第二章 試驗儀器介紹
依據試驗設備中之冷卻水塔、模擬水體質量之組合構架、彈簧避 振器作基本介紹，並詳細說明試體之組成、組裝、尺寸等與試驗過程 中量測儀器之介紹。如圖2.1 所示，本試驗之整體架構可分為冷卻水 塔、組合構架、彈簧避振器基座等三部分。承重物是採用將於所介紹 之冷卻水塔；組合構架是以兩組 I 型鋼加上斜撐組成之構架。冷卻水 塔與組合構架合計總重約為3.7 噸，與冷卻水塔在實際運轉中的重量 約略相同。
2.1 試驗設備 1. 冷卻水塔：
本研究對象為醫院建築適用之空調設備冷卻水塔，如圖 2.2、圖 2.3 所示，尺寸為 3.5m×3m×3m(長×寬×高)。循環冷卻設備設計基準 熱水溫度為37℃、冷水溫度為 32℃、外氣溼球溫度為 27℃、循環水 量為13 LPM/RT，型號為 LCC 型密閉式冷卻塔。試驗時，以組合構 架模擬運轉中之水體質量。
2. 彈簧避振器：
試驗所使用之彈簧避振器型號為YS-2-1200A25，屬螺桿束制型。
一組彈簧避振器內含兩個抗垂直振動的彈簧，可承受 1200 公斤重之 垂直向靜載重，彈簧底部無任何固定措施，僅平放在外框之基座上。
外框鐵材部分則使用黑鐵(SS41)，並且採熱浸鍍鋅處理以防止外框生 鏽，彈簧上部則由水平蓋板覆蓋，水平蓋板上方則有高度調整螺栓，
除了可調整承重蓋板的高度外，在試驗過程中承重蓋板可傳遞水平側 力和垂直載重至彈簧；承重蓋板除了和中間高度調整螺栓以螺絲接合 外，另外在兩側各銲接一支螺桿，插入外框架上部的孔內；孔內則有 裝設橡膠墊圈，可避免兩側螺桿直接碰撞外框架( 彈簧避振器實際圖 形請參考圖 2.4、圖 2.5 所示)。本試驗安裝之彈簧避振器適合用於安 裝在冰水主機、冷卻水塔、發電機等空調設備下。其作用在於可隔絕 冷卻水塔發動及運作時所產生之振動傳遞至建築結構。
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3. 組合構架：
組合構架由兩組各兩支 I 型鋼加上八支對接斜撐所組立而成，其 目 的 是 用 來 模 擬 冷 卻 水 塔 運 轉 中 之 水 體 質 量 。I 型 鋼 尺 寸 分 為 H400×400×12×19、H350×350×12×19 兩種；斜撐為 L75×75×12 之角 鋼。B1~B4 樑為 I 型鋼，B1 梁為進行反覆載重試驗中銜接油壓致動 器之受力樑， 其尺寸為 H400×400×12×19 如圖 2.6 所示；B2、B4 樑 為長軸方向非受力之橫樑，其尺寸為H350×350×12×19 如圖 2.7 所示；
B3 樑為短軸後端非受力之樑，其尺寸為 H400×400×12×19 如圖 2.8 所示；斜撐角鋼尺寸為 L75×75×12，如圖 2.9 所示；在 B3 樑腹焊上 補強鋼版，為避免致動器施力過大造成翼版局部挫曲如圖2.10 所示；
於 B1~B4 之樑腹焊上連接板以利斜撐與各樑相接，連接板示意圖如 圖 2.11 所示。各樑相接後，欲使傳力機制有效傳遞與避免組合構架 變形過大，在組合構架中以斜撐相接，束制構架變形，完成組合構架 圖如圖2.12。
2.2 量測裝置
1.測力計（Load Cell）:
採用國家地震中心提供之測力計，可量測得三軸向(水平剪力+軸 力) 之力量，且三向之量測容量均為 20 噸。
2.外部水平位移計:
採用 MTS 公司出產之 Temposonics Ⅱ Transducer ，使用磁致伸 縮工作原理(Magnetosrictive Technology)量測試驗位移。
3.拉線式位移計(Cable-Extension Displacement Sensor):
其功用在於可量測待測物任意角度之位移量，原理為利用不銹鋼 軟索連結於待測物上，而另一端裝載有訊號轉盤則安裝於固定端，當 待測物產生移動時，軟索因應待測物的移動而產生伸縮，此時拉線式 位移計內部的彈簧轉軸開始轉動，並且產生訊號。
4.加速度規:
採用 SETRA 公司出產之加速度規，其型號為 Model 141A，試驗
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範圍±2g。
2.3 試驗架設
冷卻水塔系統由冷卻水塔、組合構架與彈簧避振器組成，參見圖 2.13。首先將冷卻水塔固接在組合構架上，再將彈簧避振器安裝於組 合構架之下方，完成試驗試體參見圖 2.14。整體試驗設計重點分為兩 部分，第一部分為組合構架個別構件組裝與冷卻水塔之組裝，第二部 分為彈簧避振器、測力計、強力地板間與轉接版處之接合。施工步驟 如下所示：
第一部份：試驗試體組裝
(1) B1 樑在受反覆載重中避免翼板局部挫曲，在翼版上焊上補強鋼 版，並在上翼版處焊上連接版便以斜撐相接。
(2) B2、B4 樑頭尾做封頭銜接版，並在銜接版上鑽孔以便與 B1 及 B3 樑銜接，並在各樑腹板焊上連接板以便與斜撐相接。
(3) 將各樑相接後，成為一方型構架，並在內部裝上對接之斜撐讓力 量有效傳遞。
(4) 將組裝完成後之組合構架、冷卻水塔、彈簧避振器相互接合，完 成試驗試體架設。
第二部份：轉接版與測力計組裝
(1) 將彈簧避振器底部和(a.1)及(a.2)版連接，頂部和組合構架固定接 合。
(2) 在欲裝設彈簧避振器的部分，測力計上方裝設(a.1)及(a.2) 版，如 圖2.15 及 2.16 所示。
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