天花板一支 3 分全牙吊桿能吊多重：往下拉時先被拔出來的是預埋件周圍的混凝土錐

網友問的事

2021 年 5 月，日本 Yahoo!知恵袋的 DIY 分類有人問：全牙螺桿 3 分從天花板樓板吊下來， 「一支螺栓能撐幾公斤」（原文：一本のボルトで何キロまで耐えて）不會被拔出來？這題後來有 8,856 次瀏覽。

三則回答都沒有給出錨固端能撐多少的數字。一則說要看錨栓或預埋件是什麼東西；一則說 3/8 螺栓本身的抗拉強度接近 2 噸， 瓶頸應該在錨固的部分；另一則反問是用預埋件還是後施工錨栓，說會隨混凝土強度與錨栓種類而不同。

三則回答都把注意力放到錨固端，可是提問者要的那個數字還是沒有。「接近 2 噸」是回答者的說法，本站沒有查核； 螺桿本身的等級怎麼看，見 牙條（全牙螺桿）規格怎麼看。 這一頁補另一半：如果錨固端是澆置混凝土前就預埋在樓板裡的設備用預埋件，實驗量到的數字是多少、先壞的是哪裡。 後施工錨栓（壁虎）是另一類產品，認證文件上的值見 壁虎螺絲能吊多重。

這份實驗怎麼做

作者是東京科學大學的平野一郎與吉敷祥一，2026 年 4 月刊在《日本建築學會構造系論文集》。 論文開頭說，空調等吊掛輕量設備的地震損害集中在和結構體接合的地方：吊材斷掉，或從結構體被拔出來。 日本建築中心的指針原則上建議吊材用預埋件接到結構體，但以往的研究多半只看拉力，拉力和剪力同時作用的情況檢討得不夠。

埋入型是為了地震時的剪力而開發的，吊桿可以一路鎖進樓板混凝土的內部；突出型的螺紋段凸出在混凝土表面下方， 吊桿在混凝土外面鎖進去。合板模板用的埋得最淺，頭徑最大。 吊桿用的是相當於 SS400 的全牙螺栓，鎖到預埋件螺紋的最深處。

混凝土的設計基準強度是 21 N/mm²，試驗期間的抗壓強度平均 23.3 N/mm²。全部 64 個試體。 鋼承板的山谷形狀是用混凝土直接做出來的，沒有放真的鋼承板；作者認為有鋼承板時應力可以分散，所以這裡的結果偏安全側。

純拉：拔出來的是一塊錐形混凝土

表中數值是 Fig.8 各小圖的峰值標籤。圖上方五欄各標有預埋件的名稱與剖面示意，下方的曲線與欄頭對齊，本站依此對應； 正文寫的排序與比例（合板模板用最低，埋入型高於突出型，螺紋長的略高）與這個對應一致。

拉力方向有三個規律，論文正文都寫了。埋得淺的 TC-13 最低，只有同螺紋長的 SHF-13 的五成以下； 同樣是鋼承板用，埋入型比突出型高，同螺紋長時突出型約為埋入型的八成；同一種之下，有效螺紋長 25 mm 的比 13 mm 略高。

除了後面會提到的一組之外，拉力試驗的破壞全部是錐狀破壞：預埋件的頭帶著周圍一塊錐形的混凝土一起被拔出來。 換句話說，提問者擔心的「拔出來」是真的會發生的失效方式，只是被拔出來的不只是預埋件本身，而是預埋件周圍那一塊錐形的混凝土。

為什麼螺紋的位置會影響拉力？作者的解釋是：吊桿的拉力經過內螺紋傳給預埋件時，會讓預埋件產生偏心彎曲。 埋入型的螺紋末端在混凝土裡面，這個變形被周圍的混凝土拘束住，一部分拉力變成預埋件表面的摩擦力傳出去； 突出型的螺紋末端在混凝土外面，離拘束越遠，拘束越弱。所以拉力和「螺紋末端在混凝土表面以上或以下多深」大致成正比。

論文用日本建築學會《各種合成構造設計指針》的錐狀破壞式來對照：Tcone＝0.31√σB×Ac，Ac 是破壞錐的有效水平投影面積， 平板時 Ac＝πL（L＋B）。本站把試驗條件代進去：鋼承板用的四種約 12.9 kN，TC-13 約 9.0 kN（本站計算）。 五種的實驗值都在計算值以上；論文的說法是，連摩擦貢獻最小的 SH-13 也被這條式子評在安全側。 式子裡是混凝土抗壓強度的平方根，混凝土越弱，錐狀破壞的計算值越低。

