第六章 結論與建議
第二節 建議
1. 建議一
高載重比例情況下進一步探討銲接工法對 CFBC 耐火時效的影響:立即可行建議 主辦機關:內政部建築研究所
協辦機關:行政院國家科學委員會
一般包覆型 SRC 構材中,因鋼骨存在,鋼筋之施工較為複雜,尤其是在 SRC 梁 柱接頭處之圍束箍筋施作。相較於包覆型 SRC 柱,填充型 SRC 柱具備施工較易及成 本較低之優點,還具有環保上的優勢,它是非常適合在國內研發、推廣的構材型式。
就鋼管混凝土柱(Concrete-Filled Tubular Column,CFTC)而言,主要使用無縫鋼管 或是由 兩個 槽鋼 銲接而 成之 方形 斷面;至 於填充型箱 型柱(Concrete Filled Box
Column,或簡稱 CFBC),則是由四塊鋼板組合而成之箱型柱。在標準升溫條件下,
CFTC 與 CFBC 之耐火時效與其所承受的軸向荷重有密切關係。我國對於 SRC 構造防 火性能之相關研究較欠缺,實為現今防火計畫的一大缺憾。由於試驗經費有限,本研 究僅有兩支 CFBC 試體。因此,有必要在較高載重比例情況下進一步探討銲接工法對 CFBC 耐火時效的影響,以實現在實際設計中考慮到經濟和安全的消防設計及火災後 的修復與評估。
2. 建議二
驗證 Eurocode 4 規範建議值之適當性:中長期建議 主辦機關:行政院國家科學委員會
協辦機關:內政部建築研究所
現行 Eurocode 4 規範將 CFTC 與 CFBC 之火害設計荷重等級(ηfi,t)分為 3 種(即
≤0.28、≤0.47 及≤0.66),並將其耐火時效區分為 5 個等級(R30、R60、R90、R120 及 R180)。在固定ηfi,t條件下,針對不同耐火時效需求之 CFTC 與 CFBC,Eurocode 4 已 訂定其最小斷面尺寸(或最小直徑)、最小鋼筋比(AS/(AS+AC),AS=鋼筋面積;AC= 混凝土面積)及最小鋼筋軸距(us,鋼筋中心至鋼板內側之距離),以供業界參酌使用。
根據試驗結果,可提供下列有關 CFBC 耐火時效之建議。CFBC 擁有優良的結構特性,
它提供一個實用的解決方案,在無任何外部防火被覆情況下,亦可確保空心結構鋼柱 擁有適當的防火性能。因此,政府與學界應制定混凝土填充箱型鋼柱防火設計之指導 方針,以進一步促成其在國內營建業的應用。建議後續研究規劃系列填充型 SRC 柱火 害試驗,以驗證 Eurocode 4 規範建議值之適當性,俾供國內編撰 CFTC 與 CFBC 耐火 時效規範之參考依據。
附錄一 審查意見與答覆
壹、期初審查意見與答覆
會議日期:101年2月23日下午2時00分 地點:內政部建築研究所簡報室
甄審成員發言單及廠商回應一覽表(續)
甄審成員發言單及廠商回應一覽表(續)
項次 甄審意見 廠商回應
蘇鴻奇甄審成員
15
本案擬採用耐火鋼級(SN490FR 或 PH490TB)之鋼材,與一般常用鋼 材不同,而且需搭配特殊銲材,研 究成果恐與一般結構不同,建議採 用一般鋼材。
參酌委員意見,將耐火鋼材改為一般 鋼材。
16
試體之強度與尺寸英配合本所實 驗設備能量,例如加載能量最大為 2000 噸,試體適當長度約 4.5~5 公 尺 ( 試 體 長 度太 短 則 需 另 製做 柱 墩)。
檢視試體規劃部分之強度,以了解相 關設備能量是否能勝任,並調整其長 度。
17
請研究團隊預估試體加熱後破壞 時間,建議配合實驗爐性能,加熱 時間不宜超過 4 小時。
將參酌文獻資料,估算試體載重試驗 所需破壞時間。
