握裹力

當軸向力造成鋼筋週遭混凝土劈裂，無法傳遞握裹應力時稱為劈 裂破壞，反之若因摩擦力造成滑遺作用時則稱為拉拔破壞，如圖 3.2 所示：

圖3.2 劈裂破壞與拉拔破壞示意圖

一般鋼筋之握裹強度及握裹長度之需求值假設拉應力為均勻分布 時，可依(3.1)式求得，式中：

μ π db

ld = Abfs

ld:握裹長度

Ab:鋼筋單支截面積 f_s:鋼筋之拉應力 d_b:鋼筋標稱直徑 μ:握裹長度 3.1.2 彎勾錨定[13]

鋼筋混凝土構材若無足夠之空間配置伸展長度提供握裹應力時，

一般均改採標準彎勾替代 (參照圖 3.3)：

Compacted powder

Crushed concrete Failure surface

a

c

圖3.3 抗拉標準彎勾圖

彎勾錨定亦須相當之容納空間，尤以構材接合處如梁柱、梁與梁、

梁與版之接合卻需容納各方向穿插通過之鋼筋外，尚須配置水電管路 為此常造成配筋過密，鋼筋綁紮不易混凝土澆置不佳產生空洞蜂窩現 象外，施工過程中常因施工不易而將彎勾加以切除，導致外力作用下 造成損毀現象，圖3.4 所示實為921 大地震所留下之最佳見證。

ldh

12db

彎曲半徑

90 標準彎勾。

180 標準彎勾。 6db

5db 4db D10至D25

D29,D32,D36 D43,D57

4db or 6.5cm min

ldh D

fy 135 標準彎勾。

D= 4 (D10至D16)db

D= 8 (D19至D25) A2=12 (D19至D25)db db db

A2= 8 (D10至D16)

臨界斷面 臨界斷面

圖3.4 彎勾施工不當造成之破壞圖例

依土木工程學會 401-93之設計規範要求，標準彎勾受拉鋼筋之伸 展長度lhb 設計公式如(3.2)式所示：

' c

y b

hb f

f l 0.075d

= ^（3.2）

式中lhb 不得小餘8db 或 15cm。 3.1.3 機械式錨定

依照結構混凝土設計規範及土木401-93之規定：

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。

2.機械式錨定之適當與否需經實驗証明。

3.鋼筋之伸展長度Ld 可用機械式錨定加上由機械式錨定至鋼筋最 大應力點之間之埋置長度合併計算。

機械式錨定係於鋼筋端部利用焊接或車牙接續塊錨定板形成錨定 俗稱Headed Bar[20、21]，鋼筋受拉時端部拉出一呈混凝土錐體以平衡 鋼筋拉力，進而達成錨定作用，機械式錨定1960 年代源自美國，依美

國、加拿大等歐美及日本等開發廠商之不同，端部錨定平鈑之形狀有 方形、矩形、圓形、橢圓形等，端部面積約為鋼筋截面積之10倍[22]， 參照圖3.5。

圖3.5 機械式錨定端部形狀圖

台灣目前尚處生產試用階段，經查有 A 股份有限公司生產製造包 括螺紋節鋼筋、接續器、錨定物等配件，參照圖3.6，及B股份有限公 司生產製造，採用摩擦焊接圓形端版等產品，參照圖3.7。

圖3.6 A股份有限公司產品

圖3.7 B股份有限公司產品 3.1.4 擴徑錨定

日本阪神大地震之後結構物為了提昇耐震性能鋼筋量顯著增加，

構材之剪斷補強筋端部組成135度及180度彎勾者普遍可見，921集集 大地震後RC之再建造工程亦然。

緣此，鋼筋工程之施工性之降低，並導致採用機械錨定等措施致 使施工成本增加。另都市建築之集約化及高層化，粱柱、粱與粱、粱 與版接合部之鋼筋過度集中，致使配筋過密，為此錨定端部之鋼筋收 納不易更形複雜，造成混凝土填充空洞化，進而影響施工品質。

近年來，日本高周波工業株式會社為了降低製造成本，及提昇施 工性，改良機械式錨定開發研製了擴徑錨定[14、15、16]。如圖3.8 所 示，於鋼筋之端部利用高頻(高周波)誘導加熱，以油壓千斤頂加壓成 形，由於加熱溫度穩定、高性能，其精確度之加工性良好，故可獲得 低成本之成品。

圖3.8 擴徑錨定加工示意圖 3.2 擴徑錨定之概要分析

所謂擴徑錨定係於竹節鋼筋之端部設置截面椎體似之擴徑部，促 使錨定部之性能向上提昇。擴徑部之成形加工系利用高頻率誘導式加 熱，並以受力頭罩加壓成形一體製成之單一元件。