Transcript 接合與錨定之細部設計要點

耐震補強構材與原結構
接合細部設計要點
1
鋼筋之伸展、續接與錨定
2
伸展之類別
T
直線伸展
T
彎鉤伸展
T
T
機械伸展
植筋膠
3
伸展長度計算流程
(現行規範)
4
鋼筋之基本伸展
現行
土木401-96
0.65
0.68
0.65
5
鋼筋之
受拉伸展
(土木401-96)
本表之伸展長度為
一般標準圖(現行規範)之
0.67/0.75=0.89倍
6
鋼筋受拉之續接
T
T
搭接
T
T
機械續接器
T
T
焊接
7
鋼筋之
受拉搭接
本表之伸展長度:
一般標準圖(現行規範)之
0.67/0.75=0.89倍
8
錯位搭接
無
效
有
效
搭
接
長
鋼筋以緊密接觸搭接
為原則。
•間距大於3倍鋼筋直
徑，搭接長度須另加
1.25~1.5倍間距。
•
9
9
Ld應改為(Lst+1.5(W/2))
10
偏折搭接
–斜度不得大於1：6。
–每根鋼筋之每一偏折處須用橫箍筋、螺箍筋或
部份樓版構造做橫向支撐。
–橫向支撐須能承受鋼筋偏折部份橫向分力1.5
倍之推力，若用橫箍筋、螺箍筋時須配置於偏
折點15公分以內 (原箍、繫不得重複使用；須
外加) 。
–柱面偏距7.5cm以上時主筋不得偏折，該主筋
須用插接筋(錯位)續接之。
11
柱筋之偏折處理
原有圍束需求之箍、繫筋
不得使用(須另加)
陳
純
森
12
12
繫筋鉤住主筋
13
14
15
繫筋鉤住箍筋
繫筋鉤住主筋
16
交互錯開+輔助
17
(a)
(b)
鋼結構極限設計法規範
9.3.3 載重傳遞
受軸力之包覆型合成柱，若載重需在鋼
骨與鋼筋混凝土間傳遞時，應符合下述
要求：
1.當外力直接施加在鋼骨斷面時 …。
2.當外力直接施加在鋼筋混凝土部
分 …。
3.當鋼骨柱將所有力量傳遞到鋼筋混凝
土柱時…。
9.6.2 水平剪力
除包覆型合成梁外，
鋼骨與混凝土版間之剪力應假設全由剪
力釘傳遞。
18
19
建研所「大尺寸鋼筋混凝土圓柱軸壓行為研究」
20
21
鋼筋之錨定
1、伸展長度=單一鋼筋發展全應力所需之握持長度。
2、伸展長度≠錨定長度。
3、錨定長度=維持局部結構系統平衡，所需之長度。
22
下層拉力鋼筋
Ld
3m
Ld
3m
23
上舉力
=10 tf
上舉力
=10 tf
F=M×a
Ld
W＝1 tf
W＝20 tf
24
懸臂梁端部之鋼筋錨定
Ld
Ldh
25
a=錨定長度≧伸展長度
26
27
The diagonal bars shall be
embedded into the wall
not less than 1.25 times
the development length
for fy in tension.
(ACI318-08)
28
152
29
翼牆工法
耐震補強ハンドブク(技報堂)
30
耐震補強ハンドブク(技報堂)
。
31
剪力摩擦筋
剪力摩擦筋
主筋是否可用大號？
32
耐震補強ハンドブク(技報堂)
等值柱？
1、植筋太靠近外側
2、無法發展破壞錐
3、脆性破壞安全係數不足
4、無法達上、下連貫效果。
33
萬俊雄技師提供
34
梁外側之翼牆，
梁柱接頭平衡彎矩
須橫向植筋傳遞。
1、半數翼牆主
筋直通。
2、側向圍束。
35
植筋困難
1、搭接長度不足
2、錯位搭接
局部打除地梁端部主
筋直通
36
萬俊雄技師提供
37
0
×
除非有下壓、上
舉之需求,否則以
剪力摩擦為主
∞
1、原有獨立基礎是否有
能力承受柱底彎矩 ?
2、有無上層筋?
3、柱底植筋無法達承受
拉力之能力?
4、若地梁抗彎能力不足,
由基礎版承受彎矩？
加強地梁方式,較有效。
38
39
40
1FL
無承壓需求可停
在BS版
B1FL
41
是否須打除鋼
筋保護層？
42
擴柱
分析模式
水平彈簧
0
∞
=
×
○
除非有下壓、上
舉之需求,否則以
剪力摩擦為主
1、原有獨立基礎是否有
能力承受柱底彎矩 ?
2、有無上層筋?
3、柱底植筋無法達承受
拉力之能力?
4、若地梁抗彎能力不足,
由基礎版承受彎矩？
加強地梁方式,較有效。
43
44
？
？
45
地梁
若無承壓需求
可不必下筏基
植筋尺寸視
剪力需求、
壓力需求
或拉力需求
46
47
• 柱與基礎版間之接頭
無法有效傳彎矩
增設之柱主筋
受拉錨定
長度不足
48
平面
立面
49
有效版寬
韌性(土木401-96)
部份韌性(ACI318-08)
韌性(ACI318-08)
50
圓柱未擴柱前
接頭效率欠佳
植筋無法錨定
51
除非有下
舉之需求
剪力摩擦
52
間隙應填
混凝土
53
54
基礎偏心
55
接頭彎矩傳
遞效率欠佳
新增基礎無
作用
56
M – dia. (需求)
考慮
伸展
長度
M – dia. (強度)
57
58
檢核項目：
1、伸展長度。
2、臨界斷面剩餘彎矩。
3、植筋量。
59
檢核項目：
1、伸展長度。
2、臨界斷面剩餘彎矩。
3、植筋量。
60
61
檢核項目：
1、伸展長度。
2、臨界斷面剩餘彎矩。
3、植筋量。
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(規範15.6.1.3)
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ACI 318-08 對外部接頭剪力強度作不保守預測
*
b j  bc
hc
bb b j  bc
hc
Depth too
large?
bb
Ref. : Ehsani, M. R., “ Behavior of Exterior Reinforced Concrete
Beam to Column Connections Subjected to Earthquake Type
Loading,” ACI Journal, Proceedings V.82, No. 4, July-Aug. 1985,
pp. 492-499
64
黃世建教授提供
日本 AIJ 1999 規範之有效抗剪深度
 h
Dj
hc
b j  bc
NCREE-UBC-PEER
project (2009)
黃世建教授提供
bb

