第三章 實驗裝置規劃‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧
第三節 短梁構架設計‧‧‧‧‧‧‧‧‧
短梁構架除了支撐樓版外，尚有加勁作用，減少實驗中整個構架產生扭轉 或傾斜，包含上下2 支短梁與斜撐系統。
短梁採用RH300×150×6.5×9，長度為 300cm，兩端各以 3 個 ψ22 螺拴與柱 相接合，細部設計如圖3-12 所示。斜撐系統採用鬆緊器(Turnbuckles)與 ψ28 螺 桿，細部設計如圖3-13 所示。短梁構架組裝如圖 3-14 所示。
圖3-12 短梁細部設計
（資料來源：本研究整理）
圖3-13 鬆緊器(Turnbuckles)細部設計
（資料來源：本研究整理）
圖3-14 短梁構架組裝圖
（資料來源：本研究整理）
第四節 測試梁與樓版設計
圖3-15 測試梁 CC 細部設計
（資料來源：本研究整理）
圖3-16 測試梁 CCLB 細部設計
（資料來源：本研究整理）
圖3-17 傳統測支撐細部設計
（資料來源：本研究整理）
圖3-18 測試梁 CCPS 細部設計
（資料來源：本研究整理）
圖3-19 測試梁 EGLS 細部設計
（資料來源：本研究整理）
圖3-20 測試梁 NN-1 與 NN-2 細部設計
（資料來源：本研究整理）
圖3-21 測試梁之端板細部設計
（資料來源：本研究整理）
圖3-22 測試梁端與 H 型鋼柱連接用鉸支承細部設計
（資料來源：本研究整理）
圖3-23 測試梁吊耳、切削區與補強板細部設計
（資料來源：本研究整理）
本實驗之樓版採用15 cm混凝土版，其抗壓強度設計為 280 kgf/cm2。樓版 尺寸為7.9m×4.2m，配筋細部如圖 3-20 與圖 3-21 所示。
圖3-24 RC 樓版配筋細部設計-1
（資料來源：本研究整理）
圖3-25 RC 樓版配筋細部設計-2
（資料來源：本研究整理）
第四章 實驗結果與討論
315.73 30.94
3 35
400.684 397.545 357.714
385.31 37.76
3 42
389.795 360.461 400.684
383.65 37.60
2 49 398.133
370.468 384.30 37.66
總平均 367.25 35.99
第二節 實驗設置
實驗設置如圖4.1 所示，位移計與應變計設置如圖 4.2 所示，L1 與 L2 裝設 於柱上方與梁中心線之位置，為量測梁與樓板於受力方向之位移，D1-D2 設置於柱上方側向與梁中心線之處，為量測柱之側向位移。D3-D6 設置於梁 之上下翼板，為量測梁之旋轉變形，其設置位置L 則因梁之設計不同而有差 異，如表4.3 所示。
圖 4.1 實驗設置
（資料來源：本研究整理）
表 4.3 梁側向位移計裝設位置 L
測試梁 與梁端點距離 L (mm)
BM-CC 1000 BM-CC-LS 1000 BM-CC-EGLS 1100
BM-CC-TS 900 BM-NN-C 2200 BM-NN-U 2200 （資料來源：本研究整理）
圖 4.2 位移計與應變計裝設位置圖
（方向：W 側為 200 萬能試驗機施力側，另一側為 E 側）
（資料來源：本研究整理）
第三節 實驗加載歷時
Number of Cycle
Drift Ratio (%)
8.0%
第四節 實驗結果
-229.2 -171.9 -114.6 -57.3 0 57.3 114.6 171.9 229.2
Displacement (mm) - LVDT
Force (tf)
圖4.4 梁 BM-CC 遲滯迴圈
（資料來源：本研究整理）
-200
-229.2 -171.9 -114.6 -57.3 0 57.3 114.6 171.9 229.2
Displacement (mm) - LVDT
Force (tf)
-229.2 -171.9 -114.6 -57.3 0 57.3 114.6 171.9 229.2
Displacement (mm) -LVDT
Force (tf)
圖4.6 梁 BM-EGLS 遲滯迴圈
（資料來源：本研究整理）
-200
-229.2 -171.9 -114.6 -57.3 0 57.3 114.6 171.9 229.2
Displacement (mm) - LVDT
Force (tf)
