結論

矩 形 CFBC 的 斷 面長 寬 比 ，目 前 國 內 規 範 並 無 限制 其 比 例 上 限 ， 基 於 箱 型 柱 鋼 板 之 標 稱 降 伏 強 度 3.3tf cm²、 560kgf cm²標 稱 抗 壓 強 度 混 凝 土 、 箱 型 柱 以 全 滲 透 銲 接 製 作 以 及 低 軸 力 作 用 (承 受 軸 力 約 為 軸 向 強 度 20%)之 條 件 下 ， 實 驗 結 果 發 現 長 寬 比 對 矩 形 填 充 高 強 度 混 凝 土 箱型 鋼 柱 之 彎 矩 強 度 或塑 性 轉 角 容 量 之 影 響有 限，並 無 不 保 守的 情 況 ， 建 議 國 內 SRC 規 範 針 對 填 充 型 箱 型 柱 部 分 ， 可 由 目 前 560

cm2

kgf 之 上 限規 定 ， 適 度 調 整至 700kgf cm²。 但 長 寬 比 對 矩 形填 充 一 般 強度 混 凝 土 箱 型 鋼 柱 之 彎 矩 強 度 或 塑 性 轉 角容 量 有 明 顯 影 響，國 內 規 範仍 應 趕 快 做 出 長 寬 比限 制 的 條 文 增 訂，以免 工 程 實 務 出 現 不保 守 的 設計 案 例 持 續 增 加 。

目 前 SRC 規 範 規 定 混 凝 土設 計 強 度 上 限 為 560 kgf/cm²， 但 鋼結 構 規 範並 未 限 制 柱 內 混 凝 土強 度，故 實 務 上 混 凝土 強 度 的 確 有 使 用超 過 700 kgf/cm² 的 案 例 ， 惟填 充 高 強 度 混 凝 土 箱型 柱 較 少 有 實 驗 驗證 其 耐 震性 能，若 實 際 混 凝 土強 度 比 設 計 混 凝 土 強度 差 異 太 大，可 能造 成 實 際破 壞 模 式 與 預 期 的 不同，建 議 設 計 者 在 實際 應 用 時，最 好 能訂 定 混 凝土 實 際 抗 壓 強 度 的 可接 受 範 圍，以 免 破 壞產 生 在 不 希 望 破 壞的 位 置。另 外，實 務 上 長 寬 比較 大 之 柱 斷 面，梁 與 柱 連 接時 有 偏 心，應 注 意 其偏 心 之 影 響 。

第 二 節 建 議

建 議 一

中 長 期 建 議 ：於 鋼 骨 鋼 筋 混凝 土 規 範第 9.6.3 節 增訂 長 寬 比 限 制 主 辦 機關 ： 內 政 部 營 建 署

協 辦 機關 ： 內 政 部 建 築 研 究所

目 前 國 內 規 範 並 無 限 制 矩 形 填 充 混 凝 土 箱 型 鋼 柱 的 斷 面 長 寬 比 上 限，實 驗 結 果 發 現 長 寬比 確 實 會 造 成 軸 向 強度 及 塑 性 轉 角 容量 下 降，並 出 現 不 保 守 的 情 況，國 內 規 範 必 須 趕 快增 訂 長 寬 比 限 制的 條 文 或解 說，以 免 工 程 實 務出 現 不 保 守 的 設 計 案例 持 續 增 加。本研 究 建 議 矩 形 填 充 混 凝 土 箱 型 鋼 柱 之 長 寬 比 上 限 為 1.4， 若 矩 形 填 充 混 凝 土箱 型 鋼 柱 之 長 寬 比 超過 此 長 寬 比 上 限，且結 構 分 析 發 現 此處 會 產 生塑 鉸，則 建 議 設 計 者應 在 塑 鉸 區 採 用 韌 性強 化 措 施，例 如依 照 本 研究 建 議 的 方 式 適 當 設計 及 配 置 圍 束 繫 桿，但 建 議 長 寬 比 仍不 應 大於 2.5。

