第一章 緒論
第一節 研究緣起與背景
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第一章 緒論
第 一 節 研 究 緣 起 與 背 景
一 、 研 究 緣 起
鋼 筋 及續 接 器 施 工 品 質 攸 關公 眾 生 命 財 產 安 全，需 要 嚴 格的 品 質 檢 驗。鋼 筋 屬 於工 業 規 格 品，經 濟 部訂 有 國 家 標準 CNS 560「 鋼 筋 混 凝 土 用鋼 筋 」[1]規 定 製 造 方法、形 狀 尺 度、品 質檢 驗 及 標 示，其 中品 質 檢 驗包 含 外 觀 節 尺 度、化 學及物理性質試驗方法及合格要求。然而，
鋼 筋 實際 施 工 必 須 續 接，取代 搭 接 工 法 之 機 械 式續 接 具 有 產 品 及 施工 多 樣 性，不 適 合制 定 工 業 規格，故 經 濟 部 104 年 新訂 之 CNS 15560「 鋼 筋 機 械式 續 接 試 驗 法 」[2]僅 規 定 試 驗方 法，至 於 合 格 要 求，應 由 主 管 機 關 考量 土 木 與 建 築 工 程 特性 不 同 另 定 規 範 之 。
現 行 內政 部 部 頒 版「 混 凝 土結 構 設 計 規 範 」第 5.15.3.3 節 要求 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 1.25fy 計 得 之 強 度外，尚須 考 慮 其 滑 動量、延展 性、伸 長 率等 規 定，但 規 範 本 文 並 未 規定 滑 動 量 及 伸 長 率 之 合 格 標 準，導 致 國 內 業 者 多 半 引 用 舊 有規 範，導致 現 況 鋼 筋 機 械 式 續 接 之 合 格 標 準 不 一 致，衍 生 執 行 上 之 困擾 與 爭 議， 且 舊 有 規 範 試 驗 法 與 CNS 15560 多 有 牴 觸 ，有 必 要 檢 討 更 新 。
此 外 ，經 濟 部 標 檢 局 106 年 修 訂 CNS 560「 鋼 筋 混凝 土 用 鋼 筋」
新 增 SD550W 及 SD690 新 高 強度 鋼 筋 ， 因 應 鋼筋 強 度 大 幅 提 升 以 及 業 界 對大 尺 寸 鋼 筋 之 需 求，近 年 來 機 械 續 接 工 法 趨 向 多 元 化，各 界期 待 本 所 能 協 助 訂 定 鋼 筋 機 械 式 續 接 性 能 之 合 格 標 準 及 施 工 品 質 檢 驗 準 則，納 入 規 範 參 採 引 用，讓 業 界 有 所 依 循，確保 建 築 工 程 鋼 筋 續接
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施 工 品質 ， 維 護 國 人 生 命 財產 安 全 。
本 研 究將 按 CNS 15560 試 驗法 [2]測 試 國 內 各 等級 樣 式 的 鋼 筋 續 接 器，調 查 使 用 鋼 筋 續 接 器之 混 凝 土 構 件 試 驗，檢 討 耐 震 建 築 工 程鋼 筋 機 械式 續 接 性 能 之 合 格 標 準，研 擬 鋼 筋 機 械 式續 接 施 工 品 質 檢 驗準 則 。
二 、 研 究 背 景
近 年 來台 灣 鋼 筋 用 量 年 均 約為 500 至 600 萬 公 噸，鋼 筋 續接 器 用 量 推 估約 為 每 年 2400 至 3000 萬 個，用於 土 木 工程 及 建 築 工 程 大 約 各 半，鋼筋 及 續 接 器 之 品 質 良窳 攸 關 公 眾 生 命 財 產安 全，需 要 嚴 格 的品 質 檢 驗。從 1999 年 921 大 地 震 到 2016 年 美 濃 地震 倒 塌 建 築 案 例 中 所 見 的 劣質 續 接 器 (圖 1-1)，可歸 咎 於 1980 至 1990 年 間代 我 國 建 築 工程 鋼 筋 機械 式 續 接 欠 缺 相 關 規範 及 品 質 檢 驗 所 致 。
