鋼筋伸展與搭接計算

模組簡介

提供受拉鋼筋的伸展長度 $L_d$ 與搭接長度 $L_{splice}$ 計算。依據台灣《混凝土結構設計規範》，考量鋼筋規格、材料強度、環氧樹脂塗層、頂層鋼筋位置、混凝土種類及圍束效果等因子。計算結果自動向上取整至 5 cm 的倍數，方便現場施工使用。

適用情境：

• 設計圖說標註鋼筋伸展長度時的參考計算
• 檢核搭接長度是否滿足規範要求
• 教學用途，理解各修正因子對伸展長度的影響

輸入參數限制

大部分參數為下拉選單，不需自行輸入數值。唯一的數值欄位「橫向鋼筋指數 Ktr」須 ≥ 0，不輸入時預設為 0（保守假設無橫向約束效果）。

計算流程簡述

1. 基本伸展長度

滿足以下兩者之一：

(1) 淨間距 ≥ db、淨保護層 ≥ db、Ld 範圍內箍筋 ≥ 規範最小值

(2) 淨間距 ≥ 2db、淨保護層 ≥ db

$$L_{d,basic} = \frac{f_y}{3.5\sqrt{f_c'}} \times d_b$$

皆不滿足:

$$L_{d,basic} = \frac{f_y}{5.3\sqrt{f_c'}} \times d_b$$

其中 $d_b$ 為鋼筋直徑。

2. 修正因子

計算時套用以下修正因子：

3. 伸展長度

$$L_d = L_{d,basic} \times \frac{\psi_s \times \psi_e \times \psi_t}{\lambda }$$

4. 搭接長度

$$L_{splice} = L_d \times 1.3 \times \psi_g$$

參考設計規範

• 建築物混凝土結構設計規範 中華民國112年

輸出結果說明

計算完成後，結果報告包含：

計算參數摘要

• 鋼筋直徑 $d_b$
• 各修正因子數值（$\psi_s$、$\psi_e$、$\psi_t$、$\lambda$、$\psi_g$）

計算過程

• 基本伸展長度計算式與結果
• 伸展長度計算式與結果
• 搭接長度計算式與結果

最終結果

• 受拉伸展長度（取整後，cm）
• 受拉搭接長度（取整後，cm）

操作指南

基本操作流程

1. 選擇材料參數：從下拉選單選擇混凝土強度 $f_c'$ 與鋼筋強度 $f_y$
2. 選擇鋼筋規格：從下拉選單選擇要計算的鋼筋號數
3. 選擇淨間距與淨保護層條件：依實際情況選擇滿足或不滿足
4. 選擇修正因子條件：依實際情況選擇環氧樹脂塗層、頂層鋼筋位置、混凝土種類
5. 點擊「計算」按鈕：產生完整計算報告
6. 查看結果：在右側（桌機）或下方（手機）查看報告

常見問題

Q: 環氧樹脂塗層條件的差異？ A: 環氧塗層會降低鋼筋與混凝土的握裹力，因此需要更長的伸展長度。「已塗且小間距」指塗層鋼筋的保護層或淨間距較小（< 3$d_b$），需更高的修正因子 1.5。

Q: 頂層鋼筋是什麼意思？ A: 指鋼筋下方有超過 30 cm 深的新澆混凝土。由於澆置效應，上方鋼筋的握裹力較差，伸展長度需乘以 1.3 的修正因子。