試驗設備

第三章 試驗規劃與試驗方法

第一節 試驗設備

本研究使用本所防火實驗中心小型多功能高溫爐及 100 噸之油壓 機。

3-1-1 小型多功能耐火爐：

耐火爐加熱尺寸為 120W×120H×120L（㎝），兩側各有 2 個噴火孔，

共 4 個燃燒機提供熱能，使用燃料為液化石油瓦斯（LPG），每一個燃燒 機配備瓦斯、空氣控制閥、點火變壓器、高壓導線、火星塞及 UV 火焰 監視器，如圖 3.1 所示。

3-1-2 油壓機：

本研究將同時使用位於小型多功能耐火爐上方加載能力為 100 噸之 油壓機及位於梁端上方加載能力為 100 噸之油壓機，該兩部油壓機可獨 立控制，分別施加不同的力量，其油壓缸行程 60 ㎝，且分別在柱端上 方設置 100 噸荷重計；梁端上方設置 50 噸荷重計，以便實驗時控制加 載力大小，如圖 3.2 所示。

圖 3.1 小型多功能耐火爐裝置

樓地板

圖 3.2 試體、加載設備與小型多功能耐火爐裝置 3-1-3 柱端鉸接連接頭及抗水平力桿

本試驗柱試體兩端與油壓機及反力框架的連接，因應試驗要求必須 以鉸接方式固定，如圖 3.3 所示。另由於有本試驗會產生水平力，在柱 上端鉸接連接頭與油壓缸間裝置抗水平力桿，將水平力傳至反力框架，

以免油壓缸及荷重計受到損壞，如圖 3.4 所示。

圖 3.3 柱端鉸接連接頭裝置

第三章 試驗規劃與試驗方法

圖 3.4 柱上端鉸接連接頭及抗水平力桿裝置 3-1-4 梁端傳力桿及抗水平力桿

由於梁柱接頭試體，距離梁端油壓缸之最大行程所能到達之高度仍 然有相當大距離，因此必須設計一傳力桿，將梁上油壓缸所施加之力，

傳達至試體梁端。另由於有本試驗會產生水平力，在梁端傳力桿與油壓 缸間裝置抗水平力桿，將水平力傳至反力框架，以免油壓缸及荷重計受 到損壞，如圖 3.5 所示。

圖 3.5 梁端傳力桿及抗水平力桿裝置

3-1-5 梁端滾支承

當梁傳力桿施加力量於梁端時，梁會產生變位，導致傳力桿施加於 梁之加載點位置隨之而變，同時加載點的面積也會跟著改變，為改善此 現象，在梁端以一支半圓形鋼棒銲接於鋼板上，並固定於梁傳力桿，以 承接來自梁傳力桿之力量且模擬為滾支承，使得受力現象近似於滾支 承，如圖 3.6 所示。另外試驗時，由於試體非完全如理想狀態的直線，

斷面也非完全相同，試體可能在試驗時產生水平方向的側向變位，為避 免此現象發生，於梁端加載點設計一ㄇ字型鋼板套住。

圖 3.6 梁端滾支承裝置 3-1-6 試體防止傾倒裝置

為避免實驗時試體發生面外傾倒，於柱上端安裝防止傾倒鋼架，

如圖 3.7 所示。

第三章 試驗規劃與試驗方法

圖 3.7 試體防止傾倒鋼架 3-1-7 資料蒐集器

本研究試驗需蒐集溫度及位移兩種，溫度的量測採用本所 YOKOGAWA DA-100，位移的量測採用成功大學土木系的 NEC 7V-14 和工業電腦，可 自動記錄供後續分析及數據整理。