專家座談與 CFBC 系統之建構

第 一 節

本 研 究 計 畫 以 專 家 座 談 會 邀 請 產、官、學 各 界 專 家 諮 詢 討 論，檢 視 所 研 擬 機 制 的 可 行 性 及 周 延 性 。 本 研 究 計 畫 完 成 兩 次 專 家 座 談 會 。 為 發 揮 專 家 座 談 會 的 效 果，第 一 次 專 家 座 談 會 安 排 在 試 體 設 計 階 段 舉 辦，討 論 試 驗 規 劃 及 試 體 設 計 細 節。第 二 次 專 家 座 談 會 安 排 在 柱 試 體 載 重 試 驗 之 前 舉 辦，討 論 實 驗 加 載 與 量 測 計 畫，以 及 數 據 分 析、模 型 建 立 之 細 節 。 另 由 於 各 專 家 學 者 難 得 聚 首 ， 本 研 究 亦 利 用 此 難 得 機 會，簡 介 CFBC 結構系統之初步構想，為 CFBC 柱、H 型鋼梁及輕質 混 凝 土 樓 版 所 組 成 的 結 構 系 統，若 使 用 高 性 能 鋼 材 或 混 凝 土，可 輕易 達 到 減 少 構 件 斷 面 積 的 目 的 ， 也 可 幫 助 減 少 生 產 建 材 所 產 生 之 CO2， 達 到 環 保 減 碳 的 目 的；另 外 亦 可 搭 配 高 韌 性 結 構 構 件，建 構 耐 震 性 能 良 好 的 耐 震 構 架。座 談 會 會 議 記 錄、簽 到 單 及 座 談 會 簡 報 內 容 如 附 錄 二 ， 綜 合 兩 次 座 談 會 結 論 彙 整 如 下 ：

1. CFBC 結構系統具節能及降低 CO2排 放 量 之 效 益，與 工 程 發 展 相 當 契 合 ， 值 得 整 合 資 源 來 研 發 、 推 廣 。

2. CFBC 的防火性能較佳，防火的相關成本付出較低，應該會受 到 業 界 歡 迎，產、官、學 界 應 積 極 進 行 相 關 的 研 究，進 而 修 改 相 關 法 令 ， 方 便 業 界 使 用 。

3. 水 庫 淤 泥 輕 質 混 凝 土 樓 版 在 CFBC 結 構 之 應 用 有 很 大 的 利 基 ， 應 積 極 進 行 相 關 之 研 究 並 推 廣 之 。

4. 輕質混凝土泵送時阻塞問題非常嚴重，灌漿時應以吊桶及吊車

傳 輸 混 凝 土 ， 或 者 應 該 設 法 解 決 泵 送 阻 塞 之 問 題 。

5. 輕質混凝土成本依一般混凝土高出許多，且燒結成輕質骨材也 會 增 加 CO2排 放 量 ， 其 經 濟 及 環 保 效 益 仍 待 評 估 。

6. 中鋼可以量產 SM 570 鋼材，具有高可行性，可以將 SM 570 之 試 體 規 劃 在 未 來 研 究 內 容 中 ， 作 較 完 整 的 研 究 ；HT 690 鋼 材 具 前 瞻 性 ， 可 以 進 行 先 期 研 究 。

7. 依據台北 101 大樓之設計，在混凝土自體收縮的部分是 90 天 不 超 過 300μm， 可 供 乾 縮 相 關 研 究 之 參 考 。

8. CFBC 採用的混凝土應該具有高強度、高流動性及低乾縮量之 性 質 。

第 二 節

經 過 二 次 專 家 座 談 會 之 後，得 到 各 專 家 學 者 給 予 CFBC 結構系統

（ 如 圖 2.1所示）建構與研發的建議如後所述。CFBC 結構系統與工程 發 展 相 當 契 合 ，CFBC 箱型柱在國內已被使用多時，但對於其結構行 為 還 沒 有 相 對 明 確 的 研 究，非 常 值 得 研 發 與 推 廣，並 利 用 研 究 成 果 給 予 現 行 規 範 一 些 修 正 建 議，以 期 使 用 CFBC 結構系統的設計，能更符 合 實 際 需 求 。

