 力 使 用 第 5.12.3 節 之 規 定 時,M n 應 改 為 斷 面 上 正 彎 矩 鋼 筋 之 應 力 達 容 許 應 力 時 算 出 之 抵 抗 彎 矩 容 量, 而 V u 亦 應 改 為 該 斷 面 所 受 未 乘 載 重 因 數 前 之 剪 力 G.6 撓 曲 以 工 作 應 力 法 設 計 鋼 筋 混 凝 土 結 構, 計 算 承 受 使 用 載 重 時 之 撓 曲 應 力 須 符 合 下 列 之 假 設 : 直 線 理 論 僅 應 用 於 不 受 軸 力 的 撓 曲 構 材 之 設 計, 因 為 在 使 用 載 重 下 計 算 所 得 的 材 料 應 力, 混 凝 土 最 外 纖 維 應 力 不 超 過 0.45f c,sd420 等 鋼 筋 之 拉 應 力 不 超 過 1,600 kgf/cm 2, 其 時 應 力 與 應 變 成 直 線 關 係, 故 直 線 理 論 得 以 適 用 只 受 彎 矩 作 用, 若 無 伴 隨 軸 力 時, 不 論 有 無 配 置 壓 力 筋, 直 線 理 論 可 適 用 於 具 任 何 斷 面 形 狀 之 構 材 因 少 量 軸 壓 力 會 增 加 構 材 的 彎 矩 強 度, 因 此 不 計 少 量 軸 壓 力, 逕 以 純 撓 曲 構 材 設 計 是 保 守 的 做 法 當 軸 壓 增 大, 上 述 保 守 性 有 疑 問 時, 應 依 第 G.7 節 的 規 定 設 計 之 G.6.1 斷 面 在 受 撓 以 前 之 平 面, 在 受 撓 後 仍 保 持 一 平 面 ; 應 變 之 大 小 與 離 中 性 軸 之 距 離 成 正 比 但 梁 深 與 跨 度 比 大 於 2 / 5 之 連 續 梁, 或 梁 深 與 跨 度 比 大 於 4 / 5 之 簡 支 梁, 須 作 深 梁 設 計, 並 應 考 慮 應 變 之 非 線 性 分 佈 橫 向 屈 曲 以 及 其 他 有 關 之 效 應 參 閱 第 3.8.2 至 3.8.4 節 G.6.2 在 使 用 載 重 下 及 容 許 應 力 限 度 內, 混 凝 土 之 應 力 與 應 變 關 係 應 為 一 直 線, 除 深 梁 外, 應 力 之 大 小 與 離 中 性 軸 之 距 離 成 正 比 深 梁 因 應 變 隨 距 中 性 軸 的 距 離 呈 非 線 性 變 化, 因 此 其 設 計 要 考 慮 第 3.8.2 至 3.8.4 節 的 特 殊 規 定, 包 括 剪 力 設 計 受 拉 主 筋 最 少 用 量 梁 側 面 之 水 平 及 垂 直 鋼 筋 用 量 等 G.6.3 鋼 筋 混 凝 土 構 材 中 假 設 混 凝 土 不 承 受 拉 力 G.6.4 彈 性 模 數 比,n = E s / E c, 可 取 一 相 近 之 整 數, 但 不 得 小 於 6 分 析 計 算 時, 受 拉 鋼 筋 可 以 相 當 之 混 凝 土 變 換 面 積 取 代, 此 項 變 換 面 積 等 於 n 倍 鋼 筋 面 積 輕 質 混 凝 土 之 n 值, 除 計 算 撓 度 外 應 假 設 為 等 於 同 強 度 之 常 重 混 凝 土 之 值 n G.6.5 在 雙 面 配 筋 之 撓 曲 構 材, 以 有 效 彈 性 模 數 比 2n 計 算 受 壓 鋼 筋 之 變 換 面 積 及 其 應 力, 惟 此 項 壓 應 力 不 得 超 過 鋼 筋 之 容 許 拉 應 力 G-4

