三、鐵工篇—鐵工VS. 龜毛的業主

 沒有隔層搭接何苦自地自建? 

    每個人自地自建的目的也許不太相同,但是我想希望能蓋出安全好品質的房子,應是自地自建者一致認同的基本要 求。我的施工圖中清楚的標示:柱主筋每二層搭接一次,每層之搭接鋼筋數為主筋數之一半。簡單的說就是隔層搭接,既然是自地自建當然就要確實照圖採用隔層搭接法施工,要不然自地自建的品質和惡質建商所蓋的大樓有什麼二樣?隔層搭接的概念是把柱筋分成二組搭接,每一組柱筋都會穿過二層樓板再搭接,這樣做的好處是每個樓層至少有一半柱筋是從地板往上直接穿過屋頂,中間沒有搭接,這種施工方式當然地震時比較抗震,不易 “腰折”。缺點是施工困難,一般鐵工師傅都知道柱筋愈短愈好施工,你不特別聲明,通常他們會以省時省力的方式施工。說了半天其實看圖比較清楚,當你了解隔層搭接的意義後,千萬要替自己爭取 ” 抗震”的權益哦!

 

1)   隔層搭接做法

       隔層搭接的三個重點,首先是將主筋分成二組,錯開搭接,每根柱筋要穿越二層地板;再來把樓層高度扣除樑高、分成四等分,搭接區域應該落在中間二個區塊;最後依鋼筋的降伏強度、混凝土強度、柱筋的粗細查表決定搭接的長度。
 

        補充說明,通常施工圖會附搭接長度表,使用此表必須決定三個參數才能找到正確的搭接長度。第一個參數降伏強度fy,大樓部份所有鋼筋採用fy=4200kg/cm2,透天厝部份大都採用fy=2800kg/cm2;第二個參數是混凝土的強度,像我使用3000磅的混凝土,就選210  kgf/cm^2;第三個參數是柱筋的直徑,像7分鋼筋表示為D22或 #7。
 

        在我和鐵工的老闆溝通隔層搭接的想法後,老闆說每根柱筋長度都8、9米以上,實作上有困難。我們考慮7分的柱筋,長度大約9米,架空約70公分後搭接確實是蠻冒險的,因為整支鋼筋的重量必須由搭接點來承受,在還沒有灌漿之前是十分脆弱的,稍有強風就會折損。後來我們討論出折衷的作法,就是由樓板開始搭接,讓樓板承擔整支柱筋的重量,也就是垂直的力量,搭接部分只承受水平固定的力量;搭接長度由117cm延長到170cm,以期不失應有的結構安全,降低施作的難度,並兼顧施工的安全性。

   

溝通後實際隔層搭接示意圖

這種作法每一樓層間只有一組(1/2柱筋)搭接,由於不是所有鋼筋都在同一樓層搭接,可大幅強化柱子不被強震折損的力道。

19.隔層搭接示意圖  

 

隔層搭接立柱實作圖

20.隔層搭接-立柱  

 

2)    繫筋會發揮預期的功能嗎?—繫筋的施工觀察

    繫筋的功能主要是輔助箍筋,加強柱子水平方向的束力,防止柱子扭曲變形、爆裂。沒有固定在正確位置的繫筋,灌漿後必然無法產生預期的圍束力,是否仍有些微功用?我沒有數據,無法確定。以下三點是我觀察到影響繫筋功能或造成繫筋易位的因素:

 

(1)   繫筋的尺寸過大,產生鬆動不緊實;當然愈緊實,搭勾施工難度愈高。

(2)   繫筋的曲面不平整,繫筋90度彎鉤會和主筋產生小於90度的夾角,灌漿時容受到震動而易位,即使不完全脫離主筋,其束力也會打折扣。彎鐵加工時,繫筋只有二個彎,加工並不複雜,應能避免此曲面不平整現象,那為什麼有這種狀況呢?

