• 沒有找到結果。

範圍 解說:

附錄 A 混凝土結構技術規範(草案)

13.1 範圍 解說:

本章內容適用於基礎設計,其大部分的要求亦同時列於規範之其他章節中,這些章節亦標示於本章引用索引。

然而出現在其他章節中之規定,其條款的適用性非僅限於基礎。

13.1.1 本章適用於非預力及預力基礎設計,包括(a) ~ (e)淺基礎及(f) ~ (i)深基礎:

(a) 條狀基腳 (b) 獨立基腳 (c) 聯合基腳 (d) 筏式基礎 (e) 地梁 (f) 樁帽 (g) 基樁 (h) 鑽掘墩柱 (i) 沉箱 解說:

本章介紹之基礎型式範例詳圖R13.1.1,階梯式或傾斜式基腳為其他型式基腳的次分類。

R13.1.1 基礎型式

13.1.2 本章不包含未列於第 1.4.6 節之基礎。

13.2 通則 13.2.1 材料

13.2.1.1 混凝土材料設計性質應依照第 19 章規定。

13.2.1.2 鋼筋材料設計性質應依照第 20 章規定。

13.2.1.3 埋入混凝土中之材料、設計及細節需求應依照第 20.7 節規定。

13.2.2 與其他構材接合

13.2.2.1 場鑄或預鑄之柱、柱墩、牆與基礎連接的設計與細節應依照第 16.3 節規定。

13.2.3 地震效應

13.2.3.1 向下延伸過結構基面之構材,當需要將地震引致的力量傳遞至基礎時,其構材設計應依照第 18.2.2.3 節規定。

解說:

材料分析時所定義的結構基面,不必然等同於基礎面或地表面,或者在一般建築規範中規劃時所定義的建築物 基面(例如,對於高度限制或防火要求時)。對於那些延伸到結構物基面下基礎之柱及牆,其設計細節需與結構 基面以上一致。

13.2.3.2 耐震結構在設計淺基礎與深基礎以抵抗地震力,或將地震力由結構傳遞至地表時,應依照第 18.13 節規 定。

解說:

在強地動發生時,基礎以上之結構預期將產生非彈性反應,而基礎基本上仍保持彈性,主要係考量如涉及基礎 修補,不僅困難度高且費用較高。因此,耐震結構其混凝土基礎設計及其細節要求,即為達到前述目標下的最低 標準。

13.2.4 地面版

13.2.4.1 傳遞來自其他結構構材之垂直載重或側向力至地面之地面版,其設計與細節應依照本規範中之適用條 文規定。

13.2.4.2 地面版作為地震力抵抗系統之一部分來傳遞側向力時,其設計應依照第 18.13 節規定。

解說:

地面版(slab-on-ground)通常其作用如同橫膈版,可將建築物固定於地面,並減少建物於全生命週期中發生與 地表運動不同步之反應,此狀況下之地面版宜適當地配置鋼筋及細部設計。如第 26 章規定,施工圖說宜明確註 記,此地面版為結構構材,不可將其鋸斷。

13.2.5 純混凝土

13.2.5.1 純混凝土基礎設計應依照第 14 章之規定。

13.2.6 設計準則

13.2.6.1 基礎設計須對應於所承受因數化載重及所引致之反力。

解說:

容許土壓力或容許基樁承載力係依照土壤力學原理計算而得,並依照一般建築規範要求。與土壤接觸的基腳底 面大小或基樁數量及配置,通常依照這些容許值及控制載重中之無因數化載重(使用載重),如自重、活載、風 力與地震力等之載重組合而決定。因偏心載重或彎矩引致之極限土壓力或樁反力,仍宜在這些容許值範圍內。由 使用載重加上風力或地震力產生之彎矩或剪力或兩者皆有下,所引致的總反力,不宜超過一般建築規範所允許的 增量。

以強度需求決定基腳或樁帽之斷面尺度時,需計算因數化載重引致的接觸土壓力或樁反力。如同結構體其他構 材一樣,所計算的土壓力或樁反力,用來決定基礎的撓曲、剪力需求強度與鋼筋之伸展需求。偏心載重時,由因

數化載重所產生的土壓力及樁反力,可能與由無因數化載重產生的類型不同。

僅需考量將柱底或柱墩底的計算端彎矩傳遞至基腳。依第6.6.4.5 節考量長細比之最小需求彎矩,其力量與彎矩 不需傳遞至基腳。

13.2.6.2 基礎系統應可採用任何滿足力平衡及幾何一致性之方法設計之。

解說:

基礎設計需依照結構力學基本原理,滿足其強度與使用條件需求。基礎設計可以採傳統的線彈性連體分析,或 離散元素之數值分析,或降伏線分析。所有案例中,宜包含載重作用處應力狀態之分析及評估,或與剪力、扭力 及撓曲相關之樁反力。

13.2.6.3 基礎設計應可採用依照第 23 章之壓拉桿模式。

解說:

本節之應用範例為基樁頂之樁帽,類似如圖R13.1.1 所示,可利用第 23 章之三維壓拉桿模式進行設計 (Adebar 等人1990)。

13.2.6.4 條狀基腳、獨立基腳或樁帽之任一斷面的外加彎矩,應以通過構材之垂直面,及該垂直面單側上作用 於構材總斷面積之力量產生的彎矩計算。

13.2.7 淺基礎及樁帽之臨界斷面

13.2.7.1 支撐構材之 Mu應可依照表13.2.7.1 所規定之臨界斷面位置予以計算。

13.2.7.1 Mu臨界斷面位置

支撐構材 臨界斷面位置

柱或柱墩 柱面或柱墩面

具鋼底板之柱 柱面至鋼板基座外緣中點處

混凝土牆 牆面

磚牆 牆中心線與牆面中點處

13.2.7.2 依第 7.4.3 節及第 8.4.3 節單向剪力或第 8.4.4.1 節雙向剪力規定之因數化剪力臨界斷面位置,應依照第 13.2.7.1 節中 Mu臨界斷面位置訂定之。

解說:

基腳剪力強度係依第8.5.3.1.1 節及第 8.5.3.1.2 節中較嚴重情況予以計算。剪力臨界斷面由支承構件(柱、柱墩 或牆)表面量起,但磚牆及以鋼底板支撐構材除外。

剪力計算規定土壤反力由因數化載重求得,而設計強度則依照第22 章規定。

如有需要,單樁周遭剪力檢核可依照第8.5.3.1.2 節規定。如果剪力影響圓周的範圍有重疊,可採用修正臨界周 界bo作為單一剪力周界的最小包絡線,此即考量群樁實際抵抗之臨界剪力,如圖R13.2.7.2 所示。

R13.2.7.2 臨界周界重疊時之修正剪力臨界周界

13.2.7.3 圓形或規則多邊形混凝土柱或柱墩之臨界斷面處彎矩、剪力及鋼筋伸展,應可以等值面積之方形構材 來替代。

13.2.8 淺基礎及樁帽之鋼筋伸展 13.2.8.1 鋼筋伸展應依照第 25 章規定。

13.2.8.2 任一斷面鋼筋之計算拉力或壓力,應在該斷面兩側均可發展出該強度。

13.2.8.3 鋼筋伸展之臨界斷面須假設如第 13.2.7.1 節所示,即與最大因數化彎矩處為同一斷面,且位於所有斷 面或鋼筋變化處之其他垂直面。

13.2.8.4 對於鋼筋之應力與彎矩並非直接成正比之狀況,例如:傾斜、階梯式或版厚漸變之基礎,或者拉力鋼 筋與壓力面非平行情況下,其拉力鋼筋應有充分錨定。

13.3 淺基礎