SRC 斷面及配置及施工問題探討

3-2.1 主筋設計及施工問題探討

1. 梁配置過多主筋：（上下層各四支以上主筋）

SRC 大樑上下層須配置主鋼筋，主鋼筋之位置距離鋼骨表面約 為主筋直徑加箍筋直徑再加 20mm[2]，如主筋配置過多，將形 成施工之困難如下：

(1) 水平橫隔板無法配合主筋水平位置，或水平橫隔板數量 多，造成工廠銲接施工困難[圖 3-2.10~3-2.12]。

(2) 梁鋼筋採用搭接方式續接時，鋼筋與鋼骨之間隙太小，產 生搭接不易，或搭接範圍主筋之間灌漿孔隙太小情形，影 響混凝土正常流動，容易引起蜂窩現象。

(3) 梁主筋與主筋之間之間距不足，影響混凝土填充或鋼筋與 混凝土間之握裹力。

(4) 主鋼筋重量過重，或主筋中點撓度過大，形成與主筋與鋼 樑之間距不足，影響鋼筋之握裹力。

(5) 梁柱接合若採用貫穿柱腹板方式，柱腹板因為貫穿孔過 多，損害柱構材剪力強度。

2. 柱配置過多主筋：（每個角落超過三支以上主筋）

主筋與鋼骨共同分擔軸向應力以及彎矩，如果二者分配比 例不當，以主筋承擔較多應力時，主筋配置數量必須增加，但 因為柱斷面須預留三面或四面接鋼梁時之梁寬，以致於主筋過 於集中於角落區域或彎折至大樑翼版面下，形成施工不良，例 如：

(1) 柱之斷面過小，但主筋排列過多，造成混凝土填充不良。

(2) 容易與鋼樑翼板寬度相衝突，使柱之主筋易位或困難施工。

(3) 容易與大梁主筋相衝突，使主筋配筋施工困難。

(4) 柱鋼筋續接段空間不足，鋼筋搭接或續接施工不易。

(5) 柱之箍筋、繫筋因為尺寸預留不當，導致施工困難。

3-2.2 箍筋設計及施工問題探討

箍筋圍繞 SRC 柱或梁外圍，以環型圍繞 SRC 尺寸外圍，當柱 或大樑尺寸太小時，箍筋往往與其他接合構材位置相衝突，導致 施工品質不良或耐震能力損失，例如：

(1) 由於 SRC 大樑尺寸受限，使大梁箍筋與鋼骨之間距太小，

大樑箍筋 135 度彎鉤現場施工不易，容易與大樑鋼骨翼板 碰撞。

(2) 柱箍筋現場施工時，無法預先頂部套入柱內，因此無法採 用閉合箍筋方式施工，需採用 L 型或ㄇ型結合方式施工，

箍筋之圍束強度及品質控制不易。

(3) 梁柱接頭處，箍筋需貫穿大樑腹板，如柱之斷面尺寸太小 時，箍筋穿孔位置與鋼骨大樑腹板螺栓孔將非常接近，形 成 大 樑 剪 力 接 合 板 附 近 腹 板 撕 裂 ， 影 響 耐 震 能 力 [ 圖 3-2.9]。

3-2.3 鋼筋續接器設計及施工問題探討

使用於方形鋼柱(BOX COLUMN)或超高層建築物，鋼筋用量漸 漸增加，鋼筋續接器品質成為影響耐震能力之重要因素，因為設 計階段考慮不周，將形成容易破壞之接合弱點；另由於施工以及 製造階段，SA 級續接器品質控制，於 SRC 耐震品質控制中，需 將之列為重要品質管制要項，鋼筋續接器於 SRC 構造應用過程 中，常見之問題點如下所列：