 

我請教鐵工師傅為什麼會有這個現象,他的答案是柱筋很密時,特別是在搭接部分,施作空間很小,一支曲面平整的繫筋很難勾上去。為了證實鐵工師傅的答案,我在現場找一支曲面平整的標準繫筋,試了各種角度,果然勾不上去,但曲面稍加扭曲的繫筋就容易得多。

 

      分析原因應該是柱筋的密度很高(40X80的柱,20根柱筋),柱筋間隔距離很小。施工時135度端先勾上去,接著要把90度彎頭搭勾上去,但是90度彎頭的長度大於柱筋的間距很多,要用有限的翻轉角度去搭勾,實作上確實有困難。變通的方法只能接受曲面有限度的不平整,並加強繫筋的固定,避免灌漿時震動脫落。

 

(3)   施工時未確實繫緊,這是最容易改善的因素,但是很少工地確實做到(我觀摩他人的工地都會拉拉看是否緊實)。漿灌下去當然就不會易位了,重點是灌漿過程中震動器的力道能將樑筋撐開,沒有綁緊的繫筋是抵擋不住,看似柔軟,實則雷霆萬鈞的振波。

繫筋曲面曲扭的影響示意圖: (a)不平整曲面;(b)平整曲面

21.繫筋曲面影響示意圖  

 

3)   水淬鋼或熱軋鋼?

         一般而言,民宅若無特別提出要求,營造廠通常都是以水淬鋼報價,這是最常用的鋼筋,當初營造廠報價給我時,我沒沒有提出異議,施工當然就以一般水淬鋼施工。筏式基礎完成後,我仔細分析熱軋鋼的優點與成本,了解熱軋鋼筋的鋼性較穩定均勻,成本也不會增加太多,每噸約增加600元,我以我房子的造價換算成本約增加0.5%,其實是蠻值得的。和水淬鋼相較之下,它的缺點大概是由於目前使用熱軋鋼的人較少,必須事先預約,預約需要一定的量,營造廠通常會一次或分幾次預購備用,這時就要考慮這預購鐵的存放地點,反之,水淬鋼就沒有這些限制,幾乎可以隨叫隨用。

 

        我原本考慮後續工程全面改成熱軋鋼,但是想到地基已打好,伸上1F的柱筋也灌下去了,內心存疑,這種情況下改成熱軋鋼會有多大改善, 再者,水淬鋼也不是不能用,猶豫一陣子就放棄了。後來營造廠告訴我,要在連續樑後多端接上續接器,方便日後續建銜接使用,現在問題來了,水淬鋼筋因為使用高壓冷卻水,冷卻鋼筋,使得鋼筋表面組織達到鋼性強度物理需求,但是心部組織卻很柔軟,車牙時會把外層鋼性強的組織破壞,所以不適合車牙或焊接使用。和建商討論之後決定局部改為熱軋鋼筋,也就是要裝續接器的樑筋改成熱軋鋼,其餘仍用水淬鋼筋。

   

        一個禮拜後過後,熱軋鋼送到竹北金瑞祥鋼鐵廠(我們營造廠合作的鋼鐵廠),車牙時我在現場觀看師傅車牙、鎖上續接器,110支鋼筋大約3小時完成,我請教車牙師傅,車熱軋鋼和水淬鋼有什麼差別,他說熱軋鋼較軟較好車。我把每個鎖緊在鋼筋上的續接器,用塑膠袋套起來,防止銹蝕,因為這是1~5F的量,會存放一陣子。我擔心擺在外面會日曬雨淋,小老闆很貼心,說會幫我找室內位置存放,隔天下雨,我再度到鐵工廠看,果然小老闆已經依照承諾將鐵吊到室內存放了。

 

續接器包裝後存放圖

22.續接器包裝存放圖  

 

 

---------待續---------

 

