小結

摩擦阻尼器藉由摩擦介面之摩擦力於相對滑動過程中所做的負 功來消散地震能量，以達到降低結構振動反應之目的，其消能原理及 構造簡單，成功關鍵之ㄧ在於，能精確控制施加於摩擦介面之正向 力，即螺栓之軸力。透過螺栓扭力係數之率定，可由施加之扭力換算 其軸力，進而得知摩擦阻尼器所受之正向力。

由螺栓扭力試驗數據得知，扭力係數與螺栓直徑無關，與螺栓強 度亦無關，M20、M22 及 M24 之 A325 與 A490 高強度螺栓之扭力係數 皆可視為一定值，其扭力係數整理於表 2.12。並針對放置不同墊圈 進行螺栓扭力試驗，其試驗之扭力係數顯示，放置鋼製墊圈較白鐵墊 圈小，放置兩片墊圈亦較一片墊圈來得小，而放置一片鋼製墊圈與放 置兩片白鐵墊圈，其扭力係數約略相同，其扭力係數整理於表 2.20。

扭力係數越小者，表示其力量傳遞效果越好。

墊圈經使用後將出現磨損，造成力量傳遞不佳，使得扭力係數增 大，進而使螺栓張力降低，建議使用全新無磨損之墊圈，避免受損墊 圈影響扭力係數。使用全新墊圈之扭力係數與率定試驗之條件相符，

故能將螺栓扭力有效轉換為螺栓張力。本研究後續之元件試驗與耐震 試驗皆使用全新墊圈與螺栓，以準確掌握扭力及正向力之關係，並以

表 2.1 扭力係數之建議參考值

扭矩係數種類 區 分

A B

同一製造批次之扭矩係數平均值 0.11~0.15 0.15~0.19

扭矩係數標準偏差 0.010 以下 0.013 以下

※上述 A 類係指螺栓與螺帽接觸面經潤滑處理，

B 類係指螺栓與螺帽接觸面無潤滑處理。

表 2.2 高強度螺栓之最小預拉力(tonf)

直徑(mm) A325 A490

16 8.6 10.9

20 12.7 15.9

22 17.8 22.3

24 23.2 29.1

28 25.5 36.3

32 32.2 46.4

表 2.3 A325-M20 螺栓扭力係數率定結果

表 2.5 A325-M24 螺栓扭力係數率定結果

表 2.7 A490-M22 螺栓扭力係數率定結果

表 2.9 A490-M10 螺栓扭力係數率定結果

表 2.11 A490-M16 螺栓扭力係數率定結果

表 2.13 A490-M22 螺栓放置一片白鐵墊圈之扭力係數率定結果

表 2.15 A490-M22 螺栓放置一片鋼製墊圈之扭力係數率定結果

表 2.17 A490-M10 螺栓放置一片白鐵墊圈之扭力係數率定結果

表 2.18 A490-M10 螺栓放置兩片白鐵墊圈之扭力係數率定結果

表 2.19 A490-M10 螺栓放置不同墊圈之扭力係數率定結果整理

扭力係數 K A490-M10

T(N-m) 1w 2w

1 0.209 0.202

2 0.205 0.203

3 0.208 0.203

10 0.203 0.200

20 0.209 0.209

30 0.209 0.203

Average 0.207 0.204 Standard

Deviation 0.0010 0.0012

表 2.20 A490-M22 螺栓放置不同墊圈之扭力係數率定結果整理

扭力係數 K A490-M22

T(N-m) W1 W2 S1 S2

80 0.251 0.191 0.205 0.175 95 0.251 0.211 0.205 0.170 110 0.231 0.213 0.206 0.181 Average 0.244 0.205 0.205 0.175 Standard

Deviation 0.0053 0.0057 0.0003 0.0026

圖 2.1 摩擦阻尼器構造示意圖

圖 2.3 扭力率定試驗機構概念設計圖

圖 2.4 Load Cell(±2tf)

圖 2.5 扭力率定試驗機構組裝完成照片

圖 2.6 大型扭力扳手(扭力範圍:80~560 N-m)

圖 2.7 扭力扳手套筒

(a)白鐵墊圈 (b)鋼製墊圈 圖 2.8 墊圈

圖 2.9 小型扭力扳手(扭力範圍:1~3 N-m)

圖 2.10 小型扭力扳手(扭力範圍:10~50 N-m)

(a)白鐵墊圈

(b)鋼製墊圈 圖 2.11 墊圈磨痕