一、鋼筋保護層厚度
(一)鋼筋保護層厚度值規定【參考文獻(1)】
依據不同的結構體及其所處之位置的差異性,水泥混凝土之鋼筋保護層厚度值,可參考表1所列數據辦理。表1中註1之規定:
『混凝土格柵鋼筋保護層之最小厚度為20mm。」,此20mm數據為最新之修訂值,故不可再使用參考文獻(1)舊版15mm之數據。
(二)鋼筋保護層允許之許可差值
不論鋼筋保護層之厚度為何,其水泥混凝土保護層厚度允許之許可差值皆為±6mm。
(三)施工注意事項
1.水泥混凝土保護層係為保護鋼筋以抵抗天候及其他因素之侵蝕。而保護層厚度之量測,應自水泥混凝土之表面量至鋼筋之最外表面間之距離。
2.若最小保護層厚度係由鋼筋直徑決定者,則採用束筋時所用之直徑值,可用其等面積所相當單根鋼筋之直徑值。
3.鋼筋保護層厚度若太薄,則會降低對鋼筋之保護效能,進而縮短構造物之使用壽命;但若保護層厚度太厚,則又會減少構材斷面之有效深度,進而降低構材斷面之強度,亦會嚴重影響結構體之安全性。故鋼筋施工時,應重視鋼筋保護層厚度之精度掌控。亦即應嚴格管控最小厚度值及許可差值在±6mm以內。
4.各種構材之水泥混凝土保護層厚度之量測方法分別為:
(1)有橫向鋼筋圍封主鋼筋時,自水泥混凝土表面量至肋筋、箍筋或螺旋筋之最外緣。
(2)無橫向鋼筋圍封之一層以上主鋼筋,自水泥混凝土表面量至最外層鋼筋。
表1 鋼筋保護層厚度值規定一覽表【參考文獻(1)】
說 明 |
板 |
牆 |
梁 |
柱 |
基腳 |
橋墩 |
隧道 |
||
厚度225mm以下 |
厚度大於225mm |
mm |
(頂底及兩側)mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
||
不接觸雨水之構造物 |
鋼筋D19以下 |
20 |
20 |
20 |
*40 |
40 |
40 |
||
鋼筋D22以上 |
20 |
20 |
20 |
*40 |
40 |
40 |
|||
受有風雨侵蝕之構造物 |
鋼筋D16以下 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
鋼筋D19以上 |
45 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
|
經常與水或土壤接觸之構造物 |
65 |
65 |
65 |
75 |
65 |
75 |
75 |
||
混凝土直接澆置於土壤或岩層或表面受有腐蝕性液體 |
50 |
75 |
75 |
75 |
75 |
75 |
75 |
75 |
|
與海水接觸之構造物 |
75 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
受有水流沖刷之構造物 |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
150 |
||
註:1.*混凝土格柵鋼筋保護層之最小厚度為20mm。 2.若鋼筋防火保護層厚度之規定則須採用較大之值。 3.廠製預鑄混凝土及預力混凝土之鋼筋鋼材保護層,另詳建築技術規則(CBC)或有關之設計圖。 |
(3)後拉式預力鋼材,自水泥混凝土表面量至金屬端錨配件或套管。
5.使用較厚保護層時,應特別注意及檢核受撓構材有效深度與柱心
面積之減少及裂縫的控制。
6.若鋼筋伸展長度為鋼筋保護層之函數,則可使用較大之保護層厚度。
7.應避免為維持雙向保護層厚度達到標準值,而將鋼筋排置於構材中立軸之位置。
(四)錯誤樣態