在 公 共工 程 方 面 ， 自 2004 年 起 「公 共 工 程 施工 品 質 管 理 作 業 要 點 」 第 十 二 點 規 定 ： (一 )鋼 筋 、 混 凝 土 、 瀝 青 混 凝 土 及 其 他 適 當 檢 驗 或 抽 驗項 目 ， 應 由 符 合 CNS 17025（ ISO/IEC 17025）[3]規 定 之 實驗 室 辦 理 ， 並 出 具 檢 驗 或 抽 驗 報 告 。 (二 )前 款 檢 驗 或 抽 驗 報 告 ， 應 印 有 依 標 準法 授 權 之 實 驗 室 認 證機 構 之 認 可 標 誌 。
惟 工 程會 原 訂 定 之 檢 驗 項 目為 產 品 總 稱，檢 驗 項目 不 甚 明 確，相 關 單 位陸 續 希 望 能 以 試 驗 項目 列 舉。故 工 程會 2005 年 11 月 10 日 工 程 管 字 第 09400415500 號 函 列 舉 7 項 (含 鋼 筋 混 凝 土 用 鋼 筋 試 驗 )，
2009 年 10 月 29 日 工 程 管 字 第 09800480600 號 函 增 列 10 項 (含 鋼 筋 續 接 器試 驗 )， 總計 17 項[4]需 依前 開 規 定 辦 理 。
我 國 唯 一 依 標 準 法 授 權 之 實 驗 室 認 證 機 構 為 財 團 法 人 全 國 認 證 基 金 會(Taiwan Accreditation Foundation, TAF)， 因 此 近 十年 來 ， 公 共 工 程 所使 用 的 鋼 筋 及 續 接 器均 必 須 檢具 TAF 認 可 標 誌 之報 告 ， 然 而
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TAF 辦 理 前 開 17 項 公 共 工 程 材 料 試 驗 之 認 證 服 務 ， 認 可 之 試 驗 規 範 限 政 府機 關 或 機 構 發 布 為 準，例 如 中華 民 國 國 家標 準 CNS、內 政 部 頒 規 範 、國 工 局 或 高 工 局 施 工規 範 、 公 共 工 程 委 員會 施 工 綱 要 規 範 等 。
因 此 ，目 前 國 內 業 界 較 常 使用 且 土 木 實 驗 室 通過 TAF 認證 之 鋼 筋 續 接器 規 範 版 本 有 下 列 規範 版 本 ：
1. 中 國 土 木 水 利 工 程 學 會 混 凝 土 工 程 設 計 規 範 與 解 說 ( 土 木 401-86)之 附 錄 乙 [5]， 1998；
2. 內 政 部 營 建 署 暨 內 政 部 建 築 研 究 所 ， 鋼 筋 續 接 施 工 規 範 及 解 說 (草 案 )[6]，1999；
3. 內 政 部 建 築 研 究 所 ， 鋼 筋 續 接 器 續 接 設 計 規 範 與 施 工 規 範 及 解 說 研修 報 告 [7]，2004。
4. 中 華 民 國 結 構 工 程 學 會 ， 鋼 筋 續 接 器 續 接 規 範 與 解 說 [8] ， 2007；
這 四 版 鋼 筋 續 接 器 續 接 規 範 之 研 擬 作 業 皆 源 自 內 政 部 建 研 所 之 研 究 計畫，迄 今 皆 逾 十 年 未更 新，且 前 述 舊 有 規範[5-8]之 試 驗 法、性 能 分 級、及 合 格 要 求 本 來 就存 有 差 異，由 於 標 準不 一 致，業 界 使 用上 有 一 些爭 議 及 困 擾 ， 加 上 舊有 規 範 [5-8]試 驗 法 與經 濟 部 2015 年 新 訂 之 CNS 15560「 鋼 筋 機 械 式續 接 試 驗 法 」 [2] 多 有 牴 觸， 各 界 期 盼 建 研 所 能盡 快 整 合 檢 討 更 新 鋼筋 續 接 器 續 接 規 範 。
