擴徑錨定鋼筋之適用範圍

表3.2 鋼筋種類及混凝土強度之組合表 鋼筋種類 混凝土強度範圍 SD295A，B

SD345

SD395 Fc27以上 SD490 Fc40以上 Fc21以上

最上層外柱梁之接合部

40d以上

(D/2)以上

(柱頭突出之情況)

最上層中間柱梁之接合部 (柱頭突出之情況)

D D

40d以上 (D/2)以上

最上層外柱梁之接合部 (柱頭無突出之情況)

最上層中間柱梁之接合部 (柱頭無突出之情況)

中間層外柱梁之接合部 中間層中間柱梁之接合部(梁具高底差)

圖3.11 擴徑錨定適用例(1)

最下層外柱柱腳基礎梁之接合部

(無基腳之情況) (有基腳之情況)

最下層外柱柱腳基礎梁之接合部

小梁主筋與大梁之錨定 版筋與梁之錨定

牆筋與柱之錨定 牆柱及筏版之固定

圖 3.12 擴徑錨定適用例(2)

SRC造之主筋(擴徑錨定貫穿Web時) SRC造之主筋(擴徑錨定不貫穿Web時)

圖 3.13 擴徑錨定適用例(3)

PCa柱

現場澆置混凝土 PCa柱

現場澆置混凝土

PCa梁

PCa柱 PCa柱

預鑄(PCa)造主筋 預鑄(PCa)造主筋 (錨定部現場澆置時) (錨定部為預鑄時)

預力混凝土造之主筋

圖 3.14 擴徑錨定適用例(4) 3.4 錨定工法之比較分析

3.4.1 錨定工法之沿革

機械式錨定之構想出自鋼構造中鋼骨與混凝土結合時所適用之剪 力錨定，起源於1960 年帶 Lehigh 大學[23]，由測試結果得知顯示使用 足夠長度之Headed Studs 植焊(Stud Welding)錨定於柱梁構材之混凝土 之 flamge 內，即可獲得抗拉及抗剪強度，發揮了類似竹節鋼筋之錨定 握裹作用。

1980 年代以後，歐美經 Metalock 公司、ERICO 公司、Decon 公司 等[24、25]之研究開發，磨擦悍接及車牙續接圓盤等各種端鈑形式之機 械式錨定T Headed bar 定相繼問世。

同為地震帶之日本如東京鋼鐵KK(TTK) [26] ，生產之機械式錨定 係利用鋼筋軋製成或螺紋狀配合續接器或錨定物形成Headed bar，規格 化產品可大量生產及獲得品質之控制。

另合同製鐵KK[27]之產品係將依小段螺桿以高壓磨擦方式接合於 竹節鋼筋末端，再旋上錨定鈑。其他伊籐製鐵 KK 及台灣富盛實業等 之產品均類似TTK 之熱軋螺紋節機械式錨定。

前述機械式錨定工法目前於歐、美、日等均已到發戰成熟之階段，

但學術性研究部分具商業機密不對外公開(因專利關係)為最大憾事，機 械錨定在台灣並無使用上之限制障礙，惟需經更進一部之試驗推廣方 可使用。

進入2000 年代日本之第一高周波工業株式會社發展出「附擴徑部 竹節鋼筋之機械式錨定工法」，此仍係利用竹節鋼筋之末端經高頻誘導 加熱，並利用冶具模組加壓製成錐狀T Headed bar 一體成形製品。

3.4.2 錨定工法之比較

本小節係針對標準彎勾，機械式錨定及擴徑式錨定就其外觀、性 狀、機理、設計原則及施工性等比較歸納如表3.3 所示。依錨定發展沿 革而言，錨定可大分類為標準彎勾及機械式錨定兩種，其中機械式錨 定近年來尚可細分為一般機械式及擴徑是兩種。

表3.3 錨定之工法比較表

錨定方式

項目 標準彎勾 機械式錨定 擴徑式錨定

外觀形狀 z 主筋 90°，180°彎勾 z 肋筋或箍筋 90°，180°

z 錨定端部依廠商不 同形狀有矩形、方 形、圓形、橢圓形等

z 圓錐截面體（蓮霧 型）

製造方式 z 竹節鋼筋以人力或採用 機械輔助加工

z 竹節鋼筋加錨定鈑 z 摩擦焊接

z 車牙（螺紋）續接

z 高頻誘導加熱冶見 擠壓一體成形

表3.3 錨定之工法比較表（續）

錨定方式

項目 標準彎勾 機械式錨定 擴徑式錨定

機理 z 彎勾內緣之混凝土受壓 膨脹而劈裂破壞 z 彎曲內徑若過小，易導

致應力集中，致使轉彎 段內緣混凝土擠碎

z 鋼筋受拉時，會構成 混凝土錐體，用以平 衡鋼筋拉力，進而達 成錨定作用。

z 錨定應力包括錨定 端鈑承受之應力fs head 與竹節鋼筋段 之握裹應力fs bond。

z 同機械錨定 z 錨定端鈑改由末端

圓錐體側軸壓承受

設計原則 z 混凝土保護層、超量鋼 筋、混凝土種類、環亞 樹脂塗布及束制效應等 均需考量修正因數。

z 需較長之伸展長度，導 致配筋過密混凝土澆置 不佳。

z 彎曲內徑 D10~D25 不得 小於6db，D19~D36 為 8db，D39 以上為 10db。

z 較大號數鋼筋伸展長度 較長。

z 機械式錨定之長度 若以標準彎勾為基 準，當c/db=3.0 或 c/db=6.0 時依廠商產 品不同，均可減少 30~63%

z 依 ASTH 規範端鈑 面積為主筋面積之 10 倍或相對面積比 Anh/Ab=9

z 埋置長度較具彈性 可緩和接頭區 z 錨定鈑面積較大

者，fs head 較大，其 所需伸展之握裹錨 定長度則可較小

z 因具有 180°彎勾及 U 型錨定之功能故 通用於需高耐震部 位

z 錨定於製造加工 時，因不需錨定鈑 故於類似機械錨定 工法中價格最為低 廉

z 擴徑錨定之端部因 製造過程可達成小 型化故可避免配筋 過密之缺陷，可大 幅改善混凝土澆置 之品質以提升耐震 能力

施工性 z 彎勾可於工廠或現場以 人工或機械輔助加工 z 費時、費用

z 鋼筋彎紮配置時，增加 施工成本

z 錨定於工廠加工，尺 度規格一致可大量 生產

z 組合簡單，可降低成 本，惟台灣尚待推 廣。

z 擴徑錨定之加工機 械簡單可於工廠或 工地施工製造 z 端部面積較小施工

方便，構材可獲較 自由之空間有利於 高層建築之施工