-229.2 -171.9 -114.6 -57.3 0 57.3 114.6 171.9 229.2
Displacement (mm) - LVDT
Force (tf)
圖4.8 梁 BM-NNC 遲滯迴圈
（資料來源：本研究整理）
-200
-229.2 -171.9 -114.6 -57.3 0 57.3 114.6 171.9 229.2 Displacement (mm) -LVDT
Force (tf)
Lateral Drift ratio (%)
Normalized Moment (M/Mp)
1st cycle 2nd cycle
圖4.10 梁 BM-CC 之包絡線圖
（資料來源：本研究整理）
-2
Lateral Drift ratio (%)
Normalized Moment (M/Mp)
1st cycle 2nc cycle
圖4.11 梁 BM-CC-LS 之包絡線圖
Lateral Drift ratio (%)
Normalized Moment (M/Mp)
1st cycle 2nd cycle
圖4.12 梁 BM-CC-EGLS 之包絡線圖
（資料來源：本研究整理）
-2
Lateral Drift ratio (%)
Normalized Moment (M/Mp)
1st cycle 2nd cycle
圖4.13 梁 BM-CCTS 之包絡線圖
圖 4-14 梁BM-CC-LS 局部挫屈
（資料來源：本研究整理）
圖 4-15 梁BM-CC-LS 側向扭轉挫屈
（資料來源：本研究整理）
圖 4-16 梁BM-CC-LS 下翼板與端板間銲道破裂
（資料來源：本研究整理）
二、梁BM-CC
試體BM-CC 初始降伏線於層間變位角達 0.75 %時，出現於梁下翼板，3 % 時E 側梁腹板於距端點 20-40cm，下翼板切削段上面 10-25cm 處發生局部挫屈，
且有側向扭轉挫屈發生，至7%試體已嚴重扭曲，如圖 4-17。
樓板於層間變位角達1.5 %時樓板與梁於端板處分離，2 %時與梁端分離長 度約40cm，4 %時已達約 70cm 且端點已嚴重開裂，如圖 4-18 所示。
實驗第33 圈層間變位角達 6 %時，兩端梁下翼板破裂，如圖 4-19，至第 34 圈時梁裂縫向內延伸至約2/3 下翼板寬度但尚未完全斷裂，力量下降至 85 %以 下，實驗停止。
圖 4-17 梁BM-CC 側向扭轉挫屈
（資料來源：本研究整理）
圖 4-18 梁BM-CC 端點混凝土開裂
（資料來源：本研究整理）
圖 4-19 梁BM-CC 下翼板破裂
（資料來源：本研究整理）
三、梁BM-EG-LS
試體BM-EG-LS 初始降伏線於層間變位角達 0.75 %時，出現於梁下翼板，3
%時 E 側梁腹板於距端點 25-50cm，E 側下翼板切削段上面 10-25cm 處發生局部 挫屈，至4 %梁下翼板發生側向扭轉挫屈，如圖 4-20，至 5 % W 側上翼板發生 局部挫屈。
樓板於層間變位角達1.5 %時樓板與梁於端板處分離，2 %時與梁端分離長 度約70cm，至 5 %時有斜裂縫，6 %裂縫擴大，如圖 4-21。
實驗第33 圈層間變位角達 6 %時，E 側梁下翼板於 55cm 斷裂且向上延伸至 腹板25cm 處，如圖，力量下降至 85 %以下，實驗停止。
圖 4-20 梁BM-EGLS 側向扭轉挫屈
（資料來源：本研究整理）
圖 4-21 梁BM-EGLS 樓板開裂
（資料來源：本研究整理）
圖 4-22 梁BM-EGLS 端點混凝土開裂
（資料來源：本研究整理）
圖 4-23 梁BM-EGLS 下翼板開裂且向上延伸至腹板
（資料來源：本研究整理）
四、梁BM-CC-TS
試體BM-CC-TS 初始降伏線於層間變位角達 0.75 %時，出現於梁下翼板，4
%時 E 側梁腹板於距端點 25-35cm，E 側下翼板切削段上面 15-25cm 處發生局部 挫屈，如圖4-24 所示，至 4 %梁下翼板發生側向扭轉挫屈，至 5 %兩側下翼板皆 發生扭轉挫屈。
樓板於層間變位角達1.5 %時樓板與梁於端板處分離，2 %時與梁端分離長 度約70cm。
實驗第31 圈層間變位角達 5 %時，E 側梁端板螺栓斷裂，力量下降至 85 % 以下，實驗停止。
圖 4-24 梁BM-CC-TS 腹板局部挫屈
（資料來源：本研究整理）