1.鋼筋保護層厚度參差不齊之缺失,詳照片1所示。
2.構材因碰撞而損壞,顯露鋼筋保護層厚度不足之缺失,詳照片2所示。
3.鋼筋排置於構材中立軸位置之缺失,詳照片3所示。
二、鋼筋間距
(一)鋼筋間距之決定因素【參考文獻(2)】
1.最大粗粒料能自由通過鋼筋間距。
2.最小間距值不致影響鋼筋綁紮、折彎等工作之進行。
3.應能使水泥混凝土與鋼筋間具備充分的黏結作用。
(二)鋼筋最小間距值規定【參考文獻(2)、(3)】
1.平行鋼筋(柱除外)最小淨間距等於鋼筋標稱直徑值。
2.鋼筋最小淨間距值≥25mm。
3.鋼筋最小淨間距值≥1.33×粗粒料最大尺寸值。
4.梁中鋼筋分層排列,層與層間之淨間距值≥25mm,且上下層鋼筋應在同一位置、上下對齊、不得錯列。
5.受壓構材之主筋間距不得小於鋼筋標稱直徑的1.5倍,或粗粒料標稱最大粒徑的1.33倍,亦不得小於4cm。
6.除水泥混凝土格柵版外,牆及版之主筋間距不得大於牆厚或版厚的3倍,亦不得超過45cm。
7.本節鋼筋最小間距值規定,亦適用於接觸搭接鋼筋、與其他相鄰鋼筋、或其他續接鋼筋之間的最小間距值規定。
(三)施工注意事項
1.規定鋼筋之最小間距值,其最主要之目的,乃在於澆置水泥混凝土時,使水泥混凝土材料易於通過鋼筋之間隙而進入模板內,且完全充滿鋼筋與模板間及鋼筋與鋼筋間之空間,而不至於產生蜂窩現象。
2.避免鋼筋排列過密而使水泥混凝土產生乾縮或剪力裂縫。
3.鋼筋間距值將影響伸展長度,亦即較大之鋼筋間距值,可使鋼筋之伸展長度較短。故使用較大之鋼筋間距值,有時候對施工及結構體有其方便之處。
4.當配筋較多,而無法使鋼筋各自分開保持應有之最小間距值時,可將四根(含)以內鋼筋接觸合成一束,如單根鋼筋使用,此種成束鋼筋稱之為束筋。根據筆者經驗,束筋在彎曲平面上比單筋深時,則不宜整體彎曲或做彎鉤,當必須做末端彎鉤時,最好各單筋於束筋內錯開做彎鉤。
5.束筋須以肋筋或箍筋圍束之,且大於D36之鋼筋不得成束置於梁內。
6.若鋼筋之最小間距值係由鋼筋直徑決定者,則採用束筋時所用之直徑值,可用其等面積所相當單根鋼筋之直徑值。
(四)錯誤樣態
鋼筋間距過小且未逐步綁紮之缺失,詳照片4所示。
三、綜合討論暨建議事項
1.鋼筋保護層厚度與間距問題,係攸關施工程序之順遂性、以及構造物品質至為重要的兩大控制因素。各從業人員應確實了解,以保障施工作業之可行性。
2.鋼筋保護層厚度的控制,各施工單位應建立標準作業程序,並力求避免衍生類似照片1至照片3之錯誤樣態。
3.維持鋼筋最小間距值,其最主要之目的已如前述。若施工單位不依準則行事,而衍生類似照片4之錯誤樣態時,則水泥混凝土材料將極難以澆置至底部模板,除材料將對堆積於鋼筋上之外,鋼筋與模板之間,亦形成空洞及灌漿不實之施工瑕疵。工程人員皆應引以為戒並好自為之。
四、參考文獻
1.行政院公共工程委員會施工綱要規範。"第03210章:鋼筋",2005年09月05日,第V3.0完整版;2016年08月28日,第V4.0完整版。
2.房性中(1998年)。"材料暨鋪面工程實務問答集"。文笙書局。
3.內政部營建署(2002)。"結構混凝土設計規範第十三章:設計細則"。
4.內政部營建署(2002)。"結構混凝土施工規範第五章:鋼筋"。
照片1 保護層厚度參差不齊之缺失
照片2 因碰撞而損壞,顯露鋼筋保護層厚度不足之缺失
照片3 鋼筋排置於構材中立軸位置之缺失
照片4 鋼筋間距過小且未逐步綁紮之缺失
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