相鄰斷面 (資料來源資料來源資料來源 資料來源：： ：本研究：本研究 本研究) 本研究
第三節 試驗設備 試驗設備 試驗設備 試驗設備
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圖 圖 2-11 試體 試體 試體 試體 C9 之中央試驗段斷面圖 之中央試驗段斷面圖 之中央試驗段斷面圖(含應變計配置 之中央試驗段斷面圖 含應變計配置 含應變計配置)及其沿主筋方向之 含應變計配置 及其沿主筋方向之 及其沿主筋方向之 及其沿主筋方向之 相鄰斷面 相鄰斷面 相鄰斷面
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第三節 第三節
第三節 第三節 試驗設備 試驗設備 試驗設備 試驗設備
由於國內現有之萬能材料試驗機，其測試容量大多無法滿足大尺寸或高強度 材料的組件試驗需求，實在是國內建築土木力學實驗的一大憾事，有鑑於此，本 所於台北市景美之大型力學實驗室設置大容量之萬能材料試驗機，可供進行大尺 寸組件實驗，其壓力荷重為 30 MN，拉力荷重為 15 MN，目的在於提供國內研究 單位與業界得以進行大型結構組件之試驗或檢測所用。
3000 噸萬能材料試驗機係為國內首見，本研究以該試驗機針對國內 RC 柱繫 筋配置實際的工程問題，進行大尺寸試體軸壓試驗及研究，期使試驗機能發揮其 功效。以下將就本試驗機的規格、附屬設施及容量，做詳盡的介紹。
(1) 試驗機規格
本試驗機總高度為 20.271 m，可進行拉力試驗、壓力試驗與彎曲試驗，利用 二支油壓桿將橫軛上下移動，並採用四支鍍鉻圓柱導桿以輔助橫軛之升降，每支
鍍鉻圓柱導桿之直徑為 42.5 cm，當橫軛移動至適當實驗位置時可利用油壓系統將 橫軛加以鎖固於四支鍍鉻圓柱導桿，再利用橫軛上之油壓制動器，加壓力或拉力 於試體上，故本試驗機可直接對試體施以壓力與拉力之重覆載重，如圖 2-12 所 示。
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圖 圖 2-12 本所 本所 本所 本所 3000 噸萬能材料試驗機 噸萬能材料試驗機 噸萬能材料試驗機 噸萬能材料試驗機 (資料來源 資料來源 資料來源 資料來源： ： ：本研究 ： 本研究 本研究) 本研究
本試驗機橫軛油壓制動器之總衝程為1000 mm，以油壓制動器於500 mm的衝 程計算時，該油壓制動器之接合板與底座之淨間距為15 m，故可提供長度15 m以 下試體之實驗，但是由於四支鍍鉻圓柱導桿於底部設有防撞保護裝置，故此時油 壓制動器之接合板與底座之最小淨間距為2.463 m，故最小可供實驗之試體為2.463 m，若考量油壓制動器仍有 500 mm 之衝程時，最大與最小之試體可再各增減 500 mm，如圖2-13所示。
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圖 2-13 萬能材料試驗機橫軛降至最低位置 萬能材料試驗機橫軛降至最低位置 萬能材料試驗機橫軛降至最低位置 萬能材料試驗機橫軛降至最低位置 (資料來源 資料來源 資料來源 資料來源： ： ：本研究 ： 本研究 本研究) 本研究
為解決短試體時實驗之限制問題，並彌補垂直向加載淨空間之不足，本所另 行設置一輛輪軌式運載台車設備，高度為90 cm，其承壓能力大於3000噸，可提供 試體迅速與穩定之運載，增進相關之試驗效率，提高結構組件試驗與檢測之品 質，該台車之載重包含最大試體載重20噸與鞍座機構自重25噸，並規劃有增設鞍 座機構，作為日後壓力實驗試體為小於 110 cm 以下之較短試體時，彌補垂直向加 載淨空間不足之機構之結合機制，如圖2-14所示。。
