第五章 結論與建議
第二節 建議
建議一
火害後自充填混凝土靜置性能試驗研究:中長期建議 主辦機關:內政部建築研究所
協辦機關:內政部營建署
火害後混凝土強度與火災時的受火溫度,高溫加熱後的冷卻方式和養 護方式有關,當進行火害後混凝土強度評估時,需綜合考慮不同加熱 溫度,加熱後不同置放時間,加熱後不同冷卻方式和不同養護方式的 影響。之前國內研究著重於普通混凝土,自充填混凝土部份尚缺少相 關實驗資料,值得進一步探討。
建議二
預壓力下火害後自充填混凝土力學性能研究:中長期建議 主辦機關:內政部建築研究所
協辦機關:內政部營建署
建築物受靜載重與活載重之作用,柱構件大多承受軸向壓力。發生火 災時,柱構件即處於預壓力狀態下加熱,火害後結構行為必定與無預 壓力下之情形不同。因此,分析火害後混凝土柱行為時,就必須考慮 預壓力對高溫後混凝土力學性能的影響。國內之前的研究未將自充填 混凝土考慮在內,隨著自充填混凝土使用廣泛,可納入後續研究進行。
附錄 期初及期中審查會議紀錄
一、期初審查會議紀錄與回應
審查意見 研究回應
1. 本案研究計畫提案表誤繕處請修 正。
2. 請列明本計畫例年來所完成及後續 預期之工作項目及研究成果。
3. 建議本案除建立混凝土火害後機械 性質資料庫外,並應用於火害後結 構鑑定。
1.已修正。
2.遵照辦理。
3.遵照辦理。
二、期中審查會議紀錄與回應
審查意見 研究回應
郭教授詩毅:
1.火害後試體的冷卻有自然冷卻方 式及強制冷卻方式,強制冷卻又分 為噴水及浸水兩種方式,建議如果 試體數量足夠,可以按冷卻方式,
噴、浸水時間長短等納入變數考量。
2.目前火場鑑定中,推估混凝土最高 火害溫度常使用燒失量試驗,如能 建立 SCC 燒失量與火害溫度之間 的關係更佳,可提供工程界參考
1.本研究探討冷卻方式的影 響,噴、浸水時間長短等納 入後續研究。
2.燒失量分析及 X 光繞射分 析(X-ray)不在本研究範圍 內,可納入後續研究。
用,如時間允許建議納入燒失量分 臺灣濕度約RH:70~80%,可考慮 其他替代方案。
2.圖 3.1 中之”Furnace Thermocouple”
之”Furnace”是否為多餘字?
3.在模擬噴水降溫時,宜注意試體從
至常溫冷水槽,應注意安全。
2.本研究案,以及李副研究員多年來 對鋼筋混凝土火害累積的成果,應 具體的提出本所出版建築物構造 防火性能驗證技術手冊修改對照 表。
3.本研究案分成數年進行,請就分年 要做的研究,取得的成果,以及 ROAD MAP,請詳細的敘述,建 立各年研究間的關係。
4.爐溫請用標準昇溫曲線,如確有困 難,請敘明理由,改進方式,並做 估算比對。
5.本研究做 SRC,可是做的部分只有 混凝土,與SRC 構造力學關係為 何?
3.遵照辦理。
4.本研究探討混凝土受高溫 穩態熱作用後之力學性質 變化,升溫速率的影響不在 本次研究範圍內,可納入後 續研究。
5.本研究僅是先對 SRC 構造 材料中的混凝土進行火害 後性質之研究,可提供SRC 及RC 構造受火害後殘餘強 度評估之用。
參考書目
壹、中文部分
1.中國土木水利工程學會,「混凝土工程施工規範與解說」, 科技 圖書股份有限公司,台北市,2006。
2. CNS14840,「自充填混凝土障礙通過性試驗法」,中國國家標準,
經濟部標準檢驗局,2004。
3.CNS14841,「自充填混凝土流下性試驗法」,中國國家標準,經 濟部標準檢驗局,2004。
4.CNS14842,「高流動性混凝土坍流度試驗法」,中國國家標準,
經濟部標準檢驗局,2004。
5.邱耀正、鍾興陽,「複合構件 SRC 柱及 H 型鋼梁之火害行為研究
-先期規劃研究」,內政部建築研究所委託研究成果報告,台北,
2008。
6. 沈進發、陳舜田、林尚賢,「以X射線繞射試驗法推測混凝土受火 害程度之研究」,NSC 80-0410-E011-08,國科會專題研究計劃報 告,台北,1991。
7. 沈進發、陳舜田、張郁慧,「火害延時對混凝土材料性質之影響」,
NSC 82-0410-E011-079,國科會專題研究計劃報告,台北,1993。
8.
沈政南,「化學摻料對混凝土耐下性能影響之研究」,
國立台 灣科技大學營建工程技術研究所碩士論文,1994。
9.