附 篇 G 工 作 應 力 法 配 有 壓 力 鋼 筋 的 撓 曲 構 材, 因 考 慮 混 凝 土 潛 變 之 影 響, 必 須 採 用 有 效 彈 性 模 數 比 2n 來 計 算 壓 力 鋼 筋 變 換 為 混 凝 土 的 面 積, 並 據 此 計 算 中 性 軸 位 置 及 面 積 慣 性 矩 彎 矩 作 用 下 壓 力 筋 產 生 之 壓 應 力 不 得 超 過 鋼 筋 之 容 許 拉 應 力 換 言 之, 壓 力 筋 之 容 許 壓 應 力 與 拉 力 筋 之 容 許 拉 應 力 是 相 同 的 G.7 受 壓 構 材 G.7.1 受 壓 構 材 承 受 軸 力 與 撓 曲 合 併 作 用 之 容 許 承 載 量 應 為 按 第 三 章 規 定 計 算 所 得 者 之 40% 所 有 的 受 壓 構 材, 不 論 是 否 合 併 彎 矩, 必 需 以 強 度 設 計 法 設 計 此 與 前 版 規 範 不 同, 旨 在 提 供 整 個 軸 力 彎 矩 互 制 範 圍 有 個 較 一 致 的 安 全 係 數 以 往 以 工 作 應 力 法 設 計 柱 子 的 一 些 設 計 圖 表 已 不 能 再 使 用 容 許 的 設 計 載 重 取 為 依 第 三 章 所 得 的 計 算 強 度 的 40%, 意 指 提 供 了 2.5 的 安 全 係 數, 其 值 約 等 於 載 重 因 數 除 以 強 度 折 減 因 數 G.7.2 長 細 效 應 須 按 第 3.11 至 3.14 節 之 規 定 式 (3-12) 及 式 (3-21) 中 之 P u 應 以 設 計 軸 力 分 別 乘 2.5 倍 及 1.875 倍 取 代 之, 且 φ k 應 取 為 等 於 1.0 計 算 長 細 效 應 引 致 之 彎 矩 放 大 係 數 可 依 式 (3-12) 及 式 (3-21) 來 計 算, 惟 P u /φ k 值 在 垂 直 載 重 控 制 設 計 的 情 況 下, 應 取 2.5P 代 入 式 (3-12) 中 之 P u,p 即 設 計 軸 力 ; 在 側 向 載 重 組 合 垂 直 載 重 控 制 設 計 的 情 況 下, P u /φ k 應 取 1.875P 代 入 式 (3-21) 計 算 之 G.7.3 鋼 筋 混 凝 土 牆 應 按 第 七 章 之 規 定 設 計, 惟 承 受 軸 力 與 撓 曲 合 併 作 用 之 容 許 承 載 量 應 為 按 第 7.6 節 規 定 計 算 所 得 者 之 40%, 式 (7-1) 中 之 φ 等 於 1.0 G.8 剪 力 與 扭 力 為 方 便 計, 本 附 篇 提 供 一 套 完 整 的 剪 力 設 計 規 定 混 凝 土 之 容 許 剪 應 力 與 最 大 剪 應 力 之 限 度, 就 梁 柵 版 牆 及 單 向 版 言, 為 本 規 範 強 度 設 計 法 中 剪 力 及 扭 力 計 算 強 度 的 百 分 之 五 十 五 ; 就 雙 向 版 與 基 腳 言 則 為 百 分 之 五 十 當 垂 直 載 重 風 力 地 震 力 或 其 他 水 平 力 導 致 版 與 柱 間 產 生 彎 矩 時, 必 須 採 用 第 4.13.2 節 的 規 定, 而 其 中 臨 界 斷 面 之 容 許 剪 應 力 不 得 超 過 第 G.8.7.3 節 的 規 定 G.8.1 鋼 筋 混 凝 土 構 材 之 設 計 剪 應 力 v, 應 以 下 式 計 算 : V v = (G-1) bwd G.8.2 若 有 與 V 平 行 之 反 力 而 使 構 材 端 部 受 壓 時, 距 支 承 面 d 以 內 之 各 斷 面, 均 可 按 距 支 承 面 d 處 斷 面 之 v 設 計 之 G.8.3 若 有 扭 力 效 應 時, 應 符 合 第 四 章 之 有 關 規 定 斷 面 之 容 許 最 大 扭 力 應 為 按 第 四 章 規 定 計 算 所 得 者 之 55% G-5