建 議 二

中 長 期 建 議：舉 辦 含 混 凝 土箱 型 柱 及 相 關 研 究 課題 之 成 果 發 表會 主 辦 機關 ： 內 政 部 建 築 研 究所

協 辦 機關 ： 財 團 法 人 台 灣 建築 中 心

CFBC 結 構 系 統 為 比 傳 統 結 構 系 統 更 安 全 、 更 經 濟 、 更 環 保 的 新 世 代結 構 系 統，本 研 究 及後 續 相 關 研 究 對 於 建築 技 術 有 一 定 程度 的 助 益 ， 可 舉 辦 研 討 會 將 與 工 程 實 務 有 關 之 研 究 發 現 推 廣 至 工 程 界 。

附錄一 第 2 次研究業務協調會議紀錄

一、時間：104 年 2 月 10 日(星期二)下午 2 時正 二、地點：本所簡報室

三、主席：何所長明錦 四、出席人員：詳簽到簿 五、主席致詞：（略）

六、研究案主持人簡報：（略）

七、發言要點：

（一）「箱型鋼管混凝土柱偏心載重防火性能研究 」案：

1. 本 案 研 究 題 目 討 論 偏 心 載 重 ， 在 實 務 上 建 築 結 構 柱 是 否 常 見 產 生 偏 心 載 重 ， 是 在 那 些 配 置 或 情 況 下 會 產 生 ？ 請 於 報 告 內 容補充說明，以加強研究之重要性。

2. 本 案 研究 偏心 載重之 主 要試 驗參 數，施 加 載重（ P）、彎矩（M）

及偏心距（e），其彼此間相關性及選擇之考量，請補充敘明。

3. 預 期 遭 遇 困 難 中 提 到 柱 試 體 側 向 位 移 之 量 測 設 備 及 技 術 ， 請 於 執 行 過 程 中 ， 將 最 終 所 採 用 之 量 測 設 備 及 技 術 詳 加 介 紹 ， 以供後續此類研究試驗參考。

（二）「矩形填充高強度混凝土箱型鋼柱低軸力下撓曲耐震行為研究」案：

1. 建 議 再 確 認 填 充 混 凝 土 箱 型 鋼 柱 較 常 用 之 混 凝 土 標 稱 強 度 範 圍，以及其與樓層數之關係。

2. 請 再 與 業 界 詢 問 實 際 結 構 分 析 結 果 ， 填 充 混 凝 土 箱 型 鋼 柱 較 常出現軸力與軸向標稱強度之比率範圍。

記錄：王天 志、黃國 倫、陶 其 駿、

羅時麒 、 張乃 修

究案併案研究。

4. 請 注 意試 驗排 程問題 。

（三）「填充高強度混凝土矩形箱型短柱耐震行為研究 」案：

1. 本 研 究 簡 報 內 容 於 設 計 參 數 與 試 體 規 劃 表 ， 仍 見 計 算 試 體 斷 面尺寸數字不正確之情形，請配合於試體型態與尺寸定案時，

統籌調整修正 。

2. 後 續 於 試 體 製 作 施 工 階 段 ， 請 留 意 控 制 高 強 度 混 凝 土 之 實 際 強度，能儘量接近於試體規劃之設計強度。

3. 請 再 強 化 本 研 究 於 協 助 解 決 工 程 應 用 問 題 所 在 之 敘 述 ， 以 及 未來研究成果將呈現於那部設計技術規範之修訂建議。

4. 材 料 實 驗 中 心 於 填 充 混 凝 土 箱 型 鋼 柱 之 研 究 雖 已 有 績 效 ， 惟 仍 請 能 審 慎 檢 視 本 研 究 規 劃 試 體 之 設 計 參 數 與 數 量 ， 並 考 量 於年度預算之容許額度內辦理。

（四）「建築能源資訊智慧化推廣效益評估之研究 」案：

1. 請 蒐 集 建 築 能 源 資 訊 的 各 類 揭 露 方 式 ， 如 智 慧 電 表 、 可 視 化 顯示器、手持式行動裝置等 。

2. 建 築 節 能 程 度 之 比 較 ， 視 比 較 對 象 而 定 ， 如 同 一 建 築 物 用 電 現 況 和 歷 史 用 電 量 相 比 ， 或 和 同 類 建 築 物 平 均 用 電 量 相 比 ， 亦 可 導 入 雲 端 計 算 各 類 建 築 物 之 節 電 排 序 ， 以 鼓 勵 居 住 者 節 約能源。

3. 有 關 建 築 能 源 資 訊 智 慧 化 如 何 展 示 ， 建 議 可 依 成 本 多 寡 規 劃 不 同 能 源 資 訊 智 慧 化 裝 置 之 配 套 模 式 ， 以 供 使 用 者 參 考 ； 至

