臺灣博碩士論文加值系統

我國混凝土工程設計規範源自於美國 ACI 318 規範，在梁柱接頭之設計參數
係歸納自普通強度梁柱接頭試驗，套用在超高強度鋼筋混凝土並不一定適用。日
本AIJ 設計指針也有設計公式可供參考，但是日本相關試驗數據有限，試體幾乎
都是縮小尺寸試體，應用上仍有一些疑慮。
本研究以梁柱結構實驗輔以力學分析方法，以70 MPa 混凝土配置SD685 主筋
與SD490 箍筋的中高強度材料，及以100 MPa 混凝土配置SD685 主筋與SD785
箍筋的高強度材料，評估兩種不同材料等級應用於梁柱接頭的耐震性能評估。梁
柱接頭試體為兩支十字接頭與兩支T 字接頭共四支實尺寸試體，兩種接頭形式均
各以中高強度與高強度材料製作，梁柱尺寸與配筋均完全相同，主要檢討規範之
參數包括接頭抗剪強度、箍筋、梁主筋伸展及錨定等。
測試結果顯示高強度梁柱接頭符合 ACI 374.1 接受標準，耐震性能表現良好，
且在圍束箍筋量不符合規範的需求下，接頭剪力強度依然足夠，唯其梁主筋伸展
長度必須向上提升，表示現階段設計公式仍未盡完善。

Our design code is based on ACI 318 code. The design provisions for
beam-column joints came from available beam-column joints specimens made of
normal-strength concrete and reinforcement. It may not be suitable for high-strength
concrete and reinforcement. Design guidelines are provided in the AIJ and Japan, but
there are not too many data available and most of them are reduced-scale specimens.
This project included experiments and parameter investigation. The experiments
aim to evaluate the seismic performance of beam-column joints constructed with 70-100
MPa concrete and SD 490-685 MPa reinforcement, respectively. Two cruciform and
two T-shape beam-column joint specimens are tested. Primary testing parameters are the
material properties. The test results show that the tested beam-column joints, made of
SD 685 reinforcement and 100 MPa concrete with code-compliant detailing, performed
quite well with respect to the acceptance criteria of ACI 374.1. It should be noted that
the development length for the beam bars passing through the joint seems have to be
increased for SD 685 reinforcement. More researches and modifications for the current
design provisions in ACI 318 Code are recommended.

目 錄

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表索引 vii
圖索引 ix
符號說明 xvii
第一章　緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機與目的 2
第二章　文獻回顧 5
2.1 ACI規範之梁柱接頭設計方法 5
2.2 AIJ規範之梁柱接頭設計方法 8
2.3 規範比較與討論 10
2.4 回顧高強度RC梁柱接頭試驗成果 11
第三章　試體設計 13
3.1 試體規劃 13
3.2 試體設計 13
3.2.1 試體斷面與配筋設計 13
3.2.2 試體設計參數 14
3.3 試體製作 16
3.4 測試佈設與試驗程序 19
第四章　試驗結果與討論 23
4.1 試體X100之試驗結果與討論 23
4.1.1 載重與位移關係行為 23
4.1.2 載重-位移反應與裂縫發展 25
4.1.3 接頭圍束、剪力強度、伸展長度 25
4.1.4 消能行為 26
4.1.5 勁度 27
4.1.6 ACI 374.1-05[5]耐震性能評估 28
4.1.7 外部變形量測 28
4.1.8 內部鋼筋應變量測與討論 30
4.2 試體T100之試驗結果與討論 31
4.2.1 載重與位移關係行為 31
4.2.2 載重-位移反應與裂縫發展 32
4.2.3 接頭圍束、剪力強度、伸展長度 33
4.2.4 消能行為 33
4.2.5 勁度 34
4.2.6 ACI 374.1-05[5]耐震性能評估 35
4.2.7 外部變形量測 36
4.2.8 內部鋼筋應變量測與討論 37
4.3 試體T70之試驗結果與討論 38
4.3.1 載重與位移關係行為 38
4.3.2 載重-位移反應與裂縫發展 39
4.3.3 接頭圍束、剪力強度、伸展長度 40
4.3.4 消能行為 41
4.3.5 勁度 42
4.3.6 ACI 374.1-05[5]耐震性能評估 42
4.3.7 外部變形量測 43
4.3.8 內部鋼筋應變量測與討論 44
第五章　數據彙整與結論建議 47
5.1 同類型試驗資料比較 47
5.2 結論 48
5.3 建議 50
參考文獻 53
附錄A 試驗各階段之試體照片 A-1
附錄B 載重&層間變位VS.十字形試體各測計與應變計之讀數 B-1
附錄C 載重&層間變位VS.卜字形試體各測計與應變計之讀數 C-1
附錄D 日本文獻研究之試體設計斷面與參數彙整 D-1