G.8.4 混 凝 土 容 許 剪 應 力 G.8.4.1 G.8.4.2 僅 受 剪 力 及 撓 曲 之 構 材, 如 不 按 第 G.8.4.4 節 作 較 詳 細 之 計 算, 混 凝 土 容 許 剪 應 力 v c 不 得 超 過 0.29 f c 承 受 軸 壓 力 之 構 材, 如 不 按 第 G.8.4.5 節 作 較 詳 細 之 計 算, 混 凝 土 容 許 剪 應 力 v c 不 得 超 過 0.29 f c G.8.4.3 承 受 較 大 軸 拉 力 之 構 材, 應 按 式 (G-2) 作 較 詳 細 計 算, 否 則 剪 力 鋼 筋 應 承 受 全 部 剪 力 1 N vc = 029. ( 1+ ) fc (G-2) 17 Ag 式 中 N 為 軸 拉 力 以 負 值 計,N / A g 之 單 位 為 kgf/cm 2 G.8.4.4 僅 承 受 剪 力 及 撓 曲 之 構 材, 其 v c 可 由 下 式 計 算 : Vd vc = 026. fc + 92ρ w (G-3) M 但 v c 不 得 超 過 0.5 f c,v 及 M 為 所 求 斷 面 同 時 承 受 之 剪 力 與 彎 矩, 但 式 中 Vd / M 值 不 得 大 於 1 G.8.4.5 承 受 軸 壓 力 之 構 材, 其 v c 可 由 下 式 計 算 : G.8.4.6 1 N vc = 029. ( 1+ 125 Ag ) fc (G-4) 式 中 N / A g 之 單 位 為 kgf/cm 2 本 節 所 列 之 混 凝 土 容 許 剪 應 力 v c, 均 指 常 重 混 凝 土 而 言, 使 用 符 合 規 定 之 輕 質 混 凝 土 時, 應 以 下 列 方 法 之 一 修 正 之 : (1) 當 f ct 已 予 規 定 時, 須 以 f ct / 1.8 替 代 f c 修 正 之, 但 所 用 之 f ct / 1.8 值 不 得 超 過 f c G.8.4.7 (2) 當 f ct 未 予 規 定 時, f c 值, 對 粗 細 粒 料 皆 為 輕 質 粒 料 之 全 輕 質 混 凝 土 須 乘 以 0.75; 對 常 重 砂 輕 質 混 凝 土 須 乘 以 0.85 介 於 以 上 兩 者 間 之 含 有 部 份 輕 質 細 粒 料 之 混 凝 土 可 以 內 插 法 決 定 之 計 算 混 凝 土 容 許 剪 應 力 v c 時, 在 受 束 制 構 材 中 由 於 潛 變 及 乾 縮 所 生 拉 力 之 影 響 應 予 考 慮 在 變 深 度 構 材 中 由 於 斜 向 撓 曲 壓 力 之 影 響 可 予 考 慮 G.8.5 剪 力 鋼 筋 G.8.5.1 剪 力 鋼 筋 之 種 類 依 第 4.6.1 節 規 定 G.8.5.2 剪 力 鋼 筋 之 規 定 降 伏 強 度 不 得 超 過 4,200 kgf/cm 2 G.8.5.3 肋 筋 與 其 他 鋼 筋 或 鋼 線 作 剪 力 鋼 筋 者, 其 兩 端 應 依 第 5.14 節 之 規 定 錨 定, 使 能 獲 致 其 規 定 降 伏 強 度 G.8.5.4 剪 力 鋼 筋 之 間 距 G.8.5.4.1 剪 力 鋼 筋 之 配 置 垂 直 於 構 材 軸 向 者, 其 間 距 不 得 超 過 d / 2, 亦 不 得 大 於 60 cm G.8.5.4.2 斜 向 肋 筋 或 彎 起 鋼 筋 之 間 距, 須 能 使 任 一 由 構 材 一 半 有 效 深 度 以 45 偏 向 梁 端 延 伸 至 縱 向 受 拉 鋼 筋 之 斜 線 至 少 與 一 組 剪 力 鋼 筋 相 交 G-6

