RC Design Tools · Cast-in-place Joints · AEML, NTUST梁柱與板柱接頭設計檢核
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接頭資料
檢核結果
計算摘要
示意圖 平面
1. 適用範圍
本工具檢核場鑄梁柱接頭在單一方向之接頭剪力、橫向鋼筋與錨定,以及板柱接頭之樓板傳遞柱軸力。依據第十五章「梁柱與板柱接頭」與耐震章 18.5 節18.8 節「特殊抗彎矩構架梁柱接頭」。兩個方向請分別輸入檢核。
2. 接頭剪力需求
於接頭半高處取自由體(15.4.1.1;18.5.4.115.4.2.1;18.8.4.1):Vu,j = T1 + C2 − Vcol。
- 特殊抗彎矩構架:梁筋拉力以 1.25fy 計(18.5.2.118.8.2.1),T1 = 1.25fy As,top、C2 = 1.25fy As,bot(外部接頭 C2 = 0)。
- 一般接頭:以梁標稱強度對應之 fy As 計算(15.4.2.1(b),偏保守);亦可自行以分析值調整鋼筋量。
- 柱剪力 Vcol = (Mpr⁻ + Mpr⁺)/H,Mpr 以矩形應力塊 a = αfy As/(0.85fc′bw) 計算,H 取上下柱反曲點距(約一層樓高)。
3. 接頭剪力強度
Vn = γ λ√fc′ Aj(表 15.4.2.3、表 18.5.4.3Table 15.5.2.1、Table 18.8.4.3):
| 柱 | 剪力方向之梁 | 橫向梁圍束 | γ(kgf/cm²) | γ(MPa) |
|---|---|---|---|---|
| 連續 | 連續 | 有 | 5.3 | 1.7 |
| 無 | 3.9 | 1.2 | ||
| 其他 | 有 | 3.9 | 1.2 | |
| 無 | 3.2 | 1.0 | ||
| 其他 | 連續 | 有 | 3.9 | 1.2 |
| 無 | 3.2 | 1.0 | ||
| 其他 | 有 | 3.2 | 1.0 | |
| 無 | 2.1 | 0.66 |
- 「連續」:柱延伸至接頭上方至少一個柱深 h(15.2.615.5.2.3);梁為內部接頭或延伸超過接頭面至少一個梁深(15.2.715.5.2.4)。
- 「圍束」:兩側皆有橫向梁且梁寬 ≥ 3/4 柱寬,並覆蓋 ≥ 3/4 之接頭面面積(15.2.815.5.2.5)。
- 有效面積 Aj = h × bj:bj ≤ bw + 2·min(h/4, 梁側至柱邊距離),且 ≤ 柱寬(15.4.2.4)bj ≤ min(bw + h, 2 × 梁軸至柱側最近距離),且 ≤ 柱寬(15.5.2.2)。
- φ:特殊抗彎矩構架接頭 0.85(21.2.4.4);其他 0.75(表 21.2.1)。梁深大於兩倍柱深時應以壓拉桿法設計(15.2.515.3.1),本工具標示「注意」。
4. 特殊抗彎矩構架之細則
- 梁筋貫穿接頭時,柱深 h ≥ 20db/λ(fy 4,200)、23db(5,000)、26db(5,600)20db/λ(Grade 420)、26db(Grade 550),且 ≥ 產生接頭剪力之梁深之 1/2(18.5.2.318.8.2.3)。