在 民 間建 築 工 程 方 面，一 般由 建 築 師 向 業 主 承 攬設 計 及 監 造 業 務，
實 務 上建 築 師 通 常 只 做 重 點監 造，至 於 鋼 筋 及 續接 器 施 工 品 質，往往 不 能 嚴格 把 關，許 多 業 主 自辦 營 造 的 工 地 並 不 查驗 鋼 筋 機 械 式 續 接之 施 工 品質，即 使 有 查 驗，所 依 據之 合 格 標準亦不若公共工程來得嚴謹。
一 般 建築 工 程 之 鋼 筋 續 接 器 可 能 自 訂 檢 驗 頻 率 及合 格 標 準，若 設 計者 有 特 別要 求 耐 震 結 構 用之 SA 級 鋼 筋 續 接 器 ， 設計 圖 說 可 能 引 用 前述 舊 有 規範 [5-8]， 如 無 特 別 要求 SA 級 ，則 可 能 依內 政 部 頒 版 混 凝 土 結
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構 設 計規 範 [9]或 ACI 318 規範[10,11]，只 執 行 鋼筋 續 接 組 件 之 基 本 拉 伸 試 驗，要求 續 接 處 抗 拉 強度 至 少 達 鋼 筋 規 定 降伏 強 度 下 限 值 之 1.25 倍 (1.25𝑓𝑦)。 雖 然 我 國 混 凝 土 結 構 設 計 規 範 [9]第 5.15.3 節 解 說 提 到 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。但 也 因 為 鋼筋 之 機 械 式 續 接 器無 國 家 標準，故 未 規 定 性 能 合格 要 求，僅 指 出 結 構工 程 學 會 訂 定 之「鋼 筋 續 接器 續 接 規 範 與 解 說 」 [8]可 供 參 考 。
綜 合 上述 背 景，現 況 建 築 工程 鋼 筋 機 械 續 接 之 合格 要 求， 從 嚴檢 驗 者 會要 求 SA 級 性 能 須 執行 單 向 拉 伸 、 滑 動 量以 及 高 塑 性 拉 壓 反復 負 載 試驗，即 前 述 舊 版 規 範 [5-8]要 求；從 寬 檢 驗者 只 執 行 基 本 拉 伸 試 驗 要 求 續 接 組 件 抗 拉 強 度 至 少 1.25𝑓𝑦[9-11]， 忽 視 機 械 續 接 處 滑 動 量 對 於 構件 裂 紋 控 制 及 耐 震 性能 之 影 響。台 灣 絕 大多 數 人 口 居 住 於 鋼筋 混 凝 土造 建 築 物 內，氣 候 潮濕 若 混 凝 土 構 件 裂 紋過 大 容 易 使 水 汽 接觸 鋼 筋 導致 鋼 筋 銹 蝕 影 響 耐 久性，加 上 全 島 位 於 強震 區 所 有 建 築 物 均需 要 抵 抗 地 震 ， 鋼 筋 機 械 續 接 有 必 要 嚴 格 檢 驗 確 保 其 使 用 性 及 耐 震 性 能 。
由 於 前 述 舊 有 鋼 筋 續 接 器 續 接 規 範 [5-8] 已 逾 十 年 未 更 新 ， 且 與 2015 年 新 訂 之 CNS 15560「 鋼 筋 機 械 式 續 接 試 驗 法 」[2]有 部 分 牴 觸 ， 確 實 需要 檢 討 更 新 ， 加 上 未來 新 高 強 度 鋼 筋 SD550W 及 SD690 以 及 業 界 對 大 尺 寸 鋼 筋 機 械 續 接 之 需 求 ， 機 械 式 續 接 工 法 不 斷 推 陳 出 新 ， 超 出 舊有 規 範 [5-8]之 適 用 範圍，業 界 期 盼 建 研 所一 併 檢 討 並 與 現 行 混 凝 土 結構 設 計 規 範 [9-11]整 合，期 納 入 新 版 混 凝 土結 構 技 術 規 範 [12]，
俾 利 工程 界 參 考 引 用，以 確保 建 築 工 程 鋼 筋 續 接施 工 品 質，維 護 國人 生 命 財產 安 全 。
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