附 篇 G 工 作 應 力 法 G.8.5.5 G.8.5.6 G.8.5.4.3 若 (v v c ) 大 於 0.53 f c, 則 第 G.8.5.4.1 及 G.8.5.4.2 節 所 規 定 之 最 大 間 距 應 減 半 最 少 量 剪 力 鋼 筋 G.8.5.5.1 鋼 筋 混 凝 土 受 撓 構 材 於 v > v c / 2 處 均 須 配 置 規 定 之 最 少 量 剪 力 鋼 筋, 但 下 列 情 況 除 外 : (1) 版 及 基 腳 (2) 柵 版 依 第 2.13 節 規 定 者 (3) 梁 之 總 深 不 超 過 25 cm 翼 緣 厚 之 2.5 倍 或 梁 腹 寬 之 1 / 2, 以 值 最 大 者 為 準 G.8.5.5.2 若 經 試 驗 證 明 不 用 剪 力 鋼 筋, 構 材 足 以 承 受 所 需 剪 力 及 彎 矩 者, 則 不 受 第 G.8.5.5.1 節 之 限 制 G.8.5.5.3 按 第 G.8.5.5.1 節 之 規 定 或 分 析 而 配 置 之 剪 力 鋼 筋, 其 最 少 量 應 按 下 式 計 算 : A 剪 力 鋼 筋 之 設 計 v bws = 35. (G-5) f y G.8.5.6.1 若 v > v c, 剪 力 鋼 筋 應 按 第 G.8.5.6.2 至 G.8.5.6.8 節 之 規 定 設 置 G.8.5.6.2 剪 力 鋼 筋 為 垂 直 肋 筋 時, 其 斷 面 積 不 得 小 於 A v ( v vc) bws = f s (G-6) G.8.5.6.3 剪 力 鋼 筋 為 斜 向 肋 筋 時, 其 斷 面 積 不 得 小 於 ( v vc) bws Av = (G-7) f s( sinα + cosα) G.8.5.6.4 剪 力 鋼 筋 為 一 根 彎 起 鋼 筋 或 一 組 平 行 鋼 筋 在 距 支 承 點 相 同 距 離 處 彎 起 時, 則 其 斷 面 積 不 得 小 於 ( v vc) bws Av = (G-8) f s sinα 式 中 (v v c ) 不 得 超 過 0.42 f c G.8.5.6.5 剪 力 鋼 筋 為 多 根 或 多 組 鋼 筋 在 距 支 承 點 不 同 距 離 處 平 行 彎 起 時, 其 斷 面 積 不 得 小 於 式 (G-7) 之 計 算 值 G.8.5.6.6 剪 力 鋼 筋 由 縱 向 鋼 筋 彎 起 而 成 者, 僅 傾 斜 部 份 之 中 央 3 / 4 為 有 效 G.8.5.6.7 構 材 同 一 部 份 若 採 用 一 種 型 式 以 上 之 剪 力 鋼 筋, 所 需 斷 面 積 應 為 各 種 型 式 分 別 計 算 所 得 之 和 但 於 計 算 中,v c 值 僅 可 採 計 一 次 G.8.5.6.8 (v v c ) 不 得 超 過 1.2 f c, 但 第 G.8.5.6.4 節 之 (v v c ) 不 得 超 過 0.42 f c G.8.6 剪 力 摩 擦 若 剪 應 力 之 最 大 值 按 第 4.8.4 節 所 規 定 者 之 55%, 且 剪 力 摩 擦 鋼 筋 之 容 許 應 力 按 第 G.4.2 節 之 規 定, 則 第 4.8 節 可 適 用 於 衡 量 沿 已 有 或 可 能 發 生 之 裂 面 不 相 同 材 料 之 界 面 或 不 同 時 間 澆 置 之 混 凝 土 界 面 之 剪 力 傳 遞 G-7

G.8.7 版 及 基 腳 之 特 殊 規 定 G.8.7.1 接 近 柱 集 中 載 重 或 反 力 處 之 版 及 基 腳 剪 力 強 度, 由 下 列 兩 種 方 式 計 算, 以 能 達 成 較 安 全 者 為 準 : G.8.7.1.1 版 或 基 腳 視 為 寬 梁 作 用 時, 應 依 第 G.8.1 至 G.8.5 節 設 計 ; 其 臨 界 斷 面 應 為 全 寬 斷 面 G.8.7.1.2 版 或 基 腳 視 為 雙 向 作 用 時, 其 可 能 發 生 之 斜 拉 裂 面 將 沿 集 中 載 重 或 反 力 周 邊 形 成 一 截 頭 圓 錐 或 角 錐 之 面, 其 臨 界 斷 面 b o 為 距 集 中 載 重 或 反 力 周 邊 外 d /2 處 與 版 面 垂 直 之 斷 面, 並 應 按 第 G.8.7.2 及 G.8.7.3 節 設 計 G.8.7.2 設 計 剪 應 力 v 應 按 下 式 計 算 : V