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圖 2-14 輪軌式運載台車設備 輪軌式運載台車設備 輪軌式運載台車設備 輪軌式運載台車設備 (資料來源 資料來源 資料來源 資料來源： ： ：本研究 ： 本研究 本研究) 本研究
試驗機橫軛油壓制動器上設有一組球座軸承之抗壓接合板，重量約為 6575 kg，該圓形接合板之直徑為1.5m，於接合接圓周上等距離設置12個直徑75 mm的 螺栓孔提供試體接合使用，同時該球座軸承之抗壓接合板可提供正負 2.5 度之微 調。試驗機底座之淨空間為3 m × 1.2 m，底座上共設置64個直徑60 mm之螺栓 孔，孔距為300 mm，該底座上並附有一個厚10.2 cm且直徑為1.7 m之圓形抗壓接 合板。
本試驗機之橫軛上兩側設置有兩組吊籠，每組吊籠之荷重為 500 kg，可藉由 吊索吊至適當高程，讓工作人員站於吊籠內，可供人員架設量測儀器以及輔助試 體之架設工作。
(2) 試驗機之附屬設施
萬能材料試驗機於進行實驗時，從試體之製作、搬運、設置、固定、試驗、
撤離，以及試體上各種量測儀器與輔助工具之裝設，皆要靠其他的設施與設備協 助，而較大型的附屬設備，如固定式起重機(天車)及吊籠，以下將針對相關附屬設 施加以介紹。
(A) 固定式起重機
固定式起重機又名為天車，於進行實驗時將試體或相關設備吊升並將其作水 平搬運，本所於實驗室中設置有二部固定式起重機，該固定式起重機之吊升荷重
分別為40/10噸與20 噸，其中40/10噸之主吊機額定荷重為40 噸，副吊機額定荷
重為10噸，跨距為18.16 m，主機揚程為23.5 m；另一部20噸之額定荷重為20公 噸，跨距為18.16 m，主機揚程為25 m，詳如圖2-15及圖2-16所示。
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圖 圖 2-15 40/10 噸之固定式起重機 噸之固定式起重機 噸之固定式起重機 噸之固定式起重機 (資料來源 資料來源 資料來源 資料來源： ： ：本研究 ： 本研究 本研究) 本研究
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圖 圖 2-16 20 噸之固定式起重機 噸之固定式起重機 噸之固定式起重機 噸之固定式起重機
(資料來源 資料來源 資料來源 資料來源： ： ：本研究 ： 本研究 本研究) 本研究
(B) 吊籠
本所於 3000 噸萬能材料試驗機兩側設置有二組吊籠，專供載運人員上下移 動、安裝試件及觀察試驗使用，該吊籠之積載荷重為500 kg，尺寸大小為寬度280 公分、深度95公分、高度145公分，詳如圖2-17所示。
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圖 2-17 吊籠圖 吊籠圖 吊籠圖 吊籠圖 (資料來源 資料來源 資料來源 資料來源： ： ：本研究 ： 本研究 本研究) 本研究
(3) 試驗機之容量
本試驗機之總重量約 273 噸，最大壓力荷重為 30 MN，最大拉力荷重為 15 MN，如果加上輪軌式運載台車設備所彌補之垂直向加載淨空間，則可以提供15 m 以下試體之壓力試驗與拉力試驗，試驗時可直接對試體施以壓力與拉力之重覆載 重，由於底座水平淨間距為3 m × 1.2 m，故進行彎矩試驗時，當試體跨距不超過 底座時，最大可加載之力量等於油壓制動器所提供最大容量，當試體跨距超過底 座時，最大可加載之壓力等於本試驗機之總重量約273噸，詳細之規格如表2-2所 示。
表 表
表 表 2-2 萬能試驗機規格 萬能試驗機規格 萬能試驗機規格 萬能試驗機規格
項目 規格
試驗機總高 20.271 m 最大壓力能量 30 MN 最大拉力能量 15 MN 最大試體長度 15 M
垂直柱間距 3 m × 1.2 m 油壓最大衝程 1000 mm