圖 4-25 梁BM-CC-TS 側向扭轉挫屈
（資料來源：本研究整理）
第五章 結論與建議
第二節 建議事項 中長期之建議
主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：相關學術團體
1. 本研究案相關之決定性參數多，建議後續宜以有限元素模擬，以進行 更多參數之探討。
2. 使用側向支撐如加勁托架式，或補強整體斷面如增加補強板或加勁 板，對於可提升整體鋼梁扭轉勁度之效果，建議納入未來研究內容。
3. 有關實心混凝土樓板對於梁穩定性之增益，因樓板的厚度、配筋型式、
剪力釘間距、剪力釘長度、梁翼厚度、梁高度等眾多因素影響而有不 同之效果，建議未來可逐步規劃以進行相關之實驗。
4. 本研究案屬於先導性之研究，因困難度大且經費需求較高，試體數量 不多，對於如何提升梁穩定性之設計方法，需再進一步規劃相關實驗，
並廣徵專家學者意見後才能得到較具體之成果。
附錄一 期初報告審查意見會議紀錄
附錄一 期初報告審查意見會議紀錄
內政部建築研究所 100 年度第 1 次研究業務協調會議紀錄
念相近，建議可以參考。另宜有火災災例與研究成果相互印
量，俾符合調查樣本數統計需要；另請妥善規劃綠建築個案
內政部建築研究所 100 年度第 7 次研究業務協調會議紀錄
1. 本案應聚焦在塗料耐久耐候性能的探討，未來的成果報告
本次會議與會同仁之寶貴意見，請各計畫主持人納入後續研究 參採並修正內容，使研究成果更為豐富完整。
九、散會：（下午 4 時 00 分）
附錄二 期中報告審查意見會議紀錄與回應表
附錄二 期中報告審查意見會議紀錄與回應表
內政部建築研究所
1. 本研究案規劃完整，試體設計亦符合現有耐震課題，符
2. 本研究案試體鋼骨各肢材間之銲接條件與寬厚比，建議
2. 受限於試驗機之使用容量，研究試體之尺寸效應，始終
(第 1 頁提到住宅所受的影響明顯)指提高可用高度？
十、散會：下午4 時 30 分。
期中報告審查委員意見回應表
4. 本研究案影響到哪些規範，請列 表。
本研究案影響之規範為「鋼 結 構 極 限 設 計 法 規 範 及 解 說」及「鋼結構容許應力設 計法規範及解說」
附錄三 期末報告審查意見會議紀錄與回應表
附錄三 期末報告審查意見會議紀錄與回應表
內政部建築研究所
再充實，建議試體數量酌予增加，並分別在 101 及 102
納入本研究案探討。
側撐方法納入研究探討。
期末報告審查委員意見回應表
參考書目
參考書目
中文部分：
中華民國鋼結構協會，2008，「鋼構造建築物鋼結構設計技術規範-鋼結構容許 應力設計法規範及解說」，2007 年 6 月。
中華民國鋼結構協會，2008，「鋼構造建築物鋼結構設計技術規範-鋼結構極限 設計法規範及解說」，2007 年 6 月。
林禹任，2008，「抗彎構架中 H 型鋼梁之挫屈行為」，碩士論文，國立台灣科技 大學營建工程系，台北，2008 年 4 月。
英文部分：
American Institute of Steel Construction (AISC) (2005), “Seismic provisions for structural steel buildings.” Chicago.
Hideo Takabatake, Shigeru Kusumoto, and Tomitaka Inoue, 1991, “Lateral Buckling Behavior of I Beams Stiffened with Stiffeners”, Journal of Structural Engineering, pp.3203-3215, Vol. 117, No. 11, November, 1991.
Jan Jirsak, 2008, “Lateral-Torsional Buckling Behavior of Steel Beams with Nodal Type Lateral Bracing,” Master Thesis, NTUST, Taipei, Taiwan.
Joseph A. Yura, 2001, “Fundamentals of Beam Bracing,” Engineering Journal., American Institute of Steel Construction, Inc., pp11-26.