第三章 實驗設備及實驗規劃
第四節 性能評估項目與量測系統
一、性能評估項目
依據CNS 12514條文第9條(性能基準與判定)規定,試驗進行至預 定試驗時間終止後,經加載後的試體之耐火性能及防火時效將依照承重 能力、遮焰性、阻熱性等指標與性能基準加以判定。但由於本研究之承 重構造為鋼骨,因此,耐火性能亦可測定其在無載重條件下之鋼材強度 破壞溫度,亦即:鋼材溫度最高值若超過550℃或平均值若超過500℃,
即表示試體構造已達破壞溫度,視為承重能力失敗;同時也將以承重能 力、遮焰性、阻熱性等指標作為判斷依據。因此,各階段實驗工作的性 能評估項目如下所述:
(1)單體構造實驗(本次研究):無加載單體空間,以鋼材強度破壞溫 度(鋼材溫度最高值超過 550℃或平均值超過 500℃)為性能評估項目,
同時亦將觀測承重能力、遮焰性、阻熱性等指標。
(2)複體構造實驗(未來研究):加載二層樓高居室空間,採一般居室 裝修與家具擺設等重物加壓方式加載。以承重能力、遮焰性、阻熱性等 指標作為判斷依據,評估基準詳後第五小節所述。
爐須設置9個以上,樓板試驗爐須設置8個以上,屋頂試驗爐須設置6個以 置設置25個溫度測點,樓板下方10 cm之位置設置16個測點,柱前方10 cm 之位置設置20個測點,梁下方10 cm之位置設置16個測點。量測設備(熱 電偶)部分,將由本所提供既有符合規範(CNS 12514之4.4.1 爐內溫度 量測熱電偶)之熱電偶
(2)試體內部溫度量測
本研究參酌CNS 12514條文第5條5.7.1規定,在牆壁、樓板及屋頂板 構造裝置5個熱電偶測點,在柱構造裝置16個熱電偶測點,在梁構造裝置
圖3-11 CNS 12514所律定之柱試體內部熱電偶位置
圖3-13 CNS 12514所律定之柱構造內部熱電偶測點配置
(3)非加熱面溫度量測
本研究參考CNS 12514條文第5條5.6規定,作為佈設實驗體外牆或隔 間牆等非加熱面之溫度量測點的依據,其中1個位於外牆或隔間牆非加熱 面中心,其餘分別在外牆或隔間牆非加熱面四等分每一部分之中心。量 測設備(熱電偶)部分,將由本所提供既有符合規範(CNS 12514之4.4.2 與4.4.4)之熱電偶。
在所有溫度量測上,由於量測點相當多,為提升實驗效率、降低數 據讀取時產生的時滯現象,本研究將利用實驗空間型態以及火場熱流現 象之對稱性,將溫度佈設點鎖定於東向牆面(試體內部與非加熱面溫度
向與北向牆面處(火場空氣溫度量測)。
(4)承重能力評估
由於在梁的承重能力部分,將以最大撓曲度(mm)與最大撓曲速率 (mm/min)作為承重能力失敗是否之判斷依據;在柱的承重能力部分,將 量測最大軸向壓縮量(mm) 與最大軸向壓縮速率(mm/min)作為承重能力 失敗是否之判斷依據。因此,本研究在加熱試驗期間每1分鐘間隔量測一 次水平承重試體(梁)之最大變形量位置撓曲度以及垂直承重試體(柱)
軸向變形量與中心點水平方向變形量,變形速率則依上述量測值加以計 算。量測設備部分,將由本所提供既有符合規範(CNS 12514之4.6)之 撓曲量測設備
(5)遮焰性能評估
本研究實驗體為開放式建築之構造體系,接縫處多,在確保優良遮 焰性能之前提下,本項目之觀測是為重要。