- 接頭橫向鋼筋依柱之規定(18.4.5.2~18.4.5.418.7.5.2~18.7.5.4):Ash/(s·bc) ≥ max[0.3(Ag/Ach − 1)fc′/fyt, 0.09fc′/fyt],當 Pu > 0.3Ag fc′ 或 fc′ > 700 kgf/cm²70 MPa 時另加 0.2kf kn Pu/(fyt Ach);bc 取垂直於所檢核肢方向之核心尺寸。間距 ≤ min(柱最小尺寸/4, k·db, so),so = 10 + (35 − hx)/3 cm(10~15 cm)。
- 內部接頭且剪力方向梁寬 ≥ 3/4 柱寬時,平行該梁之鋼筋量得減半(18.5.3.218.8.3.2);四面皆有此類梁時間距得放寬至 15 cm。
- 外部接頭以 90° 標準彎鉤錨定:ℓdh = 0.06fy db/(λ√fc′) ≥ max(8db, 15 cm)ℓdh = fy db/(5.4λ√fc′) ≥ max(8db, 150 mm)(輕質混凝土 max(10db, 19 cm))(18.5.5.118.8.5.1);本工具以柱深扣除保護層與箍筋為可用長度。
5. 一般接頭之細則
- 在最淺梁深內至少兩層橫向箍筋(15.3.1.215.7.1.3)。
- 間距:最深梁深內 s ≤ min(8db 與 20 cm〔4,200〕、7db 與 17 cm〔5,000〕、6db 與 15 cm〔5,600〕, 柱最小尺寸/2)(15.3.1.3)最深梁深內 s ≤ 200 mm(15.7.1.4);15.7.1.1 所列免除條件請自行判斷。
- 以標準彎鉤終止之縱向鋼筋,彎鉤應延伸至柱圍束核心另一面並彎入接頭(15.3.3.215.7.3.3)。
6. 板柱接頭:樓板傳遞柱軸力(15.5.115.8.1)
樓板 fc′ < 0.7 倍柱 fc′ 時,須 (a) 柱面外 60 cm 範圍內以柱混凝土澆置;(b) 以較低強度計算柱強度並視需要加插筋;或 (c) 四面受深度相近之梁或樓板束制時,fce = 0.75fcc′ + 0.35fcs′,其中 fcc′ ≤ 2.5fcs′。本工具依選擇以 fce 計算 φPn,max = 0.80φ[0.85fce(Ag − Ast) + fy Ast](φ = 0.65)。板柱接頭之彎矩傳遞與穿孔剪力請使用雙向版工具(22.6、8.4.4)。
7. 限制
未包含:擴頭鋼筋、偏心梁之扭力、斜向接頭、預鑄接頭、角隅接頭之開合彎矩、雙向同時作用之組合。
附錄 耐震設計(第十八章)
| 接頭型式 | 主要檢核 | 條文 |
|---|---|---|
| 特殊抗彎矩構架 | 1.25fy 梁筋力、接頭深度 ≥ 20db/λ 等、梁深/2、柱圍束箍筋、表列 Vn(φ = 0.85)、外部接頭彎鉤 ℓdh;材料與續接 | 18.5、18.2.5~18.2.818.8、18.2.5~18.2.8 |
| 中度抗彎矩構架 | 以梁 Mn 求 Vu(18.3.4),Vn 依 18.8.4.3、φ = 0.75;最淺梁深內 ≥ 2 層箍筋;最深梁深內 s ≤ min(Gr420:8db 與 200 mm;Gr550:6db 與 150 mm;柱最小尺寸/2);終止於接頭之梁筋延伸至核心遠端並依 18.8.5 發展 | 台灣規範無此系統18.4.4 |
| 非抵抗地震力系統 | δu 引致內力超過強度時:15.3.1.2 兩層箍筋、最深梁深內箍筋間距(依柱縱筋 fy:8db/20 cm、7db/17 cm、6db/15 cm 及柱最小尺寸/2)、梁筋依 18.5.5 發展;梁深 > 2 倍柱深以壓拉桿法 | 18.11.3.3(d)18.14.3.3(d) |
