第二章 試體計畫
第三節 試驗裝置與測計安排
試體上方設有厚度為 15 mm 之鋼製頂板，頂板預留直徑為 250 mm 之圓孔，
以利試體由上而下灌漿之用，完成混凝土灌漿後，將鋼製頂板塞回圓孔並銲接固 定，再於混凝土澆置面與鋼頂板下緣間，以無收縮水泥填滿其空間，讓致動器施 加軸壓力時，將應力平均分佈於柱試體之頂端，避免應力集中傳遞而造成非預期 之破壞。本研究 RC 柱試體均採單軸應變計，用以記錄柱試體下部塑性鉸區內部 縱向鋼筋、外箍筋與 CFRP 表面等處之單向應變，單一柱試體內部縱向及橫向鋼 筋共設置 9 組應變計，包覆 CFRP 表面則設置 10 組應變計，詳如圖 2.13 所示；
外掛位移計則量測試體的位移量；試驗裝置有大型試驗構架、600 噸與 200 噸 油壓致動器，進行撓曲試驗，探討非韌性配筋柱與韌性配筋柱之撓曲行為，詳如 圖 2.14 所示。撓曲試驗中所採用的側向位移歷時圖，如圖 2.15 所示。本研究之 試驗流程為首先針對柱試體施加軸力(試驗過程中軸力維持不變)，再以位移控制 模式(Displacement Control Mode)進行側向位移歷時，其中側向位移速率為 1 mm/sec。
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表 2.1 非韌性柱試體相關參數比較
表 2.2 碳纖維布規格
規格 FAW200 FAW300 測試方法 單位面積纖維質量
(g/m2/層) ≥200 ≥300 CNS13062 抗拉強度
(kgf/cm/層) 460 以上 690 以上 CNS13555 設計厚度
(mm/層) 0.11 0.165 --- 伸長率
(%) ≥1.7 CNS 13555
貼片幅寬
(cm) 40 或 50 40 或 50 ---
(資料來源：參考書目[19])
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表 2.3 各柱試體斷面配筋及碳纖維包覆情形
圖 2.1 非韌性配筋柱橫向箍鋼筋間距過大之情形
(資料來源：李宏仁)
圖 2.2 非韌性配筋柱箍筋端部僅為 90 度彎鉤且柱內設有排水管
(資料來源：李宏仁)
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50 cm
50 cm
R > 3 cm
> 10 cm
圖 2.3 RC 柱試體外部 CFRP 貼片以水平向之包覆方式
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圖 2.4 試體 NDN 之設計圖
140 3-D25@120130 120
500 1000 500 175
預埋Φ70PVC管
Section C-C 基座主筋：D25-SD420W 基座箍筋：D25-SD420W
900
Bottom plate 500 300 15 Rebar D25 SD420W
Hole diameter = 150 mm (φ=150mm)
Longitudinal rebar welded with plate Steel plate
圖 2.5 NDC 試體於補強前之柱試體斷面圖
(資料來源：本研究製作)
圖 2.6 𝒔間距內碳纖維布與橫向鋼筋側向力
(資料來源：參考書目[16])
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圖 2.7 底座製作與定平
（資料來源：本研究）
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(a)未設置碳纖維錨栓 (b)設置碳纖維錨栓 圖 2.8 矩形 RC 柱採碳纖維包覆補強及碳纖維錨栓之情形
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圖 2.9 碳纖維錨栓示意圖
(資料來源：[11])
(a)包覆 CFRP 柱 (b)未包覆 CFRP 柱 圖 2.10 柱試體有(未)包覆 CFRP 可能影響破壞模式
(資料來源：[1])
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圖 2.11 RC 受損柱採低壓灌注裂縫之施工圖
(資料來源：本研究)
圖 2.12 自加工廠完成加工送抵工作區之鋼筋
（資料來源：本研究）
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95 95 95 60
圖 2.14 軸力構架試驗裝置示意圖
（資料來源：本研究）
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4 8 12 16 20 24 28 32 36 48 56 64 3 cycles of each drift ratio 2 cycles of each drift ratio
圖 2.15 試驗側向加載之位移控制歷時
（資料來源：ACI-374.1-05 規範）
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圖 2.16 底座鋼筋籠之組立
（資料來源：本研究）
圖 2.17 上部柱主筋之定位
（資料來源：本研究）
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圖 2.18 底座預留未來供螺桿貫穿鎖固之 PVC 管
（資料來源：本研究）
圖 2.19 於試體底座預留便於吊裝作業之吊耳
（資料來源：本研究）
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圖 2.20 底座模板之組立
（資料來源：本研究）
圖 2.21 底座混凝土澆置
（資料來源：本研究）
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圖 2.22 底座拆模後之情形
（資料來源：本研究）
圖 2.23 柱試體應變計之黏貼
（資料來源：本研究）
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圖 2.24 應變計之黏貼與固定
（資料來源：本研究）
圖 2.25 上部柱身鋼筋之組立
（資料來源：本研究）
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圖 2.26 模板之圓形導角
（資料來源：本研究）
圖 2.27 上部柱身模板完成組立
（資料來源：本研究）
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圖 2.28 上部柱混凝土之澆置
（資料來源：本研究）
圖 2.29 上部柱混凝土之搗實
（資料來源：本研究）
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圖 2.30 混凝土澆置坍度試驗
（資料來源：本研究）
圖 2.31 混凝土圓柱式體製作
（資料來源：本研究）
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圖 2.32 柱頂上部灌漿孔圓形蓋板之封板
（資料來源：本研究）
圖 2.33 應變計訊號線束之收線
（資料來源：本研究）
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圖 2.34 上部混凝土柱四周之導角
（資料來源：本研究）
圖 2.35 試體製作完成與養護情形現況
（資料來源：本研究）
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