內柱與角柱火害行為之比較

本研究將過去對於內柱之研究資料加以整理，與本研究角柱之研究資 料做比較，雖然在各文獻中，斷面尺寸、升溫曲線、最高溫度、壓應力大 小、施載方式與偏心位置與本研究並不完全相符，而這些因素將影響斷面 溫度分佈、火害後之行為、載重下之行為及其極限強度，因此在定量上無 法作比對，但在性質之比較，仍可供一定之參考，整理如表24、25 所列，

並討論如下。

5.5.1 火害試驗與載重試驗後試體表面比較

火害試驗後，影響內柱與角柱外觀變化之因素包括火害延時、壓應力 及偏心位置，敘述如下：

（1） 火害延時越長，表面溫度越高且維持越久，使得水泥產生化學分解，

顏色變化主要為混凝土化學反應後之變化。

（2） 施加壓應力之試體受到壓應力，試體受到壓縮之力量，抑制了試體

內、外裂縫之產生。

（3） 偏心載重使試體承受較大之彎矩，柱體產生側向位移且因混凝土強 度下降，容易使壓力側混凝土壓碎或脫落。

另對於內柱與外柱火害後外觀之行為予以比較，討論如下：

（1） 火害試驗後，色澤、裂縫及爆裂，內柱與角柱火害側之外觀，原則 上無明顯之差異，但如有壓應力、偏心位置及斷面大小等不同變數，

仍將有些微之差異。

（2） 載重試驗後，內柱與角柱有類似之外觀情形，最大之不同在於角柱 之受拉側係未受火害，不會有混凝土開裂或脫落，但最後之破壞模 式，仍需視偏心距離大小而定。

5.5.2 火害後之極限強度殘餘率比較

鋼筋混凝土柱火害後之極限強度殘餘率影響，討論如下：

（1） 影響RC 柱極限強度殘餘率，主要在柱面尺寸，較小尺寸者，較高的 溫度在短延時內將傳導入核心且溫度產生疊加效果，極限強度殘餘 率將低。此外開裂亦會影響極限強度殘餘率，但爆裂受含水量及試 體製作等影響，較不易控制。

（2） RC 內柱與角柱在混凝土強度參數，顯示了相同之影響趨勢，混凝土 強度較高，極限強度殘餘率將較低。

（3） RC 內柱與角柱在相同火害延時後，極限強度殘餘率影響行為不同，

內柱之極限強度衰減較角柱嚴重。4 小時火害延時後，角柱因為二側 未受火害面無溫度之貢獻，仍有約1/4 面積未受到火害影響，但內柱 大部份面積已受火害，因此內柱極限強度殘餘率較角柱低。

（4） RC 內柱與角柱在火害延時內，極限強度殘餘率下降速度影響不同，

同上述討論第三點，角柱無論在 2 或 4 小時火害延時下，因僅兩面 受火害，混凝土內部仍有約相當之截面積未受到火害影響，但內柱 因為四面受火害，內部不僅均受火害影響且溫度有疊加之貢獻，相 較之下，長時間火害延時後，內柱極限強度殘餘率下降速率將大於 角柱。

（5） 在本研究之結果，保護層較大者，受載重時混凝土脫落嚴重，承受 載重面積將遠少於保護層較小者，因此保護層較大者極限強度殘餘 率將較保護層較小者低；但在過去的內柱文獻試驗結果，卻顯示保 護層對於極限強度殘餘率影響並不明顯。在保護層的影響上，角柱 較內柱明顯。