梁柱與板柱接頭設計檢核接頭剪力 φVn ≥ Vu,j(γ = {0},{1})φ = {0}梁深 > 2 倍柱深,應以壓拉桿法設計橫向梁未達圍束條件柱連續・梁連續・有圍束柱連續・梁連續・無圍束柱連續・梁其他・有圍束柱連續・梁其他・無圍束柱其他・梁連續・有圍束柱其他・梁連續・無圍束柱其他・梁其他・有圍束柱其他・梁其他・無圍束柱深 ≥ {0}db(梁筋貫穿)柱深 ≥ 梁深/2外部接頭彎鉤伸展長度 ℓdh ≤ 可用長度接頭箍筋 Ash ≥ 需求{0}(減半)接頭箍筋間距上限最淺梁深內箍筋層數 ≥ 2接頭箍筋間距上限彎鉤應延伸至柱核心另一面並彎入接頭柱連續:柱應延伸至接頭上方 ≥ h,鋼筋連續梁延伸段應 ≥ 梁深 h,鋼筋連續柱軸力 φPn,max ≥ Pu({0})四面束制 fce = 0.75fcc′ + 0.35fcs′以樓板強度計算樓板強度 ≥ 0.7 柱強度,不需折減亦可於柱面外 60 cm 範圍以柱混凝土澆置柱橫向鋼筋應在板柱接頭內連續(四面有樓板側撐者除外)彎矩傳遞與穿孔剪力請以雙向版工具檢核接頭剪力需求接頭剪力強度有效接頭寬 bjφVn橫向鋼筋需求 Ash提供 Ash間距上限最淺梁深內箍筋層數fcs′/fcc′φPn,maxfce柱軸力傳遞Aj = h × bj梁寬不得大於柱寬(寬梁接頭請依規範另行檢核)
規範與方法:建築物混凝土結構設計規範(112年版)ACI CODE-318-25 強度設計法。尺寸 cm、跨度 m。輸入值暫存於本機瀏覽器(localStorage),可用「儲存專案」匯出。計算結果僅供參考,設計者應自行確認並負設計責任。
© AEML, NTUST · RC Design Tools · 原始版本由 AEML, NTUST 發布,修改或移除本標示即無法使用
kgf/cm²MPatfkNtf·mkN·mkgf/m²kN/m²tf/mkN/mtf/m³kN/m³tf·m/mkN·m/mtf/mkN/mtf/m²kN/m²cm²cm⁴cm²/mcm²/m建築物混凝土結構設計規範(112年版)ACI CODE-318-25表Table式Eq.⚠ 「{0}」不是有效數字「{0}」需 ≥ {1}保護層與鋼筋過大,斷面放不下請輸入至少一個跨度檢核項目需求/限值提供/計算值比值判定條文資訊注意是否撓曲剪力扭力使用性鋼筋限制與細則耐震設計分析方法適用條件穿孔剪力與彎矩傳遞軸力與彎矩長細效應淨拉應變 εt ≥ εty + 0.003(拉力控制):{0}最少撓曲鋼筋:{0}鋼筋最小淨間距:{0} 第 {1} 層裂縫控制鋼筋間距(fs = 2/3 fy):{0}最小厚度/梁深(未計算撓度時)橫向鋼筋量 (Av + 2At)/s ≥ 需求剪力鋼筋最大間距:{0}剪力強度 φVn ≥ Vu(端部)斷面尺寸限制 Vu ≤ φ(Vc + Vs,max)P–M 交互作用 D/C ≤ 1(控制載重 {0})最大鋼筋比:{0}鋼筋最大間距:{0}拖曳旋轉 · 設計強度曲面清除本機暫存並還原為預設資料?無法讀取專案檔:{0}{0} · {1} · 計算核心 {2}(瀏覽器本機計算) · AEML, NTUST類別項目值1. 輸入資料2. 檢核結果3. 圖表2b. 建議配筋與計算摘要列印 / 存成 PDF計算書未命名專案本計算書由 AEML, NTUST RC 設計工具於瀏覽器本機產生,計算結果僅供參考,設計者應自行確認適用規範與輸入資料之正確性。免責聲明:本計算書之各項計算未經專業技師檢核或驗證,使用者須自行依現況與需求判斷驗算,並自負設計責任。