錨栓規範之開裂混凝土
為什麼近年來台灣政府和業主越來越重視錨栓的合規性、安全性及有無開裂認證?
近年來，因為台灣的地震頻率和強度增加，已經造成一些重大意外，例如設備滑脫、墜落，讓政府和業主對於「後置錨栓的合規性」越來越重視，原因可以從幾個關鍵因素來看。首先，錨栓雖然是小零件，卻是支撐各種設備、機台和管路的重要關鍵。
沒有做好抗震設計會造成嚴重的生命財產損失 -2023.09.18 桃園八德運動中心
根據國土署2024年1月1號的建築物混凝土結構設計規範:國內CNS或相關學會尚無類似機械式錨栓評估準則和黏結式錨栓評估準則，所以為了管理混凝土結構用錨栓的相關品質和測驗的結果是否合格且標準，政府也透過《混凝土結構設計規範》將 ETA（歐洲技術認證）與 ACI（美國混凝土學會）國際標準逐步納入參考，要求施工單位在抗震設計中使用具備報告與品質控管的錨栓產品。此外，越來越多尤其是大型公司的業主也逐步提高規範要求，錨栓產品須具備完整的技術資料與測試報告。
開裂混凝土認證錨栓之測試
根據內政部國土署建築物混凝土結構設計規範第17章中，機械式錨栓和黏結式錨栓如果有抵抗地震力認證的設計需求，要經過標準評估準則模擬地震試驗結果才能用於抵抗地震載重。
錨栓開列混凝土認證測試:
當基材在承受活荷載時，裂縫會打開；當活荷載結束時，裂縫會被關閉。而有開裂混凝土認證的錨栓需在模擬混凝土裂縫開合情況下，經歷至少 1000 次裂縫循環，另外需在開裂混凝土中承受拉力而不滑動或脫出，其抗力也須達到規範要求的安全係數
有通過開裂混凝土認證測試的錨栓會在ETA或是ACI報告中出現開裂混凝土(Cracked Concrete)認證數值
地震區域需假設混凝土為開裂狀態
因為混凝土本身的設計不能抵抗拉荷載，所以在地震時受到地震力的影響下，就會產生開裂。因此建築物混凝土結構設計規範第17章裡提到「除非混凝土能證明無開裂外，一般混凝土狀態需假設為開裂狀態。」
混凝土在地震力的影響下會一開一合 -會呼吸的牆壁
當錨栓或緊固件設置在受拉區的混凝土裡時地震產生的裂縫會避開錨栓?
其實剛好相反，裂縫100%會穿過錨栓固定的位置，導致錨栓的性能大打折扣。
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| 左邊這實驗的示意圖，可以觀察到在混凝土上的裂縫100%都會穿越錨栓安裝的位置。 |
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從這兩張圖可以知道錨栓固定點會成為裂縫優先穿過的地方。這就是為什麼建築物混凝土結構設計規範:除非混凝土能證明無開裂，否則一般假設混凝土有開裂。所以要選擇使用有ETA或是ACI認證報告且還需要有開裂混凝土認證力值的後置錨栓。
因為台灣的地震頻率和強度增加，已造成多起重大意外，讓政府與業主日益重視後置錨栓的設計規範，並進一步要求產品須擁有 ETA、ICC 或 ACI 等國際認證和「開裂混凝土認證」。當地震來臨時，混凝土會產生裂縫，而裂縫一定會穿越錨栓安裝點，若錨栓未通過開裂認證測試，極可能導致設備滑脫、結構崩落等災難性後果，因此，這不只是標準的提升，更是對生命、財產與結構安全的基本保障。
資料來源:
6.Lotze, D., IWB Stuttgart, 1987.