陳舜田,沈進發,張郁慧,「高溫作用對混凝土強度的影響」,
營建工程技術第16 期,1993。
10. 陳舜田等人,「壓力作用下混凝土材料火害後之力學行為」,國 家科學委員會專題研究計畫報告NSC78-0410-E011-3,1990。
11. 楊旻森,「火害後鋼筋混凝土桿件之扭力行為」,國立台灣科技 大學營建工程技術研究所博士論文,1996。
12.張雲妃,「火害後雙軸彎曲鋼筋混凝土柱之試驗與分析」,國立 成功大學建築學系博士論文,2006。
13.王天志,「加聚丙烯纖維之高性能混凝土在高溫後之強度恢復」,
國立交通大學土木工程研究所碩士論文,1997。
14.許修豪,「不同冷卻再養護方式對混凝土承受高溫後殘餘強度及 恢復狀況之影響」,國立交通大學土木工程研究所碩士論文,1999。
15.洪敏勝,「火害後混凝土受壓應力應變曲線與鋼筋混凝土短梁之 抗剪強度研究」,國立成功大學建築學系碩士論文,2006。
16.羅國倫,「火害後自充填混凝土複合纖維圍束補強之研究」,國 立交通大學土木工程研究所碩士論文,2002。
17.王繼強,「火害對自充填混凝土握裹力影響之研究」,國立交通 大學土木工程研究所碩士論文,2003。
18.CNS 12514,「建築物構造部分耐火試驗法」,中華民國國家標準,
經濟部標準檢驗局,2010。
19. CNS 3801,「混凝土圓柱試體分裂抗張強度試驗法」,中國國家 標準,經濟部標準檢驗局,1985。
貳、英文部分
20. European Committee, “ Eurocode 2 : Design of concrete structures - Part 1-2 : General rules - Structural fire design,” ENV 1992-1-2:
1995.
21. Rixom M.R. & Mailvaganan,N.P., 1986, ”Chemical Admixtures for
22.ACI Committee 216, “ Guide for Determining the Fire Endurance of Concrete Elements,” American Concrete Institute, 1994.
23. Ellingwood, B., and Shaver, J. R., “ Effects of Fire Reinforced
Concrete Members,” Journal of the Structural Division, ASCE, Vol.
106, No. ST11, November 1980, pp. 2151-2166.
24. Lie, T. T., and Barbaros, C., “ Method to Calculate the Fire Resistance of Circular Reinforced Concrete Columns,” ACI Materials Journal, Vol. 88, No. 1, January-February 1991, pp.84-91.
25. Mohamedbhai ,G.T.G.,”Effect of exposure time and rates of heating and cooling on residual strength of heated concrete “,Magazine of Concrete Research,Vol .38,No.136,,September 1986, pp.151-158.
26.Khoury , G. A. ,”Compressive Strength of Concrete at high
temperatures :Magazine of Concrete Research,No.161,pp.291-309 , 1992.
27.Anderberg Y.,” Spalling Phenomena of HPC and OC,”NIST Workshop on Fire Performance of High Strength Concrete February 13-14, 1997 in Gaithersburg.
28.Kodur, V. K. R., and Phan, L., “Critical factors governing the fire performance of high strength concrete systems,” Fire Safety Journal, Vol. 42, 2007, pp. 482-488.
29.Abrams, M. S., 1968, “Compressive Strength of Concrete at
Temperature to 1600 ”, Research and Development Bulletin No. ℉ RD016, Portland Cement Association, 1973.
30. Lie,T.T.,Rowe,T.T.and Lin,T.D.,”Residual Strength of Fire Exposed Reinforced Concrete Columns”,ACI Special Publication SP-92, 1986.
31. Chan, Y. N.; Peng, G. F.; and Anson, M., “Residual Strength and
Pore Structure of High-Strength Concrete and Normal Strength Concrete after Exposure to High Temperatures,” Cement and Concrete Composites, Vol.21, 1999, pp.23-27.
32. Husem, M.,“The effects of high temperature on compressive and flexural strengths,”Fire Safety Journal,Vol. 41, No. 2,March 2006, pp.
155-163.
33.Persson,B.,“Fire Resistance of Self-Compacting Concrete,SCC,”
Materials and Sturctures,Vol.37,November 2004,pp.575-584.
34. Noumowe,A.;Carre,H.;Daoud,A.;and Toutanji,H.,”High-Strength Self-Compacting Concrete Exposed to Fire Test,”Journal of Materials in Civil Engineering,ASCE,Vol.18,No.6,December 2006,pp.754-758.
35. Kosmas, K. S., “Mechanical Characteristics of Self-Consolidating Concretes Exposed to Elevated Temperatures,” Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, Vol. 19, No. 8, August 2007, pp.
648-654.
36. Fares, H., Noumowe,A., Remond.,S.,“Self-consolidating concrete subjected to high temperature Mechanical and physicochemical properties,” Cement and Concrete Research,Vol.39,2009, pp.1230-1238.
37. Anagnostopoulos,N.,Sideris,K.K.,Georgiadis,A., “Mechanical characteristics of self-compacting concretes with different filler materials, exposed to elevated temperature ,”Materials and Structures,Vol.42,2009,pp.1393-1405.
38. Nilson, A. H.“ Design of prestressed concrete 2/E,” Wiley, New York, 1987.
39.Harmathy, T. Z, “ Concrete at High Temperatures: Material Properties and Mathematical Models,”Longman Group Limited, England,1996.
Construction and Materials,”ASTM,2008.
41.ASTM C469, “Standard Tests Methods for Static Modulus of
Elasticity and Poisson”s Ratio of Concrete in Compression,”
ASTM,2002.
42.Jau, W.C., Huang, K.L., “A study of reinforced concrete corner columns after fire, ”Cement & Concrete Composites Vol.30, 2008, pp.622-638.
43.Schneider, U., Haksever, A., “Bestimmung der Aguivalenten Brandauer von statisch Bestimmt Gelagerten Stahlbetonbalken bie Naturlichen Branden,”Bericht des Instituts fur Baustoffunde und Stahlbeton bau der Technischen Universit at Braunschweig,1976.