建議妥予定義 。

5. 關 於 使 用 者 經 驗 研 究 ， 可 能 涉 及 各 類 使 用 者 ， 如 居 住 者 、 管 理 者 、 專 家 、 資 訊 提 供 者 等 ， 本 研 究 之 使 用 者 對 象 ， 請 予 以 釐 清 ； 並 建 議 選 擇 有 實 際 裝 設 能 源 資 訊 之 建 築 案 例 ， 進 行 使 用者經驗調查。

（五）「公立托育中心規劃設計基準之研究 」案：

1. 建 議 以 建 築 為 著 力 點 ， 參 採 衛 福 部 於 幼 教 與 幼 照 之 相 關 規 定 及 研 究成 果， 就國 內 實質 需要 提出 公 立托 育中 心應 具 備之合 理 規 模、 配置 與設 施 設備 等， 以期 研 究成 果能 落實 於 法規及 現行評鑑制度。

2. 建 議 可 將 色 彩 、 照 明 、 感 受 及 教 學 方 式 等 影 響 建 築 空 間 需 求 之因素納入檢討分析。

3. 參考北歐國家之規定與案例時，應評估於國內之適用情形。

4. 建 議 可 將 國 中 、 小 空 餘 教 室 活 化 再 利 用 之 政 策 與 相 關 研 究 成 果納入探討。

八、會議結論：

(一 ) 自 行 研 究 所 需 試 體 之 設 計 、 製 作 及 發 包 ， 請 確 實 依 本 所 內 部 控 制要求的時限，如質如期完成。

(二 ) 請 參 考 與 會 同 仁 之 寶 貴 意 見 ， 並 請 納 入 研 究 內 容 參 採 修 正 ， 使 研究成果更為豐富完整。

九、散會：（下午 4 時 10 分）

附錄二 期中、期末審查會議紀錄及審查意見回應表

「 建 築物 矩 形 填 充 高 強 度 混凝 土 箱 型 鋼 柱 低 軸 力下 撓 曲 耐 震 性 能 驗

審 查 委員 意 見 執 行 單位 回 應

審 查 委員 意 見 執 行 單位 回 應

「 建 築物 矩 形 填 充 高 強 度 混凝 土 箱 型 鋼 柱 低 軸 力下 撓 曲 耐 震 性 能 驗

審 查 委員 意 見 執 行 單位 回 應

審 查 委員 意 見 執 行 單位 回 應

1. 本 研 究 具 工 程 實 務 參 考 價 值，並 可 提供 國 內 工 程 實 務參 考 。

2. 本 研 究 探 討 高 強 度 混 凝 土 ( f_c

=700 kg/cm²)於 CFBC 之 適 用 性，而 目 前國 內 工 程 界 已 有使 用 f_c為 15,000 psi 之 施 工 案 例，建 議 後續 年 度 可 再 規 劃探 討 其 可靠 度 。

3. 建 築 物有 愈 蓋 愈 高 之 趨 勢，因 此 柱 於 承 受 高 軸 壓 狀 態 之 檢 討，其 需 求 將 愈為 迫 切，建 議 後 續 年 度 宜 再 進 行 相 關 之 研 究 。