v = (G-9) bd o 式 中 V 及 b o 為 按 第 G.8.7.1.2 節 規 定 之 臨 界 處 之 設 計 剪 力 及 周 邊 長 度 G.8.7.3 未 設 置 剪 力 鋼 筋 之 版 或 基 腳, 其 設 計 剪 應 力 v 不 得 超 過 下 式 之 v c 值 2 vc = 026. ( 1+ ) fc 053. fc (G-10) β c β c 為 集 中 載 重 或 反 力 區 之 長 短 邊 之 比 若 使 用 輕 質 混 凝 土, 則 應 按 第 G.8.4.6 節 之 規 定 修 正 G.8.7.4 若 按 第 4.13.3 節 設 置 剪 力 鋼 筋 或 鋼 線 時,v c 不 得 超 過 0.26 f c, 且 v 亦 不 得 超 過 G.8.7.5 0.80 f c 若 按 第 4.13.4 節 設 置 I 型 或 槽 形 鋼 為 剪 力 柱 頭 時, 第 G.8.7.1.2 節 所 規 定 臨 界 斷 面 上 之 v 不 得 超 過 0.93 f c, 第 4.13.4.7 節 所 規 定 臨 界 斷 面 上 之 v 不 得 超 過 0.53 f c 式 (4-39) 及 式 (4-40) 之 V u 應 以 設 計 剪 力 V 之 2 倍 計 算 G.8.8 其 他 構 材 之 特 殊 規 定 深 梁 托 架 及 牆 應 按 第 四 章 之 特 殊 規 定 設 計, 惟 混 凝 土 提 供 之 剪 應 力 強 度 及 剪 應 力 最 大 限 值 為 第 四 章 規 定 者 之 55% 第 4.11.6 節 之 N u 應 為 所 算 得 軸 壓 力 之 1.2 倍 或 軸 拉 力 之 2 倍 G.8.9 合 成 混 凝 土 受 撓 構 材 合 成 混 凝 土 受 撓 構 材 之 設 計, 容 許 水 平 剪 應 力 v h 不 得 超 過 第 10.6.3 節 所 規 定 者 之 55% G-8

甲 附 錄 甲 混 凝 土 常 用 鋼 筋 附 錄 甲 混 凝 土 常 用 鋼 筋 甲.1 鋼 筋 混 凝 土 用 鋼 筋 * 甲.1.1 鋼 筋 混 凝 土 用 鋼 筋 之 種 類 種 類 光 面 鋼 筋 竹 節 鋼 筋 新 稱 呼 符 號 原 舊 稱 呼 SR 240 SR 24 SR 300 SR 30 SD 280 SD 28 SD 280W - SD 420 SD 42 SD 420W SD 42W SD 490 SD 50 備 考 1. 增 進 銲 接 性 2. 較 適 合 反 覆 彎 曲 加 工 1. 增 進 銲 接 性 2. 較 適 合 反 覆 彎 曲 加 工 甲.1.2 竹 節 鋼 筋 之 標 稱 尺 度 單 位 質 量 及 節 之 尺 度 通 用 之 竹 節 鋼 筋 續 接 器 用 螺 紋 鋼 筋 節 之 尺 度 竹 節 鋼 筋 單 位 質 量 標 稱 直 徑 標 稱 面 積 標 稱 周 長 最 大 節 距 節 之 高 度 (a) 最 大 間 隙 寬 稱 號 (W) (d b ) (A b ) (l) 平 均 值 (P) 最 小 值 最 大 值 度 (b) (kg/m) (cm) (cm 2 ) (cm) (mm) (mm) (mm) (mm) D10 0.560 0.953 0.7133 3.0 6.7 0.4 0.8 3.7 D13 0.994 1.27 1.267 4.0 8.9 0.5 1.0 5.0 D16 1.56 1.59 1.986 5.0 11.1 0.7 1.4 6.2 D19 2.25 1.91 2.865 6.0 13.3 1.0 2.0 7.5 D22 3.04 2.22 3.871 7.0 15.6 1.1 2.2 8.7 D25 3.98 2.54 5.067 8.0 17.8 1.3 2.6 10.0 D29 5.08 2.87 6.469 9.0 20.1 1.4 