第三章 實驗試體之規劃設計與製作
由第二章的討論,組合繫筋有明顯的發展潛力,且組合繫筋的安裝由柱之對邊 往柱內插入,主筋淨間距只要滿足設計規範的要求,即有足夠的空間來安裝組合繫 筋,施工相當方便。安裝時每一J 形鋼筋之 180 度彎鉤都可以和主筋密接,J 形鋼 筋直線端架在外箍筋上,不但方便J 形鋼筋之固定,並可避免混凝土澆置時 J 形鋼 筋移位。使用組合繫筋一方面可以增進韌性,另一方面施工簡便且施工品質容易控 制,可以大幅提升鋼筋施工品質。同時,最新ACI 318M-14 規範[4],以有效圍束彎 鉤個數來決定橫向鋼筋量,有效圍束彎鉤個數越多,所需橫向鋼筋量就越小,而 僅有外箍筋之角落、內箍筋之角落、繫筋之135 度彎鉤及繫筋之 180 度彎鉤,才被 認定為有效彎鉤。依此定義,一支傳統繫筋僅具有 1 個有效彎鉤,而一支兩端為 180 彎鉤的組合繫筋則具有 2 個有效彎鉤,其有效性為傳統繫筋的兩倍,但尚需要 有進一步的研究成果,以印證其應用於圓柱之可行性及有效性,以下將就本研究之 試體規劃及設計事項詳加說明。
第一節 試體之規劃
本研究共規劃 R、S33、S17 及 D33 等 4 個系列,箍筋、繫筋總圍束力維持固 定,各組試體主要的參數為繫筋形式、繫筋圍束力比與側向載重的方向,預定施加 軸力比為30%。R 系列試體採用雙層高強度(SD 420W)圓形閉合箍筋,不配置繫筋,
做為本研究撓曲行為比較的基準。R 系列設計 2 個試體(R1 及 R2),為符合現行規 範規定之試體。
S33 系列試體採用雙層低強度(SD 280W)圓形閉合箍筋,另配置十字形低強度 (SD 280W)雙層繫筋,繫筋圍束力比為 33%,依據其不同的側向載重方向,共設計 2 個試體(S33-d00 及 S33-d45),側向載重方向分別為 0%及 45%。
S17 系列試體亦採用雙層圓形閉合箍筋(含低強度(SD 280W)及高強度(SD 420W)各 1 層),另配置十字形低強度(SD 280W)單層繫筋,繫筋圍束力比為 17%,
依據其不同的側向載重方向,共設計2 個試體(S17-d00 及 S17-d45),側向載重方向 分別為0%及 45%。
至於D33 系列試體則採用雙層低強度(SD 280W)圓形閉合箍筋,另配置井字形
低強度(SD 280W)單層繫筋,繫筋圍束力比為 33%,依據其不同的側向載重方向,
本研究測試段之箍筋之標準配置,採用#3(D10,SD420W)–R 系列試體每一斷 面配置2 個箍筋,其最小垂直間距為 75 mm,因此採用垂直間距s80 mm。
第三章 實驗試體之規劃設計與製作
可提供之橫向鋼筋體積比(2-D10 SD420W)為:
本研究非測試段之箍筋之標準配置,採用#3(D10,SD420W)–每一斷面配置 2 個箍筋,採用垂直間距s80 mm。
1000 366 15
表 3-1 圓形柱試體彙整表
(SD 420W);柱箍筋、繫筋降伏強度:420 MPa (SD 420W)以“H"表示或 280 MPa (SD 280W)以“L"表示;箍筋彎鉤直線延伸長度為 60 mm,繫筋彎第三章 實驗試體之規劃設計與製作
Section B-B
100 500 1000
500 100
3@120 50 150
Section C-C D
D
Rebar D25 SD420W Bottom plate 700 15
A A
C C
Unit:mm Section D-D
B B
Section A-A
Rebar D25 800
700
900
Hole diameter = 300 mm Steel plate (950 950 15)
950
950
Closed D13 SD420W@80 24-D25 SD420W
150500150 1976900
1600376
2200 950
7861190
950
950
Steel Pipe
PL75*75*15
40
SD420W
Steel Pipe
Inner tie 2-D13(SD420W)@80mm
圖 3-1 圓形柱試體之立面及剖面圖
60
700 185