第一章 緒論
1.1 研究背景
全球各地高速發展，過度的開發使土地資源大幅減少，建築物必 須往高空發展才能滿足需求，因而造成高樓林立。鋼構造能夠有效減 少建築物之自重，鋼材強度大能減少構件之斷面積，而且有良好的韌 性，以及能夠使建築物有效抵抗地震的侵襲，保障人民的性命及財 產，故鋼構造已廣泛被使用於高層建築物。
鋼構造縱使擁有上述等之優點，但伴隨而來的是鋼材的不耐熱，
當溫度提高時鋼材的材料強度就會逐漸減少。近年內美國911 事件世 貿大樓之倒塌肇因於大火，與國內東帝士大樓之嚴重火害，使人們再 一次關注鋼構造的耐火能力，國內及國外學者也紛紛對這方面進行很 多研究。當鋼材溫度超過500°C 時，鋼材的強度會大幅下降，而一般 火災的環境溫度約 1000°C，故鋼結構規範也要求鋼構造必須進行防 火被覆材施工，目的在於減慢火災時熱能傳遞到鋼材，以確保在一定 防火時效下結構物的安全。所以鋼構造受嚴重火害時會有機會發生倒 塌，故研究鋼構造在高溫下之行為成為了一項重要之課題。
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1.2 研究目的
本研究之目的在於探討合成梁在高溫下之撓曲行為，以不同防火 被覆厚度，及有否載重的情況下，探討對合成梁撓曲行為之影響，並 建立一套合理之分析模型，分析合成梁在高溫下之撓曲行為。
1.3 研究方法
本研究按照 CNS 12514 (經濟部標準檢驗局 1997) 對水平承重 構造的耐火性能進行試驗，以兩組相同條件UL 認證 1 小時防火時效 厚度的防火被覆試體分別進行載重及無載重條件的試驗，以判定兩組 試體的耐火性能。進行一組按 CNS 要求使用 UL 規定防火時效之防 火被覆厚度時，必須以 1.25 倍厚度之防火被覆試體以載重條件的試 驗進行測試，測試不同厚度之防火被覆材料對耐火性能的影響。
分析方法是以基本的材料力學方法推導一套合理之分析模型，以 熱膨脹及材料力學性質折減的方法進行分析，再將前述兩者之分析結 果疊加即為合成梁之撓度。利用試驗時獲得之鋼梁表面溫度數據，輸 入至這分析模型，分析的撓曲結果與試驗時實際量測的數據進行比 較，驗證此分析模型之合理性。
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1.4 論文內容
本文共分為五章。第一章介紹鋼構造防火之重要性與本研究之目 的及研究方法。第二章回顧國內外相關耐火性能判定之規範及有關本 研究之相關文獻。第三章介紹試驗之規劃，詳細說明試體之製作、試 驗設置、量測儀器設置、試驗步驟及試驗結果與討論。第四章為說明 分析方法之建立，包括合成梁之熱膨脹分析與高溫下材料力學性質折 減之分析，及以試驗中所量測之數據驗證分析模型。第五章為本研究 之結論與建議。