第五章 其他影響鋼骨抗彎梁柱接頭韌性之因素
5.1 實驗規劃
此系列實驗總共包含了 86 組全尺寸（full-scale）的 T 形梁柱試體，梁柱的接 合方式採用的是在日本廣泛使用的穿透式橫隔版的接合方式。此次實驗所使用的 三組試體尺寸，分別為：H-600*200 & Box-450、H-500*200 & Box-350、H-600*250
& Box-450；柱（包括梁柱腹板交會區）的強度足以使得塑性區只會發生在梁端。
主要的實驗參數為：鋼材種類（E5、E6 或 B6）、銲接方式（鋼鐵廠內銲接 或現場銲接）、扇型開孔方式（傳統式、改良式A 型或改良式 B 型）、荷重型態
（擬靜態或動態）、溫度（室溫或低溫）。實驗之內容說明簡要如下：
（1）鋼材種類
此系列實驗採用了E5、E6、B6 等三種鋼材。E5（SS400）為傳統常用的的 鋼材，相當於A36 鋼材，符合 SN 鋼材之規定。E6（SN400B）、B6（SN490B）
屬於 NS 鋼材（NS-steel），是日本為了提昇桿件韌性所研發的結構用鋼材 SN400B 中的 400 所代表的是其標稱強度為 400 MPa。此系列實驗所用的鋼 材均有較大的能量消散容量，尤其是B6 鋼材。
（2）銲接方式
銲接方式可以分為兩種：鋼鐵廠內銲接（以下簡稱為廠銲）以及現場銲接。
對於廠銲的試體，其梁腹版亦採用銲接，如圖5.1 所示；而現場銲接的試體，
其梁腹版則採用螺栓接合。廠銲試體中，梁的下翼板之銲趾設計於內側，如 圖5.2 所示。
（3）扇形開孔方式
對於在鋼構廠內進行銲接的試體進行三種不同的扇型開孔方式之實驗：傳統 式、改良式A 型、改良式 B 型，其型式及切削方式詳圖 5.3；對於現場銲接 的試體則只進行二種不同的扇型開孔方式之實驗：傳統式、改良式 B 型。
改良式A 型及 B 型的扇型開孔方式均設計小於傳統的扇型開孔的尺寸，以 減少扇型開孔趾應力或應變集中之現象。現場銲接改良式 B 型扇型開孔的 試體，其橫隔板採用較大的外伸長度：150mm，而扇型開孔方式則與廠銲中 改良式B 型扇型開孔相同。
（4）橫隔板
此系列實驗對於所有的試體均選用二種不同厚度橫隔板進行比較，如圖所 示。此二種不同的橫隔阪厚度分別為：梁翼板厚度的二倍以及梁翼板厚度的 三倍。對於改良式的扇型開孔，針對不同橫隔板厚度選用度同的背墊板型 式：J 型背墊板以及傳統矩形背墊板。J 型背墊板使用於厚度較小的橫隔板
（如圖5.4 所示），矩形背墊板則使用於厚度較厚的橫隔板（如圖5.5 所示）。
（5）止弧板（Run-off Tab）
此系列的試驗所使用的止弧板，除了一般常用的鋼質止弧板，另外分別採用 不同型式的陶質止弧板（見圖5.6、圖 5.7）於廠銲的試體及場銲的試體。陶 質的止弧板於銲接前固定於背墊板上，於銲接完成後移除，但不移除背墊 板。至於傳統使用的鋼質止弧板於銲接完成後不移除。
（6）銲接細節
所有試體的銲材強度皆為490 MPa，對於使用 B6 鋼材的試體可提供適當的
強度，但是對於使用E5 以及 E6 鋼材的試體而言，強度則較高。
（7）擬靜態荷重
擬靜態的荷重過程為：外力荷重位移2θP時作用兩個週期、4θP時作用兩個 週期、6θP時作用兩個週期，之後再根據油壓器的能力繼續作6θP位移的載 重或者增加到 8θP位移。θP為減去梁端轉角後的梁的淨塑性轉角。根據材 料性質計算求得：H-600×250 的梁之θP為0.94﹪弧度、H-500×200 的梁之θP 為0.874﹪弧度。
（8）動態荷重：
所有廠銲、使用B6 鋼材、斷面為 H-600×250 的試體均為動態荷重。動態荷 重歷程為正弦曲線。外力荷重位移為 2θP時頻率為 1.0Hz、4θP時頻率為 0.6Hz、6θP時頻率為0.4Hz。這些荷重頻率可以產生約為 0.15 rad/s 的梁轉 角（θm）速率以及10-20﹪的梁端應變率。這樣的速率相當於鋼骨抗彎構架 受到強烈地震時於梁桿件所造成的速率，而所謂的強裂地震在日本的耐震設 計中的定義為最大地表加速度為0.5m/s 的地震。
（9）試體編號
每個試體均有9-11 字母或數字之編號 ，其意義如下所列：
（a）S：鋼構廠內銲接、F：現場銲接。
（b）E5、E6、B6 為材料性質。
（c）Z：傳統扇型開孔方式、A：改良式 A 型扇型開孔方式、B：改良式 B 型扇型開孔方式。
（d）3、6、7 為橫隔板與梁翼板的厚度差（單位：mm）。
（e）F 表示使用陶質止弧板、無 F 則表示使用鋼質止弧板。
（f）實驗單位：Ok—Osaka Institute of Technology；Os—Osaka Univ.；
Ky—Kyoto Univ.；Kn—Kinki Univ.；Kb—Kobe Univ.；
Ch—Chiba Univ.
（g）荷重方式：D 為動態荷重，無 D 則為擬靜態荷重。