螺箍筋對於核心混凝土圍束及柱主筋挫屈控制,已由實驗多次證實其可行性及效益。環形箍筋或螺箍筋可於箍筋上任何位置發展均勻張力,抵抗混凝土膨脹及主筋挫屈;直線型箍筋或繫筋只於轉折處或彎鉤處較具圍束效果。因此,妥善運用螺箍筋能顯著提升橫向鋼筋之效益,換言之,設計相同圍束效果下,螺箍筋能充分節約鋼材使用量。
過去,螺箍筋多應用於橋柱,其斷面常為圓形及長圓形,分別容納單螺箍或雙螺箍設計;然而建物基於空間規劃因素,多以正方形及長方形斷面為主,使用單螺箍筋系統易造成邊角產生無圍束混凝土,多螺箍筋系統因而誕生,對角隅混凝土強化圍束。長久以來,研究逐漸優化多螺箍筋之排列型式與比例,如正方形斷面主流以五螺箍筋設計,長方形斷面則可使用六螺箍筋。
現行RC結構設計規範中對於螺箍筋剪力強度之規定,採用與傳統直線型箍筋相同之公式,但兩種箍筋之幾何特性不同,實際上能發展之剪力強度應不相同。傳統直線型箍筋與剪力裂縫之間呈固定角度,由該特性推導得規範公式;螺箍筋與剪力裂縫則於三維空間中呈現持續改變之角度,兩者所能提供之抗斜拉開裂面積與箍筋拉伸方向皆不同,因此本研究團隊[1-2]提出離散計算剪力強度(Discrete Computational Shear Strength,簡稱DCSS)方法,精算不同的螺箍筋配置下對剪力裂縫產生之抗斜拉作用,取得箍筋剪力強度。
MS-DCSS為多螺箍筋離散計算剪力強度計算程式,該程式對多螺箍筋剪力強度Vs之計算係在假設的臨界剪力裂縫作用下,逐一於每一螺箍筋與該裂縫交會點計算箍筋所提供之剪力強度,加總所有交會點之剪力強度得多螺箍筋之Vs,在前述計算中,臨界裂縫為產生最小Vs之裂縫,與裂縫交會之箍筋假設已降伏,為與RC規範剪力鋼筋之Vs計算假設一致,臨界剪力裂縫與構材縱軸之夾角應假設為45度,且臨界剪力裂縫於平行構材縱軸方向之投影長度假設為d。MS-DCSS目前提供免費下載,可於本網頁下方直接點選【程式下載】,取得MS-DCSS執行檔。