2.8 11.3 D32 6.39 3.22 8.143 10.1 22.6 1.6 3.2 12.6 D36 7.90 3.58 10.07 11.3 25.1 1.8 3.6 14.1 (D39) 9.57 3.94 12.19 12.4 27.6 2.0 4.0 15.5 D43 11.4 4.30 14.52 13.5 30.1 2.1 4.2 16.9 (D50) 15.5 5.02 19.79 15.8 35.1 2.5 5.0 19.7 D57 20.2 5.73 25.79 18.0 40.1 2.9 5.8 22.5 括 號 內 之 鋼 筋 稱 號 本 規 範 未 予 細 節 規 定, 儘 量 避 免 使 用 * 本 表 摘 錄 彙 整 自 中 國 國 家 標 準 CNS 560[ 鋼 筋 混 凝 土 用 鋼 筋 ],94 年 2 月 5 日 之 第 十 七 次 修 訂 版 甲 -1

甲.2 預 力 混 凝 土 用 應 力 消 除 無 被 覆 鋼 線 及 鋼 絞 線 * 預 力 混 凝 土 用 鋼 線 預 力 混 凝 土 用 鋼 絞 線 種 類 符 號 異 形 竹 節 鋼 線 圓 鋼 線 A 種 B 種 2 線 鋼 絞 線 3 線 異 形 鋼 絞 線 3 線 鋼 絞 線 7 線 鋼 絞 線 A 種 B 種 19 線 鋼 絞 線 SWPD1N SWPD1L SWPR1AN SWPR1AL SWPR1BN SWPR1BL SWPR2N SWPR2L SWPD3N SWPD3L SWPR3N SWPR3L SWPR7AN SWPR7AL SWPR7BN SWPR7BL SWPR19N SWPR19L 截 面 形 狀 標 稱 直 徑 (mm) 標 稱 面 積 (mm 2 ) 單 位 長 度 質 量 (kg/km) 對 應 0.2% 永 久 伸 長 率 之 最 小 負 載 (kgf) 最 小 拉 伸 負 載 (kgf) 最 小 伸 長 率 (%) 最 大 鬆 弛 率 N (%) (2.9) 6.605 51.8 1150 1300 3.5 8.0 2.5 (4.0) 12.57 98.7 1900 2150 3.5 8.0 2.5 L (%) 5.0 19.64 154 2850 3250 4.0 8.0 2.5 (6.0) 28.27 222 3950 4500 4.0 8.0 2.5 7.0 38.48 302 5200 5950 4.5 8.0 2.5 8.0 50.27 395 6550 7550 4.5 8.0 2.5 9.0 63.62 499 7950 9200 4.5 8.0 2.5 5.0 19.64 154 3050 3450 4.0 8.0 2.5 7.0 38.48 302 5600 6350 4.5 8.0 2.5 8.0 50.27 395 7050 8050 4.5 8.0 2.5 2.9 13.21 104 2300 2600 3.5 8.0 2.5 2.9 19.82 156 3450 3900 3.5 8.0 2.5 9.3 51.61 405 7700 9050 3.5 8.0 2.5 10.8 69.68 546 10400 12200 3.5 8.0 2.5 12.4 92.90 729 13900 16300 3.5 8.0 2.5 15.2 138.70 1101 20800 24500 3.5 8.0 2.5 9.5 54.84 432 8850 10400 3.5 8.0 2.5 11.1 74.19 580 12000 14100 3.5 8.0 2.5 12.7 98.71 774 15900 18700 3.5 8.0 2.5 15.2 138.70 1101 22600 26600 3.5 8.0 2.5 17.8 208.40 1652 33600 39500 3.5 8.0 2.5 19.3 