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捷運技術半年刊 第 33 期 94 年 8 月 81
三、頭型鋼筋
(一)概述
傳統鋼筋混凝土結構中,鋼筋必須具有足夠的發展長度或配合彎鉤以發揮其強度,但過
長的發展長度常造成設計上桿件尺寸不足而需加大尺寸,所以一般常使用配合彎鉤,以減少
直線發展長度的需求,但過量及過大的彎鉤直徑卻常使錨定區之鋼筋擁塞,造成施工不易影
響工程品質。
為了改善上述傳統鋼筋錨定於設計及施工上的問題,機械式的錨定方式將是有效的解決
方案。而頭型鋼筋可說是機械式錨定中經濟性及效能性俱佳的替代新工法。
所謂頭型鋼筋係利用鋼筋之其末端以銲接或其它可行方式接上一力學錨定物,其形式可
為一端或兩端同時設置端板,以取代傳統鋼筋之 90°或 135°彎鉤。
頭型鋼筋起源於歐洲,使用於海域鑽油平台結構,如同具彎鉤的鋼筋,頭型鋼筋可減少
鋼筋直線段錨定需求,但不會像彎鉤於錨定區造成鋼筋過度擁塞,有利於施工;且於保護層
剝落後不會像彎鉤有被撐開之疑慮,更能發揮鋼筋混凝土韌性功能。頭型鋼筋現已被廣泛應
用於橋梁及建築物等傳統鋼筋混凝土結構,如橋梁閉合節塊、鋼腱錨定塊、外拉鋼腱轉向塊、
梁柱接頭、版牆剪力筋等等。
對於捷運工程之地下結構,除主筋配置外另需配置垂直版牆面之剪力筋(90°+135°彎
鉤),而大號數剪力筋因彎鉤過大造成安裝不易須加大保護層,小號數剪力筋因數量過多排列
密集造成混凝土澆注不易。故以大號數的頭型鋼筋取代傳統彎鉤鋼筋,將可有效增加施工性
及改善施工品質。
(二)與傳統彎鉤鋼筋之比較
傳統鋼筋錨定端作法係主鋼筋之錨定採用 90°彎鉤,剪力筋則使用 90°或 135°彎鉤。
而頭型鋼筋是於鋼筋之一端或兩端以銲接或其它可行方式接上一端鈑,如圖 5,靠端鈑與混
凝土間之承壓原理取代傳統鋼筋握裹及彎鉤效應,如圖 6 所示。傳統彎鉤鋼筋常因混凝土保
護層剝落後彎鉤被撐開失去錨定效果,而頭型鋼筋的端板錨定則不受影響而能讓鋼筋於降伏
前持續發揮作用。兩者之優缺點,就品質、工期、成本等各方面比較如以下(三)、(四)、(五)
小節:
TYPE A 一端有端板 TYPE B 兩端有端板
圖 5 頭型鋼筋之型式
錨定端加入力學錨
定物改善傳統鋼筋
傳統鋼筋錨定方式
彎鉤處之混凝土亦 錨定方式之缺點
遭擠碎,使得該處
鋼筋產生滑動。
改良
傳統之鋼筋錨定端 改良之鋼筋錨定端
圖 6 傳統鋼筋與頭型鋼筋之錨定方式比較
(三)綜合比較