NCREE-2011-002
時間 2011-01-31
標題 高強度混凝土之T頭鋼筋錨定行為研究
作者 林克強、紀凱甯
摘要
現階段鋼筋端錨仍普遍採用傳統90o或180o標準彎鉤,但基於握裹設計長度之規定,常造成梁柱接頭之鋼筋配置擁擠,進而施工費時困難。近幾年「機械式錨定」(T頭鋼筋)的出現,除了解決上述困境,大幅縮減鋼筋握裹長度,研究成果也顯示其性能足以媲美傳統直通與彎鉤鋼筋的錨定,在國外已漸漸被應用在橋梁及建築結構上,於ACI 318-08中也已提供相關的設計建議,其規範規定鋼筋材質不得超過420MPa等級之鋼筋、混凝土設計強度不得超過42MPa、鋼筋淨間距與淨保護層分別不得少於4db與2db,以及錨定端板面積必須不少於5倍鋼筋斷面積。故本研究將設計一系列有關於機械式錨定之測試,除探討其錨定性能、歸納試體破壞模式外,欲針對不同參數條件下之試驗型進行研究,進一步突破規範之適用限制,以擴大實際應用範圍。並提出相關T頭鋼筋錨定的設計與施工建議。
本研究共進行52組梁構件CCT節點試驗及26組拉拔試驗,探討T頭鋼筋在混凝土中之錨定行為與傳力機制。其中研究參數包括鋼筋強度、混凝土強度、T錨端板大小、鋼筋淨間距(4db及1.5db)及為述條件等,同時也探討T頭鋼筋、直通鋼筋與標準90o及180o彎鉤鋼筋之錨定效應。
試驗結果顯示, T頭鋼筋確實比標準彎鉤提供較佳之錨定性能,且T錨端板越大,錨定強度提升越顯著,於本研究中,3倍T頭端板已足已取代標準彎鉤之錨定強度;鋼筋淨間距採用1.5db與4db之試體,其錨定強度表現獲得相近之結果,但仍需更多之實驗證實其配置間距是否能夠確實縮減;混凝土強度方面,本研究結果顯示鋼筋之錨定強度與混凝土強度成正比;圍束量而言,配置圍束箍筋可有效提升試體之錨定強度。至於T頭端板之位移情形,其位移量與端板面積、鋼筋號數及圍束箍筋量成反比相關,與混凝土強度則成正比相關。
關鍵字 90o與180o標準彎鉤、機械式錨定、T頭鋼筋、CCT節點、拉拔
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