V j , AIJ  k  0.8 fc
0.7
b j D j
AIJ Guideline 1999
65
耐震梁柱接頭鋼筋配置
不良
黃世建教授提供
正確
66
對角壓力之衍生
CT
壓力
劈裂
M test
 60%
Mn
黃世建教授提供
C
T
T
C
對角壓力
壓力
良好承壓區
M test
 100%
Mn
67
彎鉤之配置方向
P
M test
 60%
Mn
黃世建教授提供
P
M test
 100%
Mn
68
69
≧
?
70
成束鋼筋之錨定
71
• 『建築物耐震設計規範』
• 6.2.6節( 匯集構材) ：『建築物某部份產生之地震力應經由匯
集構材將其傳遞至抵抗地震力結構系統上，匯集構材與抵抗地
震力結構系統之接合處，其地震力應放大1.4αy倍設計之。』
• 第6.2.12節(地震力傳遞路徑不連續處附近構材之加強) :『 「建
築物結構體具有表1.1中第4種立面之不規則性或表1.2中第1、
2、3、4種之平面之不規則性時，此地震力傳遞路徑
(a)不連續處的橫隔板與垂直構材及橫隔板與匯集構材之接合處，
(b)匯集構材與垂直構材之接合處，
地震力引致之內力應提高25%設計之。建築物結構體具有表
1.1中第4種立面之不規則性或表1.2中第4種之平面之不規則性
時，支撐不連續剪力牆或構架之支撐構材，地震力引致之內力
應提高1.4αy倍設計之 』。
72
成束鋼筋之錨定
Ld
73
74
Ld
Ld
有效搭接長度
75
可能導致
1、短梁剪斷。
2、懸臂梁折斷。
3、剪力牆周邊剪裂。
懸臂剪力牆
76
77
t
塊狀剪力撕裂

●
●
●
● ●
●
●
●
●
T
●●
●
78
79
80
81
偏心基礎
外跨地梁
簡化彎矩分佈示意圖
82
剪力牆
83
邊構材主筋
無法上、下直通
84
邊構材主筋
無法上、下直通
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
剪力牆開孔補強
96
鋼框架斜撐
97
98
99
Y向水平力通過困難
100