| 時間 |
2023-11-17 |
| 標題 |
高強度鋼筋斷筋之直線受拉伸展長度研究 |
| 作者 |
[林克強]
[林垣諺]
[紀凱甯]
[莊勝智]
[王勇智]
[黃承緒]
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| 摘要 |
美國ACI 318-19 規範將鋼筋容許使用強度提升至 690 MPa (100 ksi )等級，在竹節鋼筋直線受拉伸展長度公式中新增鋼筋強度等級修正因子 Ψg，當鋼筋強度等級超過420 MPa 時，對於 550 與 690 MPa 者，其受拉伸展長度須依鋼筋強度計算後分別放大 1.15 與 1.3 倍 （即 Ψg 因子分別為 1.15 與1.3）。本文為確認在不同強度混凝土下，550 與 690 MPa 等級的高強度鋼筋與拉力直線伸展長度間的關係。本研究共進行20 組梁端的竹節鋼筋直線握裹試驗試體，伸展鋼筋分別採用 420、550 與690 MPa 三種強度等級之#10鋼筋，除變化鋼筋強度等級與混凝土強度外，同時也變化混凝土保護層及橫向鋼筋圍束的劈裂指數與鋼筋表面之幾何形狀指標 Rr（節高與節距之比值）等參數。
試驗結果顯示，對於Rr 值介於0.087 至0.154 間之鋼筋，其直線拉力伸展長度與欲發展的鋼筋應力大致仍呈線性關係。試驗強度結果也發現， 20組試體中有15 組發生如預期的劈裂破壞，其中試體之劈裂指數介於3.87 與4.92，皆超過規範上限值 2.5，且當試體達極限握裹強度仍依劈裂指數線性比例提升，故建議可將劈裂指數上限值 2.5 適當放寬。另外，從試驗握裹應力的分析中也證實，若混凝土強度與劈裂指數分別採用 70 MPa 與2.5 的上限限制時，規範 ACI318-14 計算所得之直線伸展長度的試驗平均握裹應力比介於 1.7 至2.4 之間，可提供充分的安全餘裕，因此建議可將該公式的混凝土強度上限從 70 MPa 放寬至 100 MPa，同時在規範 ACI 318-19 之受拉伸展長度公式計算中，也無須額外考慮鋼筋強度等級修正因子 Ψg。最後對於握裹應力與鋼筋滑移之間的關係，本文也利用分割不同區域之滑移段，分別進行回歸，並將其合併為一條應力與滑移的預測模型。 |
| 關鍵字 |
高強度鋼筋混凝土、直線伸展長度、鋼筋強度等級修正係數、劈裂指數、握裹性能、節高、節距 (High-strength reinforced concrete, development length, modification factor of steel grade, split index, bonding performers, rib heigh and space) |
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