第一章 緒論
第三節 研究方法
在建築結構遭受火災高溫破壞之際,柱為支撐結構體載重之主要構件,其重要性 不言可喻。國內現行法規關於鋼骨鋼筋混凝土材料之規定係訂於建築技術規則建築構 造編(民國 96 年 12 月 18 日修正)第七章之第 502 條,其對鋼骨鋼筋混凝土構造設計 要求考量強度及使用性兩種極限狀態;其中,強度極限狀態包含:降伏、挫屈、傾倒、
疲勞或斷裂等極限狀態,而使用性極限狀態則包含:撓度、側向位移、振動或其他影 響正常使用功能之極限狀態。就填充型箱型柱而言,其銲接方式隨柱身位置(如梁柱 接頭區)及內部灌注混凝土與否而定。如前所述,梁柱接頭區及其上下方各一倍柱寬 之範圍內箱型柱須採用 CP,且含柱續接樓層之柱應全長採 CP,其餘部分則可採用 PP,
如圖 1-1 之示意圖所示。
圖 1-1 填充型箱型柱銲接方式示意圖
(資料來源:本研究整理)
至於填充型箱型柱內部若灌漿,則須採用 CP;否則,PP 區要用 Tie Bar,除非檢 查不因壓力而變形。另外,設計規範 ASD 規定:柱續接樓層之柱全長須採用 CP,除 非大地震時柱軸力小於 80%之柱軸壓強度可用 PP,否則仍要 CP。惟就高溫下(火害 中)或火害後之分析與設計考量而言,現行頒佈 SRC 構造設計規範仍亟需後續研究提 供銲接工法對填充型箱型柱於火害挫屈行為或破壞模式影響之完整資料數據。爰此,
本研究將根據我國「鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範與解說」,設計承重 CFBC 試體(混 凝土灌入銲接組合箱型鋼柱);期透過不同銲接工法製造實尺寸填充型箱型柱試體,
進行火害試驗,以評估其火害行為及防火性能。在模擬試體火災高溫情況方面,將依 據我國 CNS 12514「建築物構造部分耐火試驗法」相關規定進行兩組試體試驗研究,
以比較不同銲接工法所製造 CFBC 試體於高溫環境下其銲接組合箱型鋼與核心混凝土 之力學行為及溫度傳遞情況。再者,本研究將利用有限元素分析軟體,模擬 CFBC 試 體受軸向載重與實驗高溫爐加溫時其試體溫度分佈情形、溫度傳遞狀態及試體破壞模 式,並與試驗結果比對,以確定分析模型之正確性。有關本研究之整體流程,茲詳列 如圖 1-2。
研究計畫開始
文獻資料蒐集與整理
實驗研究 分析研究
1. 規劃實驗 2. 製作試體 3 .安裝試體 4. 架設儀器 5. 進行實驗
1. 建立分析模式 2. 模擬實驗行為 3 .比較實驗結果與分析結果
4. 修正分析模式
實驗結果分析與討論
期中審查
建立分析方法 第一次專家學者諮詢
座談會
期末審查 第二次專家學者諮詢
座談會
圖 1-2 研究流程圖
(資料來源:本研究整理)