大成建設開發出鋼構用「T-Glue Joint」
日本營造業巨擘大成建設株式會社(Taisei Corporation),於 2024 年 12 月 20 日發布了一項令業界矚目的消息。其企業的研究團隊,成功地開發了一種嶄新的鋼骨構件接合技術,命名為「T-Glue Joint (結合螺栓型)」(參見圖1)。此項技術將高強度螺栓(High Tension Bolt)與結構用黏著劑併用,此接合方法兼具經濟性、安全性和施工性。
大成建設株式會社(Taisei Corporation) 作為日本的五大營造廠之一,與鹿島建設(Kajima Corporation)、清水建設(Shimizu Corporation)、大林組(Obayashi Corporation)及竹中工務店(Takenaka Corporation)並稱為「超級營造承包商」(スーパーゼネコン,Super General Contractor),他們的動態向來受到業界的高度關注。
世博會的實際應用:「T-Glue Joint」的首度亮相
為了驗證此接合方式的可靠性,大成建設株式會社(Taisei Corporation)進行了一系列的載重試驗,並且得到了豐碩的成果,證明採用「T-Glue Joint (結合螺栓型)」的鋼骨構件,具有足夠的耐力,可作為結構構件。而基於這些試驗的數據與成果,此技術也通過了第三方機構的嚴格安全審查,獲得了應用於結構構件的認可。此技術的問世,無疑為建築界投下一枚震撼彈。
在 2025 年即將到來的日本大阪世博(Osaka-Kansai Expo)的指標性展館「Signature Pavilion」的建築工程中,「T-Glue Joint (結合螺栓型)」獲得了青睞,首次被實際應用於承受地震力的鋼骨支撐(Steel Brace)接合部。此展館中的「EARTH MART」(參見圖2)是小山薰堂主題事業製作人所負責,建築的鋼骨支撐(Steel Brace)接合部,採用了「T-Glue Joint 」技術,成為了日本國內第一個採用此技術的案例。
傳統鋼骨接合的課題:高強度螺栓接合與焊接的挑戰
在傳統的建築工程領域中,鋼骨構件的接合,主要仰賴高強度螺栓接合(High Tension Bolt Joint)與焊接接合(Welding Joint)這兩種方式。高強度螺栓接合(High Tension Bolt Joint)是利用螺栓的高緊固力,使構件間產生摩擦力,藉此來傳遞應力;而焊接接合(Welding Joint)則是以高溫熔融金屬,將構件熔接在一起。
然而,隨著建築物規模的日益擴大,以及設計的日益複雜,接合點的數量也隨之大幅增加,傳統的接合方式,無論是高強度螺栓接合(High Tension Bolt Joint)或是焊接接合(Welding Joint),皆面臨到施工繁瑣、耗時,以及成本高昂等問題。因此,在業界中,對於更具施工性及經濟效益的接合技術的需求也日漸升高,各家廠商莫不亟思解決之道。
營造施工時,鋼骨部件的傳統接合方法主要採用高強螺栓接合※1與焊接接合。然而,隨著接合點數量增加,施工繁瑣且耗時,導致成本上升,因此市場需求迫切希望能有更具施工性和經濟性的接合方法。同時,不採用高強螺栓或焊接的接合方法中,膠黏劑的應用是另一個方向,高強度結構用膠黏劑已廣泛用於航空及汽車工業領域。
在建築領域中,雖有研究將結構用膠黏劑應用於鋼骨部件接合,但由於結構用膠黏劑並非指定建築材料,且接合後若膠層出現裂紋可能迅速擴展並引發脆性破壞※2,因此其應用被限制於基礎鋼骨等非結構部件。此外,在建築施工中,膠黏劑的可使用時間※3也對操作提出了挑戰。
針對這些問題,大成建設開發了結合高強螺栓與結構用膠黏劑的新型接合方法「T-Glue Joint(結合螺栓型)」,此方法不僅大幅提升經濟性,還改善了安全性與施工性。透過載荷試驗,驗證了採用此接合方法的鋼骨部件作為結構部件具有充分的耐力。此外,基於這些試驗結果,經由第三方機構的安全審查,獲得了應用於結構部件的認可,並在2025年大阪・關西世博會Signature Pavilion建築施工中首次應用於承受地震力的鋼骨支撐接合部(參見照片1)。

此接合方法具有以下特點:
高結構性能提升鋼骨結構建築物的經濟性
此接合方法通過膠黏劑的剪切接著來傳遞應力。與通過接合面摩擦傳遞應力的高強螺栓接合的滑移耐力相比,剪切接著耐力約為其2倍。憑藉卓越的結構性能,可減少接合面積20%,並降低高強螺栓數量30%,從而提升鋼骨結構建築物的經濟性。
結合高強螺栓與結構用膠黏劑提升安全性
將塗有膠黏劑的鋼骨部件用高強螺栓壓緊,不僅可保持穩定強度,還可在發生重大地震時,即使膠層意外斷裂,高強螺栓仍可作為故障保護機制發揮作用,進一步提高安全性。
延長結構用膠黏劑的可使用時間以提升施工性
此接合方法採用了可使用時間較長的膠黏劑,消除了作業中的時間限制,大幅改善了鋼骨接合部的施工性。
未來,大成建設將基於載荷試驗與驗證結果中獲得的知識及應用實績,進一步推廣此技術在新建及改建項目中的應用。
※1高強螺栓接合:用於柱梁接合部及其他板狀部件接合的接合方法。應力通過高強螺栓的高緊固力所產生的部件間摩擦力進行傳遞。
※2脆性破壞:物體在受外力作用時,幾乎不產生變形而直接發生破壞的現象。
※3可使用時間:從主劑與固化劑混合完成至施工(螺栓最終緊固)完成前可使用的時間。