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鋼筋混凝土為國內建築結構物最常使用之材料之ㄧ,混凝土屬於脆性材料,特性為抗壓不抗拉;鋼筋屬於延展性材料,特性為抗拉不抗壓,兩者結合時可利用混凝土抗壓特性以及鋼筋抗拉之特性來支撐建築結構物的設計載重。

為了使鋼筋混凝土能夠充分發揮其性能及耐久性,設計者都會將鋼筋埋至於混凝土中,避免鋼筋受到外在環境的影響產生鏽蝕之情況,良好的設計下鋼筋與混凝土可以產生良好的握裹力,使建築物在實際使用產生之拉力盡量由鋼筋來承受;壓力盡量由混凝土來承受。

混凝土表面至鋼筋這段距離稱之為「保護層」,規範對於保護層有其規定,請參考下圖節錄規範之規定。

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相信大家都還記得混凝土不抗拉,受到拉力時很容易裂開,而混凝土表面至鋼筋這段「保護層」常常因為受拉而產生裂縫,當時間拉長時可能就會產生混凝土剝離之情況,時不時也常耳聞親朋好友家中天花板突然掉落的情況。

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混凝土梁承受上方載重時之受力狀況


混凝土梁承受上方載重時頂部受壓;底部受拉之情況

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混凝土梁承受上方載重時頂部受壓;底部受拉之情況

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過去常見天花板剝落之狀況,實際為保護層側之混凝土受拉而剝落。

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所以我們了解在一般靜態設計下,在混凝土的張力區會產生裂縫,而這些張力區大多都位於梁或版的底部。但是因為台灣位於地震帶,當地震來臨時,建築物會產生水平向、前後及上下可能有六個方向的位移,所以原本張力區可能會因為建築的位移而改變了位置。因此在台灣除了基本靜態設計的張力區會產生裂縫,因地震而引起的裂縫可能發生在建築物的任何一處。在美國混凝土學會ACI318-14版的規範提到,位於地震帶的混凝土除非能證明不可能開裂外,皆須視為開裂混凝土,所以台灣位於地震常發生的地區,採用開裂混凝土的設計實屬較為安全的作法。

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相信介紹到這邊,大家已經可以了解混凝土確實會產生裂縫,而良好的設計及施工可以降低裂縫對於結構物之影響,後續的文章將會告訴大家禾鑫如何選用好的產品來克服混凝土之裂縫以及法規的規定。

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