鋼承板樓板：裝在谷部會少掉一截

用鋼承板（デッキプレート）澆的樓板，底面是一凸一凹的。論文的定義是：預埋件在往下凸出的混凝土肋底面叫「谷部」， 在凹進去的那一面叫「山部」。作者用 SHF-13 做了八種角度：谷部 −30°、−45°、−60°、−90°，山部 +30°、+45°、+60°、+90°， 預埋件離一側斜面的距離統一 40 mm，再分成兩側都只有 40 mm 的「對稱」與一側較寬的「非對稱」。

谷部的斜面越陡，拉力越低；兩側都窄的對稱配置比非對稱低。最差的 −90° 對稱只有 10.8 kN，約是同圖平板的 53%（本站計算）， 這一體還出現了從預埋件往側邊裂開的割裂裂縫，實驗值比計算值低。 作者的解釋是：錐形破壞面碰到肋的斜面就被切掉，破壞錐的有效水平投影面積變小；論文的計算值也照這個方式算出了谷部的下降。

山部則多半比平板高（圖中 20.1 到 28.8 kN），但離散大，和角度看不出關係；+30° 對稱那一組是預埋件本身斷掉， 也就是前面說的唯一不是錐狀破壞的一組。作者在結論寫：要期待和平板同等以上的耐力，預埋件應該裝在山部。 論文序言也提到，鋼承板樓板從確保強度的觀點，原則上裝在山部。

地震時：拉力加上剪力

吊掛設備在地震時除了重量，還會受到水平力，預埋件同時受拉和受剪。平板上的剪力試驗，突出型最低： 只有埋入型和合板模板用的 36% 到 60%。剪力的破壞大部分是預埋件本身被彎斷，部分試體是全牙螺栓斷掉； 斷的位置，埋入型與合板模板用在螺紋末端附近，突出型在混凝土表面附近。

論文也做了先維持一個拉力、再反覆加剪力的組合試驗，拉力設在最大拉力的 20%、40%、70%、85%。 埋入型的結果是拉力越大，最大剪力越低，最多約降 60%；合板模板用與突出型受拉力的影響小，最多約降 23%。 作者的結論是：在這組試驗的條件下，組合荷重下的容許耐力主要可以用預埋件危險斷面的彎矩與軸力相關曲線（M-N 曲線）來評估，彈性限與最大剪力的計算值和實驗大致對得上；拉力的上限則受錐狀破壞限制。

對使用者來說，這代表吊重本身用掉的拉力越多，埋入型留給地震橫力的剪力就越少（本站解讀）。 斜撐或防晃措施的力會怎麼分到每一支吊桿，論文沒有算，要依設計另行檢討。

現場怎麼判斷

第一步，先分清錨固端是哪一種。 回答裡那句「預埋件還是後施工錨栓」是對的起點。本頁的數字只適用於澆置前預埋的設備用預埋件； 後施工錨栓請看產品的認證文件（本站建議），施工品質的影響見 化學錨栓的孔完全不清粉，試驗中拉力平均少約四成。

第二步，看預埋件的種類。 同樣是 W3/8，埋入長度 30.5 mm 的合板模板用預埋件，最大拉力約是 42.5 mm 鋼承板埋入型的一半。 鋼承板用的突出型，拉力約八成，剪力只有埋入型的一半上下，會受明顯水平力的位置要把這點算進去。

第三步，鋼承板樓板確認裝在山部。 谷部的拉力隨斜面變陡而下降，實驗裡最低到平板的一半左右。施工圖或現場看不出來時，先確認預埋件落在凸肋底面還是凹面。

第四步，最大耐力不是可以吊的重量。 10.7 到 23.4 kN 是試體壞掉時的值，單一試體、混凝土抗壓強度 23.3 N/mm²。本站建議實際設計用製造商型錄或規範的容許值， 再考慮地震時的水平力與拉力變動；這篇論文沒有給一個可以直接套用的容許荷重或安全係數。 論文序言提到，日本空氣調和衛生工學會的《建築設備耐震設計施工法》對 1 kN 以下的吊掛輕量設備示出了防落與防晃措施。

