三、 柱構材反復載重試驗
3.1 試驗規劃與設計
3.1.1 試體規劃
6 支懸臂式柱構材外觀如圖 3-2 所示，懸臂部分斷面為 50 cm×50 cm，配置 16 根＃8 鋼筋，鋼筋比為 3.24%，長度為 269 cm。試體使 用 SD420W 鋼筋以及抗壓強度為 280 kg/cm2
之混凝土。試體頂部施加 0.1fc’Ag（ 約 70 t）之軸壓力。試體編號分別為 R-Y1、L1-Y1、L1-Y2、
L1-Y3、L2-Y3、L1/2-Y3，其中 R 代表鋼筋未續接之參考試體，L1 代 表全部鋼筋續接器續接位置位於柱頭，L2 代表全部鋼筋續接器續接位 置位於塑性鉸區外邊緣，L1/2 代表半數在 L1 處續接半數在 L2 位置續 接；Y1 代表鋼筋具第一種降伏強度（4200～4350 kg/cm2），Y2 代表鋼 筋具第二種降伏強度（4800～4950 kg/cm2
），Y3 代表鋼筋具第二種降 伏強度（5350～5500 kg/cm2
）。所探討的課題如下：
（1） 試體 R-Y1 及 L1-Y1－比較續接器之有無對柱構材受力行為之影 響。
（2） 試體 L1-Y1、L1-Y2 及 L1-Y3－比較施工時不同批鋼筋(降伏強 度不同)續接對柱構材之影響。
（3） 試體 L2-Y3 及 L1/2-Y3－比較全斷面續接與半數隔根續接對柱 構材之影響。
（4） 試 體 L1-Y3 及 L2-Y3 － 比 較 續 接 於 臨 界 斷 面 與 臨 界 斷 面 外 d(50cm)處對柱構材之影響。
三、 柱構材反復載重試驗 bar 的方式以方便鋼筋綁紥與灌漿，headed bar 使用之機械式錨 定物尺寸以 ASTM A970/A70M-98 之規定為之，細部詳見圖 3-2
-14-之支撐，支撐處可視為鉸支承，支承 與支承之間，模板需具有足夠勁 度不產生過大之彎曲變形(Δmax≦1cm)，如圖 3-5；設計外力以承受比 重為 2.4 t/m3的流體產生之側向靜液壓；支撐使用3 8′′直徑之螺桿。
為保留基座震動搗實空間，基座頂部不封模，以確保基座不產生 蜂窩，而影響強度，採柱與基座分開 灌漿，模板之詳圖，如圖 3-6 所 示。
原本模板設計抵抗側向力之順序為模板、側撐、螺桿，以模板為 主 要 抵 抗 混 凝 土 側 向 力 之 元 件 ， 故 以 模 板 需 具 有 足 夠 彎 曲 勁 度 抵 抗 100%的外力；但是，於施工後方才發覺原本假想之模型有誤，整個模 板系統抵抗外力之順序應按各元件之勁度，由 大至小分配，正確之順 序應為螺桿、側撐、模板；所幸此項假設模型之誤差，僅造成模板之 彎曲勁度較需求為大，並不影響後續施工之進行，在此提出僅作為以 後有類似設計之參考。
3.1.4 軸 力加載裝置
軸力需求設定為 0.1fc’Ag，經計算後為 70 tf，參考學長之設計加 以改良，將原本直通之螺桿，加上鉸接裝置，使軸力之方向於加載過 程中，可 視為直通過斷面之中心；基 於安全性之考量，安全係數使用 2.0， 軸 力 螺 桿 使 用 A490Φ 40×4， 上 部 長 度 為 300cm， 下 部 長 度 為 100cm；鉸接裝置之插銷(pin)直徑經計算後使用 5cm，頂部使用剛性 極大之組合鋼板以作為試體頂部千斤 頂之反力板，將壓力加於試 體。
MTS 側推試體時，因為試體頂部與頂部組合鋼板轉角不一致，但 是由於千斤頂之推力不允許試體頂部與組合鋼 板產生相對轉動，於是 便 會 使 軸 力 裝 置 產 生 諧 和 變 形(試體勁度遠大於軸力裝置)，因而產生 軸力變大之現象；為避免於側推過程中產生過大之軸力變化，於頂部 加上勁度較小之盤形彈簧，以減少軸力變化，(軸力裝置與盤型彈簧軸 向勁度比約為 10：1)，應可以將軸力變化控制在 70～76tf 之間。
基座固定裝置採用 A490Φ 30×16 鎖緊於地梁，以抵抗 MTS 側推 時造成之彎矩與剪力，安全係數為 2.0，軸力裝置如圖 3-7 所示。
試驗後發現，基座固定效果並不如預 期，原因為基座固定之螺桿 僅以氣動螺栓打緊，其僅能發揮被動抵抗之效果，加上軸力裝置與試 體為自體平衡狀態，無法將試體壓緊於地梁上，所以採用此種軸力裝 置 ， 基 座 之 固 定 就 必 須 以 主 動 方 式 施 加 ， 譬 如 對 螺 桿 施 加 足 夠 之 預
三、 柱構材反復載重試驗
力，或以千斤頂於側向頂住試體，方 可有效控制基座之側移量。