1. 感 謝 委 員 肯 定 。

2. 更 高 強 度 混 凝 土 的 填 充 型 箱 型 柱 ， 將 納 入 未 來 研 究 的 優 先 研 究 對 象。

3. 更 高 軸 力 的 填 充 型 箱 型 柱 ， 將 納 入 未 來 研 究 的 優 先 研 究 對 象 。

附錄三 填充型箱型柱軸力-彎矩互制曲線分析方式

一、材料參數：

邊長設為D， 鋼板斷面厚度 為t，混凝土強度 為 f_c，正方 形箱型柱之彈性模數為 E_s，鋼板降伏強度為 f_y，偏心距為e。

二、分析前之基本假設：

1. 平 面 橫斷 面在 彎曲後 仍 保持 平面 ；因此 應 變從 中性 軸呈 線性變化。

2. 箱 型 柱鋼 板應 力 -應 變 曲線 為完 全塑性 。

3. 在 張 力區 即中 性軸以 下 之區 域混 凝土不 提 供力 量， 拉力 由鋼版提供。

4. 混 凝 土破 壞時 ，即壓 碎 時之 應變 為ε_c=0.003。

5. 混 凝 土破 壞之 應力分 佈 使用 矩形 惠特尼 方 塊分 析。

三、計算斷面軸力P、彎矩M 及偏心距e Use “fully plastic” for steel box column

Derive x (Balanced Control) _b

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

參考書目

中 文 部 分

1. 內 政 部 營 建 署，2006，「 鋼 骨 鋼 筋 混 凝 土 構 造 設 計 規 範 與 解 說 」。

2. 丁 英 哲 ， 2004， 「 高 強 度 鋼 管 混 凝 土 柱 強 度 之 實 驗 探 討 」 ， 碩 士 論 文 （ 指 導 教 授 ： 呂 東 苗 ） ， 國 立 中 興 大 學 土 木 工 程 系 ， 台 中 ， 2004 年 6 月 。

3. 孫 維 隆，2000，「 加 勁 鋼 管 混 凝 土 柱 受 軸 壓 與 彎 矩 之 行 為 研 究 」，

碩 士 論 文 （ 指 導 教 授 ： 蔡 克 銓 ） ， 國 立 臺 灣 大 學 土 木 工 程 系 ， 台 北 ， 2000 年 7 月。

4. 黃 炯 憲 、 葉 勇 凱 、 劉 季 宇 、 蔡 克 銓 、 王 勝 輝 ， 1999， 「 方 形 加 勁 鋼 管 混 凝 土 柱 受 軸 壓 行 為 之 探 討 （ 一 ） 」 ， 國 家 地 震 工 程 研 究 中 心 ， 報告 編 號 NCREE-99-019。

5. 王 勝 輝，1998，「 加 勁 鋼 管 填 充 混 凝 土 柱 之 軸 向 載 重 行 為 研 究 」，

碩 士 論 文 （ 指 導 教 授 ： 蔡 克 銓 ） ， 國 立 臺 灣 大 學 土 木 工 程 系 ， 台 北 ， 1998 年 7 月。

6. 傅 正 堯 ， 1998， 「 高 強 度 鋼 骨 混 凝 土 柱 之 耐 震 行 為 」 ， 碩 士 論 文

（ 指 導教 授 ： 陳 誠 直 ） ， 國立 交 通 大 學 土 木 工 程系 ， 新 竹 。 7. 黃 炯 憲、鍾 立 來、葉 勇 凱、葉 錦 勳、盧 煉 元、劉 季 宇，1998，「 鋼

管 混 凝 土 構 材 研 究 之 回 顧 」 ， 國 家 地 震 工 程 研 究 中 心 ， 報 告 編 號 NCREE-98-012。

8. 陳 正 誠 、 黃 國 倫 ， 2008， 「 含 高 強 度 混 凝 土 箱 型 鋼 柱 之 軸 向 受 力

9. 陳 正 誠、黃 國 倫，2009，「 混 凝 土 箱 型 鋼柱 之 撓 曲 韌性 行 為 研 究 」，

內 政 部建 築 研 究 所 委 託 研 究報 告 ， GRB 編 號 ：PG9802-0398， 內 政 部 研考 資 訊 系 統 計 畫 編 號： 098301070000G1018， 2009 年 12 月 。

10. 陳 正 誠 、 黃 國 倫 、 蔡 宜 樺 ， 2010， 「 填 充 高 強 度 混 凝 土 箱 型 鋼 柱 之 撓 曲 韌 性 行 為 研 究 」 ， 內 政 部 建 築 研 究 所 委 託 研 究 報 告 ， GRB 編 號 ： PG9902-0224 ， 內 政 部 研 考 資 訊 系 統 計 畫 編 號 ： 099301070000G1021， 2010 年 12 月 。

11. 陶 其 駿 、 蔡 煒 銘 ， 2010， 「 在 不 同 軸 力 下 填 充 混 凝 土 箱 型 鋼 柱 之 撓 曲 行 為 研 究 (1/2)」 ， 內 政 部 建 築 研 究 所 自 行 研 究 報 告 ， 內 政 部

11. 陶 其 駿 、 蔡 煒 銘 ， 2010， 「 在 不 同 軸 力 下 填 充 混 凝 土 箱 型 鋼 柱 之 撓 曲 行 為 研 究 (1/2)」 ， 內 政 部 建 築 研 究 所 自 行 研 究 報 告 ， 內 政 部