臺灣地區以鋼筋混凝土(RC)做為建築結構材料的情形相當普遍，RC 柱的箍、
繫筋在圍束核心混凝土及柱撓曲韌性發展上扮演重要的角色(參見圖 2-1)。為了降低 施工困難度傳統繫筋安裝時通常先將 135 度彎鉤勾住對面的主筋，然後再旋轉繫筋 將 90 度彎鉤扣住這一面的主筋。但是工程實務上，尤其是高樓結構，由於柱主筋 較多，傳統繫筋的施工還是時常遇到困難，降低了施工的品質。此外，依據美國混 凝土學會(ACI)最新版設計規範(ACI 318-14)的規定，承受高軸力的 RC 柱基本上所 有的主筋均需被繫筋勾住，這讓傳統繫筋的安裝更形困難，雪上加霜。
本所積極構思研發組合繫筋(參見圖 2-2)，來降低繫筋施工的困難度。組合繫 筋是由二支一端為 180 度彎鉤另一端為直線的 J 形鋼筋搭接組合而成。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，同時 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。
針對組合繫筋，本所利用臺北景美建置的材料實驗中心大型力學設備，完成一 系列完整的實驗研究。共計以 3000 噸萬能試驗機完成 24 支大尺寸 RC 柱試體軸壓 試驗，並以大型試驗構架完成 26 支 RC 柱試體撓曲試驗，完整探討高軸壓力、軸拉 力以及搭接長度對組合繫筋的影響。研究成果證實使用組合繫筋可增進 RC 柱的韌 性，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。
研究成果已於國內外專業期刊發表，並在 101、103 及 105 年於本所建築結構 創新技術研討會推廣宣導，且國內已有數個因 RC 柱斷面主筋配置過密，傳統繫筋 施工困難，而改採用組合繫筋之工程案例，甚獲業界好評。此外，組合繫筋能輕鬆 因應 ACI 318-14 設計規範繫筋的新規定，預計組合繫筋在未來會更能顯現其優越 性，及更寬廣的應用潛力。
本章將就本所過去 RC 柱試體軸壓及撓曲試驗結果，以及國內工地應用實例簡 要介紹，並且做為本研究研擬鋼筋混凝土柱採用組合繫筋設計與施工注意要項內容 最主要的參考依據。
第一節 RC 柱試體軸壓試驗成果
“Experimental evaluation of crossties in large reinforced concrete columns under pure compression.” Advances in Structural Engineering, 15(10), 1717-1728.
(SCI)[16]
(2) Lee, T. K., Chen, C. C., Pan, A. D. E., Hsiue, K. Y., Tsai, W. M., and Hwa, K. (2013).
“Experimental evaluation of large circular RC columns under pure compression.”
Structural Concrete, 14(1), 60-68. (SCI)[17]
(3) Lee, T. K., Chen, C. C., Pan, A. D. E., Hwa, K., and Ma, M. J. L. (2013).
“Performance of large circular RC columns under compression.” Magazine of Concrete Research, 65(8), 519-527. (SCI)[18]
(4) Lee, T. K., Chen, C. C., Hwa, K., and Pan, A. D. E. (2014). “Performance of large RC columns under axial compression loads.” Structures and Buildings, 167(SB5), 300-311. (SCI)[19]
(5)李台光、陳正誠、華根 (2012)“大型鋼筋混凝土方形柱軸壓行為之探討＂結構工
(2)傳統繫筋彎鉤同時鉤住箍筋及縱向鋼筋上的效果會優於彎鉤僅鉤住縱向鋼筋，但
(8)ACI 318M-11 提出的新式圓箍筋，亦即端部必須疊接至少 150 mm，同時兩端標 準彎鉤需圍繞縱向鋼筋，應有足夠的耐震性能。
(17)對於井字形的繫筋配置，計算橫向鋼筋等值體積比時，可加入 2 根繫筋的圍束 效應。
第二節 RC 柱試體撓曲試驗成果
本所藉由材料實驗中心大型試驗構架進行大尺寸 RC 柱試體撓曲試驗(方形 柱：600 mm×600 mm 及 470 mm×470 mm；圓形柱：700 mm 直徑)，探討 RC 柱橫 向鋼筋對於撓曲韌性發展的影響，參見圖 2-5。