CFBC 的防火性能比純箱型柱較佳，防火的相關成本付出較低，

甚 至 使 用 防 火 漆 即 可，應 該 會 受 到 業 界 歡 迎。產、官、學 界 應 積 極 進 行 相 關 的 研 究，以 研 究 結 果 提 供 業 界 使 用 CFBC 結構系統的建議，並 提 供 合 理 的 防 火 設 計 概 念，進 而 修 改 相 關 法 令，方 便 業 界 使 用。現 在 中 國 鋼 鐵 股 份 有 限（ 中 鋼 ）試 製 耐 火 鋼（SN490FR），日本常常必須 要 使 用 耐 火 鋼 加 上 防 火 漆，才 能 符 合 規 範，未 來 可 以 考 慮 使 用 其 來 製 作 箱 型 柱 。 另 外 也 可 使 用 填 充 混 凝 土 H 型 鋼 梁 （ Concrete Filled

也 可 利 用 混 凝 土 提 供 之 強 度 來 增 加 梁 的 強 度 及 韌 性 容 量 。

水 庫 輕 質 混 凝 土 樓 版 在 CFBC 結構之應用有很大的利基，對於結 構 減 重 有 絕 對 的 優 勢，而 且 應 可 強 調 此 種 樓 版 特 別 適 用 於 CFBC 結構 系 統，因 其 施 工 灌 漿 不 需 特 別 做 擋 板 防 止 混 凝 土 流 入 箱 型 柱 內。輕 質 混 凝 土 樓 版 與 常 重 混 凝 土 樓 版 具 有 類 似 的 區 隔 火 場 的 功 能，對 防 火效 果 有 加 分。目 前 輕 質 混 凝 土 之 輕 質 骨 材 在 台 灣 之 供 料 來 源 已 有 金 碩 實 業 股 份 有 限 公 司 能 提 供，但 仍 有 施 工 性 不 佳 之 問 題，使 用 幫 浦 車 泵 送 時 會 出 現 阻 塞 問 題，故 美 國 輕 質 混 凝 土 大 多 用 在 樓 版，且 大 多 用 吊 車 傳 輸 混 凝 土。考 量 各 種 因 素，目 前 較 不 符 整 體 經 濟 效 益。對 於 環 保 減 碳 部 分 ， 雖 然 使 用 輕 質 混 凝 土 可 幫 結 構 減 重 ， 可 降 低 一 些 CO2 排 放 量，但 生 產 輕 質 骨 材 必 須 燃 燒 水 庫 淤 泥，也 會 增 加 一 些 CO2排 放 量 ， 故 其 環 保 效 益 仍 須 大 量 研 究 驗 證，故 現 在 適 合 進 行 相 關 之 研 究 釐 清問 題 、 解 決 問 題 並 推 廣 之 。

使 用 高 強 度 材 料 可 以 使 用 較 少 的 材 料 達 到 相 同 的 強 度，降 低 結 構 材 料 使 用 量 。 中 鋼 已 可 以 量 產 SM 570 鋼材，具有高可行性，也因此 本 研 究 將 SM 570 之試體規劃在研究內容中，作初步研究；SM570 鋼 材 在 業 界 已 被 使 用 ， 且 銲 接 技 術 成 熟 ， 施 工 上 較 無 問 題 ， 成 本 較 低 ， 建 議 進 行 較 完 整 的 研 究。HT690 鋼材有其前瞻性，但大部分只能人工 銲 接，成 本 較 高，且 鋼 板 厚 度 太 小 時 不 利 於 箱 型 柱 之 銲 接，鋼 板 厚度 太 小 的 箱 型 柱 在 實 際 工 程 應 用 的 機 會 較 小。現 階 段 投 入 的 研 究 資 源 不 宜 過 多 。

目 前 高 性 能 混 凝 土 對 象 可 先 鎖 定 在 高 強 度 高 流 動 性 混 凝 土，對 於 CFBC 箱型柱灌漿，可使用逆打灌漿，可省時省力，減少施工問題，

此 外 混 凝 土 的 彈 性 模 數 越 高 越 好 。

填充型箱型柱

（CFBC）

鋼梁 或CFHB

水庫淤泥輕質混凝土樓版

圖 2.1 CFBC 結構系統示意圖

（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）

防 火 漆

圖 2.2 填充混凝土 H 型鋼梁（CFHB）

（ 資 料 來 源 ： 本 研 究 製 作 ）