國內建築物使用鋼筋混凝土(RC)結構者約佔總樓地板面積的8成，鋼筋混凝土結構的使用相當普遍，又臺灣地處環太平洋地震帶，因此確保鋼筋混凝土結構物的耐震性能至關重要。要讓RC結構具有良好的耐震性能，柱桿件需要能發展出足夠的韌性，而橫向鋼筋是柱是否可以發揮足夠韌性重要的一環。鋼筋混凝土柱斷面之橫向鋼筋，其主要作用為提供剪力強度、避免縱向鋼筋受壓挫屈及圍束核心混凝土，尤其對於地震頻仍地區的建築物，後二者對於柱撓曲韌性的發展是非常重要的。民國88年9月21日南投縣發生規模7.3的921「集集大地震」，地震災害損失嚴重。經由現場勘災顯示，鋼筋混凝土建築物的柱橫向鋼筋（Transverse Reinforcement）間距過大（20~30 cm左右）、鋼筋量不足以及鋼筋配置與細部不符合耐震要求（如：僅配置外箍筋未配置繫筋或箍筋未使用135度彎鉤）等，顯示橫向鋼筋不符規定為造成建築物損害主要因素之一。
傳統的橫向鋼筋通常由一根圍繞斷面的完整外箍筋（稱為傳統外箍筋），以及數根一端具135度彎鉤且另一端為90度彎鉤的繫筋（簡稱傳統繫筋）所組成，如圖1所示。繫筋一端使用90度彎鉤的原因，在於考量繫筋施工的方便性。傳統繫筋安裝時，通常先將135度彎鉤勾住遠端縱向鋼筋，然後再旋轉繫筋將90度彎鉤扣住近端縱向鋼筋。為了完成這個動作，繫筋長度需要比設計圖面指定長度還要長一些，通常長度需要增加10至20 mm方能順利安裝，安裝完成後會產生施工間隙，如圖2所示。現行施工規範及設計規範對於施工間隙之容許值並沒有明確的規定，致使現場工程師品質監督之標準不明確及耐震性能存有疑慮，而時常帶來困擾。「繫筋施工間隙容許值」為本手冊嘗試釐清的問題之一。
圖1 鋼筋混凝土耐震柱的橫向鋼筋配置示意圖
圖2 繫筋彎鉤與縱向鋼筋之施工間隙
根據現行規範，繫筋彎鉤勾住縱向主筋即可，不需同時勾住縱向主筋及外箍筋（或在縱向鋼筋位置附近勾住外箍筋），理論上後者對於主筋與混凝土之圍束較佳，但是卻有繫筋保護層不足之疑慮。本手冊針對上述不同之繫筋安裝方式進行研究，探討「繫筋安裝方式」對於柱韌性之影響。
國內高樓RC耐震建築結構，柱之尺寸及縱向鋼筋量都很大，橫向鋼筋之需求很高，引致橫向鋼筋號數偏高（如使用到D16鋼筋），所需施工間隙變大。然而，縱向鋼筋量大、根數偏多，縱向鋼筋間距偏小，此時縱使使用方便施工之傳統繫筋其施工困難度仍然很高。另一方面，美國混凝土學會ACI最新規範規定（ACI 318-19），當柱之軸壓力大於
或柱使用高強度混凝土時（不論軸力大小），每一支縱向鋼筋都要受到耐震彎鉤束制。但是使用傳統繫筋時，混凝土外圍保護層剝落後，90度彎鉤容易向外撐開，損及繫筋圍束混凝土及縱向鋼筋之效能，因此90度彎鉤不被認為是耐震彎鉤。因此，承受高軸力之柱，傳統繫筋難以滿足規範之要求。針對傳統繫筋施工困難度高以及高軸力柱之圍束需求，本手冊發展出「組合繫筋及組合內箍筋」，提供解決上述問題之可行方案，如圖3及圖4所示。
圖3(a) 組合繫筋組成示意圖
圖3(b) 組合繫筋分解圖
圖3 組合繫筋示意圖
圖4(a) 組合內箍筋組成示意圖
圖4(b) 組合內箍筋分解圖
圖4 組合內箍筋示意圖
此外，由於箱型柱具有優異的力學性能，國內高樓鋼結構大多使用箱型柱或填充型箱型柱（即箱型柱內填充混凝土）。但是考慮到防禦火害，工程師常在箱型柱外增設約100 mm的混凝土當作防火層，並配置溫度鋼筋或點銲鋼絲網。其實這層混凝土可以兼作結構用途，工程實務上通常將箱型柱外混凝土層加厚至150 mm或更高，並配置縱向鋼筋及橫向鋼筋，成為所謂的「包覆填充型箱型柱」。包覆填充型箱型柱的橫向鋼筋，除了外圍之圍束箍筋外通常也需要配置繫筋以滿足規範之要求。但是傳統繫筋受到鋼骨箱型柱的阻撓而無法直通，因此箱型柱外側混凝土的圍束往往無法滿足規範的要求。針對這個問題，本手冊介紹「接力式繫筋」，提供一個可能解決這個問題的方法，如圖5所示。
圖5(a) 使用接力式繫筋之斷面
圖5(b) 圍束力傳遞路徑示意
圖5 使用「接力式繫筋」之情形
使用包覆型SRC柱（包括包覆填充型箱型柱及包覆十字形SRC柱）時，傳統外箍筋受到鋼骨之影響，其安裝相當困難或甚至無法安裝。使用「組合外箍筋」可以解決這個問題，但是工程界對於組合外箍筋尚有些許疑慮，本手冊針對「組合外箍筋可行性」進行評估，釐清其有效性，如圖6所示。
圖6 組合外箍筋示意圖
本所自民國96年至105年持續利用內政部建築研究所大型力學實驗室3000噸油壓試驗機及大型試驗構架，進行大尺寸短柱試體之軸壓實驗，以及柱之反復載重撓曲實驗，針對上述問題進行探討。研究成果共發表國內期刊8篇，以及國際期刊5篇。由於相關研究成果散見於各論文，國內業界參考不易，因此彙整上述研究成果彙整於本手冊，供國內業界參考應用。
本手冊出版審查第1次會議業於111年7月18日舉行，由本所蔡綽芳組長主持，並有審查委員陳技師正平、陳教授正誠及歐教授昱辰，與全國建築師公會江支川建築師及陳澤修建築師、土木技師公會全聯會蘇模原技師及結構工程技師公會全聯會林正偉技師等參與討論。與會審查委員及機關代表皆表示，本手冊內容可協助解決國內業界RC及SRC柱橫向鋼筋設計及施工的實務問題，並可提升國內RC及SRC建築工程品質。目前已於111年10月26日舉行第2次審查會議，預定召開3～4次審查會議完成本案之審查作業後，即可辦理後續美編及出版事宜。