243.70 1931 39500 46000 3.5 8.0 2.5 20.3 270.90 2149 43000 50500 3.5 8.0 2.5 21.8 312.90 2482 50500 58400 3.5 8.0 2.5 註 : (1) 7 線 鋼 絞 線 中 A 種 之 f pu 約 為 17,500 kgf/cm 2 ;B 種 之 f pu 約 為 19,000 kgf/cm 2 (2) 鬆 弛 試 驗 係 在 20±2 C( 必 要 時, 由 買 賣 雙 方 協 議 之 ), 將 試 片 夾 於 適 當 間 距 之 夾 頭 上, 在 約 3~5 分 鐘 內 均 勻 施 加 相 當 於 上 表 規 定 之 拉 伸 負 載 最 小 值 70% 之 負 載 ( 初 負 載 ), 維 持 120±5 秒, 負 載 不 變, 再 保 持 夾 距 不 變 1000 小 時 後, 量 測 負 載 之 減 少 量, 此 負 載 之 減 少 量 對 初 負 載 之 百 分 率 即 為 鬆 弛 率 (3) 括 號 內 之 鋼 線 及 鋼 絞 線 標 稱 直 徑 儘 量 避 免 使 用 (4) 符 號 之 末 尾,N 表 示 普 通 鬆 弛,L 表 示 低 鬆 弛 * 本 表 摘 錄 彙 整 自 中 國 國 家 標 準 CNS 3332[ 預 力 混 凝 土 用 應 力 消 除 無 被 覆 鋼 線 及 鋼 絞 線 ],87 年 9 月 29 日 之 第 五 次 修 訂 版 甲 -2

甲.3 預 力 混 凝 土 用 鋼 棒 * 附 錄 甲 甲.3.1 鋼 棒 之 種 類 種 類 新 符 號 舊 符 號 SBPR 785/930 SBPR 80/95 SBPR 785/1030 SBPR 80/105 圓 鋼 棒 SBPR 930/1080 SBPR 95/110 SBPR 930/1180 SBPR 95/120 SBPR 1080/1230 SBPR 110/125 SBPR 1080/1320 SBPR 110/135 SBPD 930/1080 SBPD 95/110 竹 節 鋼 棒 SBPD 1080/1230 SBPD 110/125 SBPD 1275/1420 SBPD 130/145 註 : (1) 鋼 棒 新 符 號 SBPR 785/930 之 規 定 最 低 降 伏 強 度 為 785 N/mm 2, 規 定 最 低 抗 拉 強 度 為 930 N/mm 2 係 對 應 符 號 中 之 785/930; 舊 符 號 SBPR 80/95 之 規 定 最 低 降 伏 強 度 f py 為 80 kgf/mm 2, 規 定 最 低 抗 拉 強 度 f pu 為 95 kgf/mm 2 係 對 應 符 號 中 之 80/95; 其 餘 符 號 中 之 數 字 意 義 亦 同 (2) 鋼 棒 之 最 小 伸 長 率 為 5%, 最 大 鬆 弛 率 為 1.5% 混 凝 土 常 用 鋼 筋 甲.3.2 鋼 棒 之 標 稱 直 徑 及 標 稱 截 面 積 種 圓 鋼 棒 竹 節 鋼 類 標 稱 直 徑 (mm) 標 稱 面 積 (mm 2 ) 9.2 66.48 11.0 95.03 13.0 132.70 (15.0) 176.70 17.0 227.00 (19.0) 283.50 (21.0) 346.40 23.0 415.50 26.0 530.90 (29.0) 660.50 32.0 804.20 7.4 40.00 9.2 64.00 11.0 90.00 棒 13.0 125.00 括 號 內 之 鋼 線 及 鋼 絞 線 標 稱 直 徑 儘 量 避 免 使 用 * 本 表 摘 錄 彙 整 自 中 國 國 家 標 準 CNS 9272[ 預 力 混 凝 土 用 鋼 筋 ],82 年 5 月 19 日 之 第 一 次 修 訂 版 甲 -3