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六家蓋房子

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  • 任意
  • 大哥: 您好,看了您整理的資料這麼詳細,真的是很佩服您,有一個問題想要向您請教,網路上的資料說鋼筋搭接位置,應選擇在應力小的地方搭接,而柱筋靠近樓板處為應力最大的地方......為何您的圖示裡面看起來柱的搭接是由摟版處開始的呢??....是不是我理解有錯誤,還請您指導一下,感謝您!!
    也想自己蓋房子的小弟 敬上
  • 您說得沒錯,樓板樑柱接頭是應力最大的地方,我在搭接示意圖中標出綠色的部分就是正確的搭接區域。由樓板搭接是取其易於施工,其延伸長度已落入綠色搭接區域102cm,而且搭接總長度是170cm,樓高340cm,換句話說搭接部分佔1/2樓層高度,強度應無虞(文內已有詳述)。

    錫安居 於 2014/03/05 20:04 回覆

  • 任意
  • 了解..感謝您的解說......
  • Zen
  • 拜讀錫安居兄提供的資料深感佩服
    原來現在還能有對施工品質這麼堅持的人
    讚佩讚佩
    但有一點小弟不明
    兄既然採用搭接的方式為什麼又要再裝續接器呢?
    是樑用續接器,柱採搭接嗎?
    有何考量嗎?
  • 沒錯我是樑用續接器(為二建做準備),柱用搭接。
    柱用續接器通常是二組搭接錯開60cm即可;但若使用續接器再用隔層搭接,勿庸置疑必定更加堅固,因為一個樓層至少有一半的鐵是沒有搭接的。我看過很多大樓都是用續接器再加上隔層搭接以強化其結構。

    錫安居 於 2014/04/28 21:57 回覆

  • Zen
  • 謝謝錫安居兄的解說
    看了兄台的網誌真的收獲良多
    謝謝兄台將自己經歷的血淚經驗分享出來讓大家借鏡
    有了您的傳承相信大家可以少許多的傷害
    對您無私的情操致上最深的敬意
  • 謝謝您的鼓勵!

    錫安居 於 2014/04/29 22:00 回覆

  • 邱小姐
  • 你好
    我家目前在興建基礎
    關於鋼筋我們是用續接器而已
    因為老闆跟我說續接器比較好
    建築師也說續接器沒問題
    所以我實在很疑惑
    而且我們又是獨棟
    只用續接器安全上不是就大打折扣
    但老闆說用搭接不好??
    實在不知怎麼辦
  • 使用續接器的設計當然沒問題,問題在鋼筋與續接器品質,和施工是否確實鎖緊、鎖到底有很大的關係。關於前者請參考最近的一篇文章(自地自建的省思),內有鋼筋與續接器的圖片供您參考,至於施工品質,若可能請用隔層續接多一層保障。加油,祝福您!

    錫安居 於 2015/08/13 15:46 回覆

  • M先生
  • 您好,再請問您所說的隔層搭接是指每根柱子內的鋼筋分層,還是指柱子根柱子在不同樓層搭? 謝謝
  • 請參照隔層搭接示意圖,假設一根柱子有20支柱筋,分成二組,每10支一組,如圖中一組紅色的,另一組紫色的。注意圖中二組是左右分開(方便示意搭接),實際上二組柱筋是彼此間隔交錯的,也就是一支紅色組,相鄰的另一支是紫色組。其餘搭接的部分請參照示意圖,圖中除了起始與結束,每一組柱筋都會穿過二個地板。

    錫安居 於 2016/02/13 20:10 回覆

  • M先生
  • 謝謝格主您的解說,我懂您的意思了。
    可是您的樓層一共五樓,若是看第一張照片,柱筋還是會在大約3樓的地方一齊搭接吧?
    還是您有在2樓底的時候再搭接柱筋上去?
  • 真是不好意思,我的圖沒有畫得很清楚,圖中左下角1F紅色柱筋重疊處就是搭接處;再來,2F在右邊紫色柱筋搭接;3F...5F。每一層樓都有1/2的柱筋搭接,1/2的柱筋沒有搭接。

    錫安居 於 2016/02/14 17:18 回覆