實尺寸鋼構屋受火害修復區域為105 年 11 月 29 日第 1 次火害實驗與 106 年 5 月 4 日第 2 次火害實驗，如圖 4.1 所示，經與本(106)年度委託研究案「實尺寸鋼構屋彎矩 連接與剪力連接鋼梁之火害結構行為研究」研究團隊討論，依據臺灣省土木技師公會 99 年 3 月鑑定手冊，進行火害後之結構安全鑑定與取樣後，將受火害的混凝土鋼承板 予以拆除重新製作，如圖4.2 所示。另有關實尺寸鋼構屋受火害之量測項目及檢測試驗 結果，請詳閱委託研究案「實尺寸鋼構屋彎矩連接與剪力連接鋼梁之火害結構行為研 究」報告書[83]，本文不再贅述。
圖 4.1 火害修復位置(本研究整理)
(a)火害修復區(1)
(b) 火害修復區(2)
圖 4.2 火害實驗區之混凝土鋼承板(本研究整理)
第二節 試體製作
本研究依據原混凝土鋼承板試體尺寸規格進行製作。
4-2-1 試體尺寸
本研究修復混凝土鋼承板試體為 2 個，其尺寸為 600 ㎝×600 ㎝，樓版厚度 15 ㎝，
鋼承板厚度1.2mm，保護層厚度依規範規定為 2 ㎝，如圖 3.3 所示。
4-2-2 鋼筋：
下層主筋配置#4 @305mm，上層鋼箍筋為#3 @150 mm，如圖 3.3 所示。
4-2-3 鋼承板：
鋼承板厚度 1.2 mm，肋高 76mm，肋距 305mm。
4-2-4 混凝土
本研究混凝土採用環球水泥股份有限公司預拌混凝土廠供應，粗骨材為台灣常見 之矽質骨材，水泥為環球水泥股份有限公司生產之波特蘭水泥第I 型，常溫設計抗壓 強度為210kgf/cm2，其詳細配比內容，如表4.1 所示。於混凝土澆置時製作 15×30cm 的圓柱試體，藉以評估28 天抗壓強度是否符合要求，如表 4.2 所示。並在試驗前進行 抗壓強度試驗以做為評估加載依據。
表 4.1 修復混凝土配比表（f
c’=210kgf/cm2）
(本研究整理)
表 4.2 修復混凝土抗壓強度
(本研究整理) 水膠比
W/（C+P）
各成分的含量（kg/m3）
水 水泥 爐石 飛灰 細粒料 粗粒料 化學添加物 0.59
183 221 64 31 989 839 3.16
齡期(天) 7 28 83
平均抗壓強度
(kgf/cm2) 250 352 389
4-2-5 試體熱電偶線配置
為量測修復試體混凝土、鋼筋及鋼承板之溫度，於試體內預先埋設 K－Type 型式 的熱電偶線，以量測試體加熱期間混凝土、鋼筋與鋼承板溫度變化及分佈情形，可提 供後續數值分析及其他相關研究用，如圖4.3 所示，其相關量測位置與原混凝土鋼承板 試體一致，但限於經費與人力，量測數量將酌予減少，分為4 種形式，(1)單純樓版，
如編號TS-B13、TS-B31、TS-B35、TS-B33 (2)小梁上方樓版，如編號 TS-B22、TS-B24、
TS-B42、TS-B44(3) 外大梁上方樓版，如編號 TS-B26、TS-B46、TS-B62、TS-B64 (4) 內大梁上方樓版，如編號TS-B02、TS-B04、TS-B20、TS-B40。
圖 4.3 火害修復區(2)熱電偶線配置示意圖(本研究整理)
圖4.4 為單純樓版熱電偶線配置情形，此斷面包含兩處平面位置：肋底及肋高各 一，總計有8 個測溫點。在肋底處之厚度方向佈有 4 點（b1~b4），分別在鋼承板表面 (b1)、下層主鋼筋表面(b2)(即混凝土保護層)、鋼承板肋高之混凝土(b3)、下層溫度鋼筋 底表面(b4)；在肋高處之厚度方向配置有 4 點（t1~t4），分別在鋼承板表面(t1)、下層 溫度鋼筋底表面(t2)、鋼承板肋高上方 5 公分處混凝土(t3)、混凝土表面(t4)。
圖 4.4 單純樓版熱電偶線配置圖
圖 4.5 為小梁上方樓版熱電偶線配置情形，該斷面包含兩處平面位置：肋底及肋高 各一，總計有8 個測溫點。在肋底處之厚度方向佈有 4 點（b1~b4），分別在剪力釘周 圍之鋼承板表面(b1)、下層主鋼筋表面(b2) (即混凝土保護層)、鋼承板肋高之混凝土(b3)、
下層溫度鋼筋底表面(b4)；在肋高處之厚度方向佈有 4 點（t1~t4），分別在鋼承板表面 (t1)、下層溫度鋼筋底表面(t2)、鋼承板肋高上方 5 公分處混凝土(t3)、混凝土表面(t4)。
圖 4.5 小梁上方樓版熱電偶線配置圖
圖4.6 及圖 4.7 為外側大梁上方樓版熱電偶線配置情形，該斷面總計有 6 個測溫點
（g1~g6）。
圖 4.6 外大梁上方樓版熱電偶線配置圖(1)
圖 4.7 外大梁上方樓版熱電偶線配置圖(2)
圖 4.8 及圖 4.10 為內側大梁上方樓版熱電偶線配置情形，由於處於新舊混凝土交 界面，測溫點數較外大梁多。
