建議

第二節 建議

高強度鋼板及螺栓於火害後材料機械性質之研究：立即可行建議 主辦機關：內政部建築研究所

協辦機關：中華民國鋼結構協會

國內高層建築物常採用鋼構造，惟強度需求高時常使用高強度鋼板；高強度 螺栓亦常應用於鋼構造建物之構件接合中，兩者於火害後之機械性質將影響鋼構 造建築物火害後的強度。針對國內常使用之高強度建築用鋼及螺栓於火害後材料 機械性質之相關研究甚少，高強度建築用鋼及高強度螺栓於火害後之材料機械性 質之研究有其必要性，以作為火害後鋼構造建築鑑定與強度評估之依據。

附錄一

61

附錄一 試體設計圖

62

附錄一

63

64

附錄一

65

66

附錄一

67

68

附錄一

69

70

附錄一

71

72

附錄二 銲接箱型鋼柱角隅銲接程序

(資料來源：東鋼鋼結構股份有限公司 2013)

附錄二

73

74

附錄三 Eurocode 4 (2005)、AISC (2016)及國內「鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範及解說」

受壓構材之標稱強度計算方式，並使用 Eurocode 4 (2005)建議之高溫下材料機械 性質折減係數。

2075.1 tf/cm2

Es  ，F_y 5.3 tf/cm²， f_c^' 0.71 tf/ cm² 444 cm2

As  ，A_c1 56.25 cm²，A_c2 450 cm²，A_c3 649.75 cm²

76

101972 cm4

Is  ，I_c1263 cm⁴，I_c2 21094 cm⁴，I_c3 90004 cm⁴

2075.1 tf/cm2

Es  ，F_y 5.3 tf/cm²， f_c^' 0.71 tf/ cm² 444 cm2

As  ，A_c1 56.25 cm²，A_c2 450 cm²，A_c3 649.75 cm² 101972 cm4

Is  ，I_c1263 cm⁴，I_c2 21094 cm⁴，I_c3 90004 cm⁴

附錄三

2075.1 tf/cm2

E ，F_y 5.3 tf/cm²， f_c^' 0.71 tf/ cm²

78

2075.1 tf/cm2

E ，F_y 5.3 tf/cm²， f_c^' 0.71 tf/ cm²

1 2075.1 0.4 101972 0.8 156.68 263 145.24 21094 74.31 90004 92495926.43 tf cm

a a a c c c

92495926.43 / 1.26 350 4694.02 tf

fi cr fi eff fi eff

附錄三

79

2 2 2

2

1 1

0.7138 0.831 0.831 0.6

  



  

  

 

 

, , , 0.7138 1716.08 1225 tf

fi Rd fi pl Rd

N N   

80

附錄四

熱電偶是依 CNS12514-7 規定佈 設於試體斷面，為防止於實驗中

本計畫除參考 Eurocode 與 AISC 的設計規範外，將再參考大陸的 防火技術規範。研究成果可應用 於工程實務上的防火性能設計。

82

12 請就本案研究成果如何與過去研究 整合，及未來之推廣應用方面加以補 充說明。

研究成果將併入過去內灌混凝土 箱 型 鋼 柱的 實驗 結 果於 計 算 模 式。研究成果可作為鋼構造防火 設計手冊之參考資料。

附錄四

84

附錄四 AISC、Eurocodeue 4 等規 範。Eurocode 4 有內灌混

86

附錄四

88

附錄四

89

肆、 第二次工作會議

會議日期：109 年 7 月 28 日，上午 11 時 00 分 列席：陳教授誠直、陳博士柏端、李博士其忠 地點：國立交通大學工程二館 208 會議室 新竹市東區大學路 1001 號

項次 討論議題

1 試體 HCB4T6 之目標溫度為 600 ^oC，爐溫如何提升?預計加溫多久達目 標溫度?

預計將爐溫提升至 670 ^oC 後持溫，待試體達目標溫度後將爐溫降回 620

oC 後持溫。預計約 2 小時提升至目標溫度。

2 試體 HCB5T7 之目標溫度為 700 ^oC，爐溫如何提升?預計加溫多久達目 標溫度?

預計將爐溫提升至 770 ^oC 後持溫，待試體達目標溫度後將爐溫降回 720

oC 後持溫。預計約 2 小時提升至目標溫度。

3 噴火孔該如何配置?

考慮到爐溫須維持於一定溫度，將關閉部分噴火孔。

90

附錄四

92

附錄四

94

附錄四

96 度過高，致依 Eurocode 4 假設混凝土全斷面溫度

附錄四

98

1. 推測應為 AISC、Eurocode 兩 規 範 為 純 鋼 構 件 之 延

附錄四

100

附錄四

101

面。

廖副處長仁壽 1. 熱傳分析所得之結果是 否經過驗證?