耐震設計(第十八章)連接梁(耐震)垂直肢水平肢特殊耐震系統 fc′ 下限輕質混凝土 fc′ 上限縱向鋼筋 fy 設計上限(特殊耐震系統)圍束鋼筋 fyt 設計上限縱向鋼筋應為耐震用鋼筋(W 級/A706)續接方式與位置:{0}箍筋、肋筋與埋設物不得銲接於縱向鋼筋搭接(不得位於接頭內及接頭面 2h 內)第一類機械式續接(不得位於 2h 內)第二類機械式續接(不得位於 2h 內,柱中央 1/2 除外)第三類機械式續接(任何位置)銲接續接(不得位於 2h 內)台灣規範第十八章僅規定特殊系統,普通/中度抗彎矩構架請改選 ACI 318-25頂底面至少 2 支連續鋼筋({0})連續底筋 ≥ 跨內最大底筋之 1/4連續鋼筋應以 1.25fy 於支承面發展接頭面正彎矩強度 ≥ 負彎矩強度之 1/3任一斷面彎矩強度 ≥ 接頭面最大強度之 1/5設計剪力(Mn 對應剪力 + 重力)φVn ≥ Ve(亦可採 2E 組合)梁端 2h 範圍閉合箍筋間距 ≤ min(d/4, 8db, 24dt, 30 cm)梁端閉合箍筋範圍 2h = {0} cm,第一支距接頭面 ≤ 5 cm全長箍筋間距 ≤ d/2梁柱接頭以梁 Mn 對應之力依第十五章檢核(可用接頭工具)非抵抗地震力系統構材:以設計位移 δu 與重力組合評估全長橫向鋼筋間距 ≤ d/2引致內力超過強度:Ve(Mpr)≤ φVn引致內力超過強度:材料與續接須符合特殊抗彎矩構架規定已設定引致彎矩與剪力 ≤ 設計強度柱設計剪力(兩端 Mn 反向曲率)φVn ≥ Ve({0};亦可採 Ωo 組合)柱淨高 > 5c1,不需依 Mn 檢核剪力柱端 ℓo 範圍閉合箍筋間距 ≤ soℓo ≥ max(ℓu/6, 最大尺寸, 45 cm) = {0} cm第一支箍筋距接頭面 ≤ so/2 = {0} cm柱剪力依 Mpr 計算({0})全長閉合箍筋間距 ≤ min(6db, 15 cm)ℓo 範圍內橫向鋼筋應符合 18.4.5.2(a)~(e)Pu > 0.35Po:全長配置表 18.4.5.4 之半({0})引致內力超過強度:柱依特殊抗彎矩構架柱檢核(不含強柱弱梁)支承不連續構材:全高箍筋間距 ≤ so支承不連續構材:全高 Ash 符合表列({0})橫向鋼筋應延伸入不連續構材 ℓd,或入基礎 30 cm地震軸壓 ≤ Ag fc′/{0},不需全高圍束耐震橫膈板最小厚度耐震橫膈板鋼筋間距 ≤ 45 cm分布鋼筋比 ≥ 0.0018({0})抵抗集力、剪力或撓曲拉力之鋼筋應伸展或續接至 fy樓板須提供完整地震力傳遞路徑至豎向構材ℓn/h ≥ 4:連接梁依特殊抗彎矩構架梁設計(可用梁工具)對角配筋 φVn = φ·2Avd fy sinα ≥ Vu每組對角鋼筋 ≥ 4 支對角配筋連接梁 φ = 0.85全斷面圍束箍筋 Ash({0})圍束箍筋間距 ≤ min(15 cm, 6db)繫筋或箍筋肢距 ≤ 20 cmℓn/h < 2 且 Vu 大於限值:須配置對角鋼筋可採對角配筋或依梁之規定設計韌性耦合牆:各樓層 ℓn/h ≥ 2基樁縱向鋼筋比 ≥ 0.005基樁縱向鋼筋支數最小配筋樁長橫向圍束區長度(自樁帽底){0} cm橫向鋼筋最小尺寸 {0}圍束區螺箍筋比 ≥ {0} × 0.12fc′/fyt圍束區間距上限其他配筋區間距 ≤ min(12db, D/2, 30 cm)深基礎之閉合箍筋與螺箍筋端部應為耐震彎鉤基樁縱筋應錨定入樁帽以發展拉力此工具的程式或標示已被修改,非 AEML, NTUST 發布之原始版本,已停止計算。全部檢核通過{0} 項不符合{0} 項需注意最大比值檢核結果頂層筋底層筋板筋柱x 向y 向垂直牆長方向沿牆長方向X 向Y 向
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