第五章 結論與建議
第二節 建議
根據火害後含自充填混凝土箱型鋼柱之殘餘承載力研究執行過程 中之發現,本研究提出下列具體建議。以下分別從立即可行建議及中長 期建議加以列舉。
建議一
(建議事項)立即可行之建議 主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:行政院科技部
火害後含自充填混凝土箱型鋼柱之試體冷卻方式不同,鋼及混凝土 在高溫後之殘餘應力會不同,往後研究中應考慮此項參數之變化。
建議二
(建議事項)長期性建議
主辦機關:內政部建築研究所 協辦機關:內政部建築研究所
實際火災現場多半為強制冷卻,故建議內政部建築研究所防火試驗 設備可加置強制冷卻設備,以應未來研究需求。
附錄一 內政部建築研究所-學者專家座談會
內政部建築研究所
審查委員 專家意見內容
溫度達最高,參考金屬熔點,鋁 660℃、銅 1083℃實務上火災現場 (指一般建築物)銅金屬甚少熔化,除非電氣短路,故火災現場溫度 因空間內火載量(fire load) ,開口大小、天花板高度、可燃物性 質等而受影響。一般經過一段時間悶燒後,溫度約在 500℃~800℃
左右。
顏聰
1. 混凝土溫度為關鍵因子,需知道鋼板溫度到達 400℃~800℃時,
其混凝土之平均溫度,以瞭解混凝土當時之殘餘強度。
2. 鋼板厚度是否影響整體火害後效果,現取厚度是否合宜,應有 分析,較薄影響應較大考慮之。
3. 鋼板與混凝土結合面是否剝離或黏結在一起,將影響分析結 果,實際結果可能會偏高。
內政部建築研究所 學者專家座談會
專案計畫名稱:103 年度委託研究計畫「火害後含自充填混凝土箱型 鋼柱之承載力研究」第二次學者專家座談會
審查委員
專家意見內容
顏聰
1.B3 試體之終止時均溫達 462℃,遠大於 B1 及 B2 者,宜討論說明之。
2.B3 火害後之混凝土溫度達 462℃,會降低其強度,影響火害後 B3 之承載強度,宜納入分析考慮之。
彭瑞麟
1.可宜考慮不同測試溫度與試體強度間關係。並說明何種破壞模式。2.建議切開試驗後試體確認鋼材與內部混凝土失敗情況。
林建宏
1.試體冷卻時間對混凝土強度之影響建議考慮。林宜清
1.在防火被覆功能受損情況下之承載力是否影響,請檢討。2.鋼柱火害之降溫速度與殘留應力相關性對承載力之影響如何。
呂東苗
1.設定終止溫度 400℃、600℃、800℃,與考慮 400℃、600℃、800
℃之延時時間,結論可能會有不同的結果。
2.經費許可時,可以考慮把破壞後試體切開檢查內部破壞情況,混凝 土受損情況或純粹鋼板挫屈。
黃玉麟
1.火害後是否可以繼續使用,強度只是因素之一,韌性也是重要原 因,是否也應研究。
2.鋼及混凝土在高溫後之殘餘應力可能不同,其互制影響是否可以加 以討論。
附錄二 期初審查委員意見及回應一覽表
之火害溫度 400、600、800℃之定 義,請詳加說明。 害溫度為 400、600、800℃。其詳細 說明將敘述於成果報告中。體之抗壓強度計算?建議將抗壓 kgf/cm2。鋼柱尺寸則取 Eurocode 4 最長耐火時效 3 小時要求之最小值
修正研究費之內容。 更正之。
附錄三 期中審查委員意見及回應一覽表
驗方法有差別。A1 不做火害試驗,
B1-B3 分別加至 400、600、800℃後,
冷卻後再繼續做到破壞為止,以求其極 之說明),如改為 300、500、700℃等。
謝 謝 委 員 之 建 議 。 本 研 究 仍 維 持 400、600、800℃進行試驗。
9
附錄四 期末審查委員意見及回應一覽表
其是火害後材料的強度對構件韌性迴
體所得結論要達到實務應用之參考,恐
參考文獻
【15】 ASTM E119, “Standard Tests Methods for Fire Tests of Buildings Construction and Materials,”ASTM,2008.
【16】 張雲妃,「火害後雙軸彎曲鋼筋混凝土柱之試驗與分析」,國立成功大學
【21】 Lie, T.T. and Kodur, V.K.R. (1996). “Fire Resistance of Steel Columns Filled with Bar-Reinforced Concrete,” ASCE Journal of Structural Engineering, Vol.
122, No. 1, pp. 30-36.
【22】 Kodur, V.K.R., and Sultan, M.A. (1998). “Structural Behavior of High Strength Concrete Columns Exposed to Fire,” International Symposium on High Performance and Reactive Powder Concrete, Sherbrooke, QC, pp.217-232.
【23】 Park, S. H., Chung, K. S. and Choi, S. M. (2007), “A study on failure
prediction and design equation of concrete filled square steel tube columns under fire condition”, Steel Structures, 7, 183-191.
【24】 Han, L. H., Yang, H., and Cheng, S. L. (2002). ‘‘Residual strength of
concrete filled RHS stub columns after exposure to high temperatures.” Adv.
Struct. Eng., 5(2), 123-134.
【25】 Han, L.H., Zhao, X.L., Yang, Y.F., and Feng, J.B. (2003), “Experimental study and calculation of the fire resistance of concrete-filled hollow steel columns,” J Struct Eng, ASCE;129(3):346–356.
【26】 Han, L.H., Yao, G.H., Zhao, X.L. (2005), “Tests and calculations for hollow structural steel (HSS) stub columns filled with self-consolidating concrete (SCC).” Journal of Constructional Steel Research, 61, 1241-1269.
【27】 Kim, D.K., Choi, S.M., Kim, J.H., Chung, K.S., and Park, S.H. (2005),
“Experimental study on fire resistance of concrete-filled steel tube column under constant axial loads,” Steel Structural, 5(4), 305-313.
【28】 Chung, K., Park, S., Choi, S. (2008), “Material effect for predicting the fire resistance of concrete-filled square steel tube column under constant axial Load”, Journal of Constructional Steel Research, 64(12), 1505-1515.
【29】 Lu, H., Zhao, X.L., Han, L.H. (2009), “Fire behaviour of high strength self-consolidating concrete filled steel tubular stub columns”, Journal of Constructional Steel Research, 65, 1995-2010.
【30】 Espinos, A., Romero, M. L. and Hospitaler, A. (2010), “Advanced model for predicting the fire response of concrete filled tubular columns”, Journal of Constructional Steel Research, 66, 1030-1046.
【31】 陳誠直、趙文成、林政億及吳易宸(2010),「含混凝土箱型鋼柱火害下軸
建築防火科技發展計畫(二)協同研究計畫
第 3 案「火害後含自充填混凝土箱型鋼柱之承載力研究」
出版機關:內政部建築研究所 電話:(02)89127890
地址:新北市新店區北新路 3 段 200 號 13 樓 網址:http://www.abri.gov.tw
編者:何明錦、陳豪吉、湯兆緯、彭靖芳、陳冠豪 出版年月:103 年 12 月
版次:第 1 版
ISBN:978-986-04-2785-1