貳、期中審查意見與答覆
會議日期:101年6月29日下午2時00分 地點:內政部建築研究所簡報室
台北縣新店市北新路三段聯合開發大樓
期中審查委員發言單及廠商回應一覽表
項次 審查意見 廠商回應
曹昌勝審查委員
1 鋼材的「最合適厚度」符合最經濟 又安全的要求。
已檢討確認斷面尺寸之適當性。
2
焊接方式影響強度? 焊接方式會影響箱型柱強度,尤其是
在火害情況下。為瞭解其影響程度,
乃進行本案之研究試驗。
3 角柱~邊柱? 限於經費,本研究僅針對一般情況之
內柱做探討。
洪審查委員 4
柱體之斷面使用考量及試驗是否 能增加其多樣化,目前只以 50 cm
× 50 cm × 22 mm 之尺寸一種。
限於經費,本研究僅針對 50 cm × 50 cm × 22 mm 之斷面尺寸做探討。
期中審查委員發言單及廠商回應一覽表(續)
期中審查委員發言單及廠商回應一覽表(續)
期中審查委員發言單及廠商回應一覽表(續)
參、期末審查意見與答覆
會議日期:101年11月5日下午2時30分 地點:內政部建築研究所簡報室
其結果修正文稿部分試驗結果之呈 現方式。
13 請說明灌漿口之開設為何偏心。 為避免灌漿時損害熱偶線,故將灌漿 口設為偏心。
14
P103,長期性建議中提及〝CFBC 無需任何外部防火被覆〞請斟酌。
依 Eurocode 4 之建議,若 CFBC 符 合其相關規定,無需任何外部防火被 覆亦有良好的耐火時效。已依據委員 之意見修飾文稿用詞,以免誤解。
期末審查委員發言單及廠商回應一覽表(續)
期末審查委員發言單及廠商回應一覽表(續)
之。
期末審查委員發言單及廠商回應一覽表(續)
38
由於 CNS 12514 律訂須計算變形 速率,因此可說明本實驗變形量之 量測頻率。
依據委員之意見,已修正第三章部分 文稿。
李鎮宏審查委員
39 P67 紀錄表增列破壞條件。 依據委員之意見,已修正第四章部分 文稿。
40 資料擷取有 Delay,應修正。 依據委員之意見,已修正第四章部分 文稿。
41 0.28 倍標稱載重之計算資料宜納 入第三章。
參酌委員意見,將 0.28 倍標稱載重 之計算資料宜納入第三章。
林建宏審查委員
42 宜補充柱鋼材溫度分佈與臨界溫 度之相關資料。
參酌委員意見,補充柱鋼材溫度分佈 與臨界溫度之相關資料。
43 請提供柱軸向變形與鋼板溫度之 關係。
參酌委員意見,提供柱軸向變形與鋼 板溫度之關係。
肆、第一次專家學者諮詢座談會意見與答覆 會議日期:101年10月18日上午11時00分 地點:中興大學土木館二樓簡報室
第一次專家學者諮詢座談會發言單及廠商回應一覽表(續)
呂東苗諮詢委員 10
簡報資料之英文縮寫宜於第一次 出現時完整呈現。
感謝委員指正,簡報資料之英文 縮寫宜於第一次出現時已完整呈 現。。
11
試體破壞後,試驗工作宜適當延 長,以瞭解其破壞後之行為。
為確保儀器設備之安全,試體達 到試驗終止條件時即停止作業。
將參酌委員意見,以後續計畫之 試驗作業方式。
伍、第二次專家學者諮詢座談會意見與答覆 會議日期:101年11月30日上午11時00分 地點:正修科技大學土木館二樓會議室
第二次專家學者諮詢座談會發言單及廠商回應一覽表(續) 受溫溫差達 100~200℃,所以直接 挫屈處均於噴火處。 10%,600℃以上未 700℃鋼材強度 瓦解),若溫度改為定溫不定載(600
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