第五步，螺桿本身另外看。 實驗用的是 SS400 相當的全牙螺栓，剪力試驗裡有一部分是螺栓先斷。螺桿等級怎麼確認，見 牙條（全牙螺桿）規格怎麼看； 室內泳池等有氯的環境，材質也要另外考慮（本站建議），見室內泳池上方，A4 也不夠。

這一頁不能下的結論

這篇論文給的是最大耐力，不是容許荷重，不能拿 10.7 到 23.4 kN 直接回答「可以吊幾公斤」。 數字來自設計強度 21 N/mm² 的混凝土、W3/8 的五種特定預埋件，每個條件只有一個試體（Table2 共 64 體，本站逐列計數）； 其他品牌、其他尺寸、其他混凝土強度都沒有測。鋼承板的山谷是用混凝土直接做出來的，沒有放真的鋼承板； 山谷形狀的試驗只用了 SHF-13；不同形狀下的剪力試驗只做谷部、而且只沿溝槽的直交方向，山部沒有做剪力； 拉力加剪力的組合試驗只在平板混凝土上做。谷部 −60° 到 −90° 之間剪力怎麼下降，作者也說還沒驗證。 本站用錐狀破壞式代入的 12.9 kN 與 9.0 kN 只是對照用的計算值，不是設計值。 預埋件與吊桿以外的部分，例如吊架、防振吊架、斜撐的強度，這份實驗都沒有涉及。

這一篇屬於第 1 步，母材。完整的順序是母材、牙、頭型、驅動、表面處理、文件；至於為什麼順序做反了是重工而不是微調，見指定一顆螺絲。

常見問題

天花板一支 3 分（W3/8）全牙吊桿能吊多重？

吊桿和錨固端都要看；這份實驗的純拉試驗裡，先壞的是錨固端周圍的混凝土。平野、吉敷 2026 年的實驗裡，五種 W3/8 設備用預埋件埋在設計強度 21 N/mm² 的混凝土，純拉最大耐力 10.7 到 23.4 kN（約 1,090 到 2,390 kgf，本站換算）。這是壞掉時的值，不是可以吊的重量；本站建議設計用製造商或規範的容許值。

預埋件被拉壞時，壞的是哪裡？

拉力試驗除了一組之外都是錐狀破壞：預埋件連同周圍一塊錐形的混凝土被拔出來。唯一的例外是鋼承板山部 +30° 對稱的一組，是預埋件本身斷掉。剪力試驗則大多是預埋件被彎斷。

鋼承板樓板的預埋件要裝在山部還是谷部？

山部。實驗裡谷部的拉力隨斜面變陡而下降，−90° 對稱只有 10.8 kN，約是平板的一半；山部多半比平板高。作者的結論是要期待與平板同等以上的耐力，預埋件應裝在山部。

埋入型和突出型預埋件差在哪？

螺紋段在不在混凝土裡。埋入型的螺紋末端在混凝土內部，彎曲變形被混凝土拘束，最大拉力較高；同螺紋長時突出型約為埋入型的八成，剪力只有埋入型與合板模板用的 36% 到 60%。

參考資料

• 平野一郎、吉敷祥一（2026）—— 天井スラブに設置される建築設備用インサートの耐力，日本建築學會構造系論文集 91(842), 554–565（J-STAGE 全文）
• Yahoo!知恵袋（2021-05-19）—— 全ねじボルト3分を天井スラブから吊り下げた場合、一本のボルトで何キロまで耐えて抜けないのか
• 壁虎螺絲能吊多重：同一支 M10，認證文件上的容許拉力從 418 到 969 公斤
• 化學錨栓的孔完全不清粉，試驗中拉力平均少約四成；孔鑽大了，金屬膨脹錨栓 M16 從 64 kN 掉到 15 kN
• 牙條（全牙螺桿）規格怎麼看：DIN 975 已作廢，端面沒有塗色的那支通常是 4.8 級
• 室內泳池上方，A4 也不夠：316L 風管的鏽裡氯占到 35%

Fig.8 與 Fig.9 的數值是圖中的峰值標籤；PDF 文字層把標籤與圖分開，本站把頁面轉成圖目視核對：Fig.8 依圖上方五欄的預埋件名稱對應各小圖，Fig.9 依正文定義的顏色（橙＝對稱、藍＝非對稱）。kN 換算 kgf（×101.97）與錐狀破壞式的代入值為本站計算。