參考文獻

[1]建設省総合技術開發プロジェクト：鉄筋コンクリート造建築物之超軽量化˙超高層化技術の開發(New RC)，平成四年度構造性能分科会報告書，(財)国土開發技術研究センター，1993。
[2]中國土木水利工程學會，「混凝土工程設計與解說(土木401-96)」，科技圖書，台北，2005。
[3]ACI Committee 318, "Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-08) and Commentary (ACI 318R-08), " American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan, 2008.
[4]日本建築學會，鉄筋コンクリート造建物の韌性保証型耐震設計指針・同解說，1999。
[5]ACI 374.1-05, "Acceptance Criteria for Moment Frames Based on Structural Testing（ACI 374.1-05） and Commentary（ACI 374.1R-05）", American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan, 2005.
[6]French, C. W., and Kreger, M. E., "High-Strength Concrete in Seismic Regions", SP-176, American Concrete Institute, Farmington Hills, Mich., 1998.
[7]Park R., French, C. E., Collins, M., Kabeyasawa, T., Kato, D., Kano, Y., Kreger, M. E., McCabe,S. L., Nishiyama, M., Noguchi, H., Pam, H. J., Wallace, J., Watanabe, F., and Wight, J. K., "Beam-Column Joints: Discussion Summary," SP-176, American Concrete Institute, FarmingtonHills, Mich., pp. 459-460.
[8]Canadian Standards Association, "Design of Concrete Structures for Buildings (CAN3-A23.3-94), " Rexdale, Ontario, Canada, 1994.
[9]王淑真，「高強度鋼筋機械式續接與錨定性能評估基準之研修」，碩士論文，國立雲林科技大學營建工程系，雲林，2009年6月
[10]Hose,Y.D., and Seible,F. "Performance Evaluation Database for Concrete Bridge Components and Systems under Simulated Seismic Loads.", November 1999, PEER Report No.9911.
[11]渡部　杏子、清原　俊彦、田才　晃、長谷川　勇樹，"梁主筋を機械式定着した高強度コンクリート造外柱接合部の変形性能"，コンクリート工学年次論文集，Vol.26，No.2，2004。
[12]渡辺　英義等，2005，“超高強度コンクリートと高強度鉄筋を用いたＲＣ架構の構造性能その２ 実験結果”，日本建築学会大会学術講演梗概集（近畿），頁243-244，日本，9月。
[13]岩岡　信一等，2003，“超高強度鉄筋コンクリート構造の柱梁接合部実験”， 日本建築学会大会学術講演梗概集（東海），頁489-490，日本，9月。
[14]堀　伸輔等，2004，“超高強度鉄筋コンクリート構造の柱梁接合部実験その２ 梁曲げ降伏”，日本建築学会大会学術講演梗概集（北海道），頁777-778，日本，8月。
[15]渡部　杏子等，2004，“梁主筋を機械式定着した高強度コンクリート造外柱梁接合部の構造性能その４ 定着性能と耐力評価”，日本建築学会大会学術講演梗概集（北海道），頁33-34，日本，8月。
[16]藤本　武人等，2005，“梁主筋を機械式定着した高強度鉄筋コンクリート造外柱梁接合部の構造性能その８ 実験結果と耐力評価（試験体No.11,No.12）”，日本建築学会大会学術講演梗概集（近畿），頁39-40，日本，9月。
[17]原　孝文等，2005，“超高強度コンクリートと高強度鉄筋を用いたＲＣ架構の構造性能その１ 実験概要”，日本建築学会大会学術講演梗概集（近畿），頁241-242，日本，9月。
[18]岩岡　信一等，2005，“超高強度鉄筋コンクリート構造の柱梁接合部実験その３ Fc=150N/mm2 級柱梁接合部のせん断耐力”，日本建築学会大会学術講演梗概集（近畿），頁245-246，日本，9月。
[19]石渡康弘等，2004，“超高強度材料を用いた鉄筋コンクリート造柱梁接合部の構造性能に関する実験研究（その１）実験概要および実験結果”，日本建築学会大会学術講演梗概集（北海道），頁843-844，日本，8月。
[20]康俊堯，「以機械式錨錠物改善鋼筋混凝土梁柱接頭之握裹性能」，碩士論文，國立雲林科技大學營建工程系，雲林，2007年7月。
[21]林毅忠，「以Headed bars 轉移鋼筋混凝土梁柱接頭之梁塑鉸位置」，碩士論文，國立雲林科技大學營建工程系，雲林，2007年7月。
[22]東京鉄鋼（TTK）：http://www.tokyotekko.co.jp/
[23]潤弘精密工程：http://www.rtc.com.tw/