本所過去有關 RC 柱試體撓曲實驗研究成果，可參考文獻如下：
(1) Lee, T. K., Chen, C. C., and Zhan, K. S. (2017). “The cyclic performance of reinforced concrete columns using the lap-spliced crosstie and lap-spliced inner hoop.” Structural Concrete (Accepted for Publication). (SCI)[23]
(2)李台光、陳正誠、何明錦 (2017)“含水平搭接組合繫筋 RC 柱考慮搭接長度效應 之耐震性能＂結構工程第 32 卷第 3 期第 27-47 頁，中華民國結構工程學會。[24]
(3)李台光、陳正誠 (2015)“含組合繫筋及組合內箍筋 RC 柱之耐震性能＂結構工程 第 30 卷第 1 期第 34-52 頁，中華民國結構工程學會。[25]
(4)李台光、陳正誠 (2016)“不同軸力作用下組合繫筋之一體性及 RC 柱之耐震性 能＂結構工程第 31 卷第 2 期第 5-24 頁，中華民國結構工程學會。[26]
前述有關 RC 柱試體撓曲實驗研究結果，可獲得以下重要的結論：
(1)組合繫筋圍束混凝土之效應明顯比傳統繫筋優異。以組合繫筋取代傳統繫筋，可 以顯著提升柱桿件之耐震性能。
(2)傳統繫筋容易受到施工空間的不足，而產生施工困難的問題，進而影響到施工品 質。採用組合繫筋，可以大幅降低施工空間之需求，不但施工簡便、施工誤差 可降到很低，且彎鉤可以和主筋密接，可有效提升 RC 柱之施工品質。
(3)組合內箍筋圍束混凝土之效應明顯比傳統繫筋優異。傳統內箍筋之安裝需由主筋 頂部往下套，施工性差，國內甚少使用。組合內箍筋可以由柱兩對邊往內插入 進行安裝，可以大幅改善內箍筋之施工性，有效提升 RC 柱鋼筋之施工品質及耐 震性能。
(4)過去的研究結果顯示，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。依此觀之，一個組合繫筋具有兩個 有效彎鉤，而一個傳統箍筋僅有一個有效彎鉤，組合繫筋的有效性是傳統繫筋 的兩倍。而本所的試驗結果也支持有效彎鉤的論點。
(5)組合繫筋及組合內箍筋採用鋼筋拉力搭接組合而成，在常用的鋼筋強度與混凝土 強度之組合以及混凝土保護層厚度的情況下，當柱寬等於或大於 470 mm，即可 使用 D10(#3)鋼筋做成之組合繫筋及組合內箍筋，而當柱寬等於或大於 570 mm，
即可使用 D13(#4)鋼筋做成之組合繫筋及組合內箍筋。
(6)使用組合繫筋之柱試體在不同軸力比作用下，其層間位移角容量及塑性轉角容 量，與含兩端皆為 180 度彎鉤一體繫筋之試體不相上下。以組合繫筋取代傳統繫 筋，可以顯著提升柱桿件之耐震性能。
(7)含組合繫筋之柱試體在無軸力作用下，J 形鋼筋直線端未發現有向柱內滑動的現 象，顯示兩個 J 形鋼筋有效組合成一個兩端為 180 度彎鉤之繫筋，維持良好的一 體性。
(8)使用組合繫筋及 180 度彎鉤一體繫筋之試體，其韌性表現皆隨著軸力比的增加，
而大幅衰減。目前「混凝土結構設計規範」之橫向鋼筋量公式，並未依學理納 入軸力比因子，建議可參考國際相關規範修正。
(9)水平搭接且搭接長度為 1 倍之規範規定甲級搭接長度之組合繫筋，其圍束效果不 亞於兩端為 180 度彎鉤之一體繫筋。組合繫筋採用上下搭接或水平搭接都可以發 揮良好的圍束功能。
(10)根據本所研究應變的量測結果，組合繫筋所發揮的強度高於單根繫筋之降伏強 度，顯示水平搭接且搭接長度為 1 倍規範規定甲級搭接長度之組合繫筋，可以發 展出所需之強度。
(11)組合繫筋可以大幅改善繫筋之施工性及施工品質，但是也會增加鋼筋使用量。
本所研究探討的個案顯示，使用組合繫筋會使每個塑性鉸區增加 11.5 公斤之鋼筋 量。
第三節 國內工地應用實例
好評。此外，組合繫筋能輕鬆因應 ACI 318-14 設計規範繫筋的新規定，預計組合繫 筋在未來會更能顯現其優越性，及更寬廣的應用潛力，如圖 2-6 所示：
(1) 圖 2-6(a)所示，為組合繫筋中部工地應用實例，針對異形 RC 柱，組合繫筋展現 其優越的施工性，且每一 J 形鋼筋之 180 度彎鉤都可以和主筋密接。
(2) 圖 2-6(b)所示，為組合繫筋南部工地應用實例，針對補強 RC 梁柱接頭橫向鋼筋 量，外箍筋及傳統繫筋皆難以施工下，組合繫筋施工便利，且每一 J 形鋼筋之 180 度彎鉤都可以和主筋密接。
目前國內鋼筋混凝土建築大多採鋼筋現場綁紮後，再經組模及澆置混凝土的傳 統施工方式，施工精度不如預鑄工法準確。組合繫筋適用於國內 RC 柱鋼筋綁紮工 程實務現況，並能有效提升 RC 柱的耐震能力。