(1) 柱之翼板面續接器數量過多，甚至鋼筋續接器雙層排列，

造成銲接施工困難，或是柱內橫隔板間距過小，施工不 易，或因為柱內橫隔版與鋼筋續接器無法水平對齊，造成 柱翼板容易撕裂[圖 3-2.10~3-2.12]。

(2) 由於大樑尺寸壓縮，使鋼筋續接器與大樑翼板空間不足，

影響大樑與柱之全滲透銲接或續接器銲接品質。

(3) 塑性鉸區域鋼筋續接器品質（強度以及韌性）須達到 SA 級標準，但試驗中常發生脫牙及斷裂現象[圖 3-2.15]。

(4) 鋼柱翼板上已完成銲接之鋼筋續接器，於運送、搬運、吊 裝過程中容易遭到碰撞損壞。

(5) 鋼筋續接器排列過密，小於最大粗骨材直徑，容易形成灌 漿孔隙或蜂窩現象。

3-2.4 混凝土配比設計及施工問題探討

由於 SRC 構造之鋼骨與鋼筋之間隙較小，混凝土核心有鋼骨 斷面或柱內之加勁板、橫隔板，阻礙混凝土流動性因素較多，因 此與純粹之鋼筋混凝土構造施工問題不同，必須另考慮坍度或流 動性之配比問題，以及骨材最大粒徑之控制，常見 SRC 構造中混 凝土配比設計與施工問題如下：

(1) 混凝土坍度或流動性不足，造成灌漿不易。

(2) 依據 SRC 斷面配置，如未指定最大粗骨材粒徑，容易造成材 料分離於梁柱內形成空洞孔隙。

(3) 混凝土施工搗實不足，梁柱接頭區域形成蜂窩現象。

(4) 柱內橫隔板或加勁版未預留灌漿氣孔，形成灌漿孔隙。

3-2.5 鋼骨設計斷面及施工問題探討

由於 SRC 構造之鋼骨與鋼筋之斷面，在設計階段已經決定，

但斷面之比例及形狀，影響施工甚鉅，甚至無法以施工方法克服

斷面比例不當對耐震品質之影響，因此有必要於施工檢查階段，

就鋼骨設計斷面尺寸，影響施工品質部份，提出檢查或改善建 議，並於鋼構廠製造生產之前，修正施工圖說，以增進鋼骨鋼筋 混凝土構造系統之耐震能力，常見 SRC 構造中鋼骨斷面設計與施 工問題如下：

(1) 鋼樑或鋼柱與外包混凝土尺寸比例不符合灌漿施工要求，通 常柱斷面外包混凝土尺寸，應大於鋼骨柱尺寸約 30 公分，

梁斷面外包混凝土尺寸，應大於鋼骨梁尺寸約 25 公分，如 果梁柱尺寸壓縮得太小，將造成保護層厚度不足或混凝土流 動不良之蜂窩現象[圖 3-2.1]。

(2) SRC 梁尺寸假設不當之另一種影響情形，即鋼筋續接器與鋼 骨大樑翼板之間過於接近，翼板與鋼筋續接器背後之水平橫 隔版位置過於接近導致鋼構廠無法施作，或是為了方便橫隔 板銲接，使鋼筋續接器與水平橫隔板偏心接合，將導致鋼柱 翼板容易產生脆性撕裂現象[2][圖 3-2.10~3-2.12]。

(3) 鋼樑之尺寸限制；例如梁深應大於 350mm 以上，梁翼板厚度 應小於 30~40mm 以下，SRC 梁總寬度約大於鋼骨翼板寬度約 200mm，SRC 梁深度約大於鋼骨深度約 250mm，以確保最小保 護層厚度或混凝土骨材灌漿時流動空間，或梁箍筋 135 度彎 鉤之作業空間[2]。

(4) 鋼柱之尺寸限制；例如 BOX 柱尺寸應大於 500mm 以上，以避 免工廠施作橫隔板時，產生銲接施工困難。

(5) CROSS-H 鋼柱，柱之翼板寬度應大於梁翼板寬度 20mm 以上，

以避免梁柱接合施工時，銲道之起弧位置容易產生起始裂縫 瑕疵[2]。

(6) 不對稱形狀之 CROSS-H 鋼柱，柱翼板與翼板之間水平或垂直

最小距離，應大於 100mm 以上，柱翼板與翼板之間斜向淨間 距，至少應大於 175mm 以上，以確保銲接施工時，銲槍之最 小迴轉空間或鎖緊螺栓之電動轉矩機必要工作空間[11]。

(7) SRC 柱總寬度應大於柱鋼骨尺寸約 250~300mm，以確保最小 保護層厚度或混凝土骨材灌漿時流動空間[2]。