圖 4.8 內大梁上方樓版熱電偶線配置圖(1)
圖 4.9 內大梁上方樓版熱電偶線配置圖(2)
圖 4.10 內大梁上方樓版熱電偶線配置圖(3)
4-2-6 試體修復製作
本研究試體修復製作過程簡述如下：將受火害之樓版打除，重新吊裝新的小梁，
再依序進行鋼承板鋪設、剪力釘植銲、新舊樓版介面植筋、鋼筋配設及熱電偶線埋設 等，另為避免移除混凝土表面細砂及灰塵影響新舊混凝土黏結力，以高壓水槍將移除 混凝土表面細砂及粉塵去除，以利新舊混凝土之接合。預拌混凝土澆置前，新舊混凝 土黏結界面，分別在火害修復區(1)以水泥漿添加海菜（主要成份為甲基纖維素(Methyl Cellulose)，運用在水泥或砂漿中時，可增強附著性、保水性及工作性）；火害修復區 (2)以環氧樹脂黏結材料施作，探討兩者受火害之差異，如圖 4.11~圖 4.18。
(a)火害修復區(1)
(b) 火害修復區(2)
圖 4.11 火害實驗區之混凝土鋼承板拆除(本研究整理)
圖 4.12 混凝土鋼承板重新鋪設(本研究整理)
圖 4.13 修復樓版之熱電偶線埋設照片(本研究整理)
圖 4.14 修復樓版以高壓噴水清潔(本研究整理)
圖 4.15 修復前鋪置混凝土黏性塗層 (本研究整理)
圖 4.16 修復前鋪置環氧樹脂黏結材料(本研究整理)
圖 4.17 樓版澆置混凝土(本研究整理)
圖 4.18 樓版修復完成(本研究整理)
4-2-7 火害實驗區熱電偶樹配置為瞭解火害實驗區間溫度的分布及傳遞，與2 次火害實驗相同將配置熱電偶 樹，分成2 種，一種為配置在鋼承板下方，設計在靠近牆邊 1/2 跨距的位置，該 位置在垂直高程上佈有7 個測溫點，另一種則配置於小梁下，設計在 1/3 梁長的 位置，該位置在垂直高程上佈有6 個測溫點，火害實驗區的熱電偶樹配置圖，如 圖4.19 及圖 4.20 所示。
圖 4.19 鋼承板下熱電偶樹配置圖(本研究整理)
北
TT‐B03‐1~7 TT‐B63‐1~7
TT‐B30‐1~7 TT‐B36‐1~7
750mm 750mm 750mm 600mm 600mm 300mm
110mm TT‐B03‐2 TT‐B03‐3
TT‐B03‐4
TT‐B03‐5
TT‐B03‐6
TT‐B03‐7 TT‐B03‐1
圖 4.20 小梁下熱電偶樹配置圖(本研究整理)
4-2-8 火害實驗區之隔間與防火被覆火災區劃空間內曝火的非本次實驗目標的鋼構件將以防火被覆和 ALC 板包覆保護，
如圖4.21 及圖 4.22 所示。
圖 4.21 火害實驗區大梁施做防火被覆(本研究整理) 北
TT‐B22‐1~6 TT‐B24‐1~6
TT‐B42‐1~6 TT‐B44‐1~6
750mm 750mm 750mm 600mm 600mm 110mm TT‐B24‐1
TT‐B24‐2
TT‐B24‐3
TT‐B24‐4
TT‐B24‐5
TT‐B24‐6
圖 4.22 火害實驗區隔間工程施做(本研究整理)
第三節 試驗方法
4-3-1 試驗加載
本研究的載重設計，與之前火害實驗設計相同，即火害實驗時以48 個水桶 加載至333 kgf/m2，如圖3.22 所示。
4-3-2 試驗火載量
本研究木材火載量密度與之前火害實驗相同即為40 kg/m2，於火害實驗的區 劃空間內裝置9 堆木燃料堆，如圖 3.24 及圖 3.25 所示。木條種類選用阿拉斯加 雲杉，木條尺寸分別為30 mm、35 mm，長度為 900 mm 之木條，木燃料之堆疊 方式，以每層10 支木條進行排列。
4-3-3 試體位移量測
樓版位移量測位置與之前火害實驗相同，如圖3.26 所示。
4-3-4 試驗流程
本研究火害實驗為定載升溫與降溫的現地真實結構火害實驗，與本(106)年度 委託研究案「實尺寸鋼構屋彎矩連接與剪力連接鋼梁之火害結構行為研究」共同 進行火害實驗，為維護實驗安全，協調台南市消防局在旁支援待命，量測儀器與
攝影設備開始記錄，隨即依序點燃本次火災區劃空間內的木燃料，如圖4.23 所示，
進行火害實驗，由於本研究實驗的標的為混凝土鋼承板，實驗的中止條件將參考 CNS 12514-1[3]第 10.2.1 節承重能力之(a)項，對撓曲構造的規定，其規定之最大 撓曲量(D)與最大撓曲速率(dD/dt)如下：
D = L2/400d (mm) (4-1) dD/dt = L2/9000d (mm/min) (4-2)
公式(4-1)和公式(4-2)中，L 為試體之淨跨度(mm)，d 為試體構造斷面之壓縮側緣 至拉伸側緣之距離，公式(4-2)的變形速率基準通常在撓度達到 L/30 的變形量時才 會被應用，量測結果只要超過公式(4-1)或公式(4-2)之值，構件即視為承重能力失 敗。