1. 本 研 究 所 使 用 之 熱 傳 分 析 模 型 是 以 第 一 次 實 驗 結果進行驗證及調整，才 用 於 第 二 支 試 體 之 熱 傳 分析。

102

參考書目

AISC (2016). Specification for Structural Steel Buildings. ANSI/AISC 360-16, American Institute of Steel Construction, Chicago.

AIJ-SRC (1991). AIJ Standards for Structural Calculation of Steel Reinforced Concrete Structures. Architectural Institute of Japan, Tokyo, Japan.

ASTM E119 (2018). Standard Test Methods for Fire Tests of Building Construction and Materials. American Society for Testing and Materials.

Chen, J., Young, B., Uy, B. (2006). “Behavior of High Strength Structural Steel at Elevated Temperatures.” Journal of Structural Engineering, Vol. 132, No. 12, 1948–1954.

Chen, H.J., Yang, Y.C., Tang, C.W., Peng, C.F. (2017). “Residual-Load-Bearing Capacity of High-Performance Concrete-Filled Box Columns after Fire.”

Sensors and Materials, Vol. 29, No. 4, 523–532.

Cheng, F.P., Kodur, V.K.R., Wang, T.C. (2004). “Stress-Strain Curves for High Strength Concrete at Elevated Temperatures.” Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 16, No. 1, 84–90.

Chung, K.S., Choi, I.R., Kim, J.H. (2013). “Experimental Study on the Fire Behavior of High Strength CFT Square Columns without Fire Protection.” New Developments in Structural Engineering and Construction, 847–852.

Eurocode 4. (2004). Design of Composite Steel and Concrete Structures, Part 1.1, General Rules and Rules for Buildings. Eurocode 4 DD ENV 1994-1-1：2004, British Standards Institution, London.

Eurocode 4. (2005). Design of Composite Steel and Concrete Structures, Part 1.2, General Rules-Structural Fire Design. Eurocode 4 DD ENV 1994-1-2：2005, British Standards Institution, London.

Espinos, A., Romero, M.L., Hospitaler, A. (2010). “Advanced Model for Predicting the Fire Response of Concrete Filled Tubular Columns.” Journal of Constructional Steel Research, 66, 1030–1046.

參考書目

103

ISO 834-1. (2012). Fire Resistance Tests-Elements of Building Construction, Part 1, General requirements. International Standard ISO 834, Geneva.

Kodur, V.K.R. and Sultan, M.A. (2003). “Effect of Temperature on Thermal Properties of High-Strength Concrete.” Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 15, No. 2, 101–107.

Kwon, I.K. (2013). “Evaluation Study on the Mechanical and Thermal Properties of High Strength Structural Steel at High Temperature.” Journal of Korean Institute of Fire Science and Engineering, Vol. 27, No. 3, 72–79.

Li, G.Q., Lyu, H.B., Zhang, C. (2017). “Post-Fire Mechanical Properties of High Strength Q690 Structural Steel.” Journal of Constructional Steel Research, 132, 108–116.

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.

Qiang, X., Bijlaard, F.S.K., Kolstein, H. (2012). “Post-Fire Mechanical Properties of High Strength Structural Steels S460 and S690.” Engineering Structures, 35,1–10.

東鋼鋼結構股份有限公司(2013)，「SM570 系列使用鋼結構工程銲接程序書」。

104

陳誠直、趙文成、林政億、吳易宸(2010)，「含混凝土箱型鋼柱火害下軸向受力 行為之研究」，內政部建築研究所委託研究報告。

陳誠直、林政億、柯宗滕、胡耀光(2012)，「包覆填充式箱型鋼管混凝土柱火害 行為研究」，內政部建築研究所委託研究報告。

陳誠直、林政億、謝哲民、王信貿(2013)，「箱型鋼管混凝土柱之防火性能驗證 技術研究」，內政部建築研究所委託研究報告。

陳誠直、林政億、曾暐琁、蔡旻諺(2014)，「填充式箱型鋼柱防火性能設計研究」，

內政部建築研究所委託研究報告。

陳柏端(2020)，「高溫下內灌混凝土鋼構件之熱傳數值分析」，內政部建築研究所 自行研究報告。

參考書目

105

106

高強度內灌混凝土箱型鋼柱於高溫下抗壓強度之研究 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：陳誠直、黃薪曄、劉冠佑、陳浚愿 出版年月：109 年 12 月

版次：第 1 版

ISBN：978-986-5450-38-0

在文檔中 高強度內灌混凝土箱型鋼柱於高溫下抗壓強度之研究 (頁 72-118)