第四章 試驗結果與討論
4.2 試體扭矩-扭轉角行為
試驗結果經由角度計所量測之資料進一步分析計算，以求得試體 單位長度扭轉角，藉此了解試體受扭矩作用下與單位長度扭轉角之關 係。該計算如下。
( )
L
2 1−θ
= θ
φ 180
× π ( 4.1 )
其中:
θ
1、θ
2 = 角度計量測之角度。L = 試驗區之長度。
50
第四章 試驗結果與討論
= φ 梁受扭矩作用下，每單位長度之扭轉角( rad/m )。
4.2.2 試體扭矩-扭轉角行為
表 4.1 標示各試體間之開裂扭矩強度與極限扭矩強度及其對應之 扭轉角。開裂扭矩強度對應之單位開裂扭轉角(φcr)平均約為 0.002
rad/m。當施加載重達梁之極限扭矩強度( )時，對應之單位極限扭轉
角( )增加許多，較開裂單位長度扭轉角( Tu
φu φcr)增加約超過 10 倍。在
純扭矩試驗中，當施加載重達開裂扭矩強度( )前，由試體之扭矩與 扭轉角關係圖(圖4.14至 4.27)中，可發現SRC與 RC試體開裂前，相 當接近線性之行為。SRC梁達開裂扭矩後，隨著扭轉角之增加，扭矩 強度則顯得緩降的趨勢，此現象較RC 梁有延遲其扭力破壞行為。試 驗結果顯示SRC試體內之鋼骨並未達降伏，故 SRC的韌性較好並非 因鋼骨的降伏，推測其原因可能因 SRC 試體產生裂縫且延伸至試體 中心時，鋼骨於SRC試體中心具有加勁之效果。
Tcr
圖 4.28 所示為鋼梁試體 S1 與 S2 之扭矩-扭轉角關係。因油壓制 動器行程之限制與 H 型鋼梁扭矩勁度很小之緣故，試驗無法獲得鋼 梁之極限扭矩強度。
試驗結果顯示當試體到達極限扭矩強度( )後，RC系列試體強度 下降快其韌性最差；包覆鋼骨系列之試體扭矩-扭轉角關係圖呈一平
Tu
51
52
緩下降曲線，試體具有較好之韌性。t3系列試體採用緊密的橫向扭力 筋較t1、t2系列有效提高扭矩強度，極限扭矩強度對應之扭轉角也較 小，故相對提昇扭矩勁度。l2系列試體採用增加主筋數量，能提高扭 矩強度，扭矩勁度也較l1系列高。
第四章試驗結果與討論 表4.1 扭矩強度與扭轉角實驗值 Specimen 開裂扭矩強度 極限扭矩強度 開裂扭矩強度對應之 扭轉角 極限扭矩強度對應之 扭轉角 Tcr (kN-m) Tu (kN-m) crφ(rad/m) uφ(rad/m) S1-RCt1l1 35.08 64.99 0.0023 0.0446 S1-RCt2l1 43.18 68.17 0.0040 0.0370 S1-RCt3l1 43.51 91.18 0.0026 0.0347 S1-RCt1l2 30.28 56.61 0.0011 0.0282 S1-RCt2l2 35.54 82.34 0.0018 0.0309 S1-RCt3l2 30.28 93.04 0.0013 0.0250 S2-RCt1l1 29.51 55.48 0.0017 0.0183 S2-RCt2l1 36.05 68.37 0.0022 0.0232 S2-RCt3l1 36.25 77.38 0.0016 0.0300 S2-RCt1l2 39.14 66.8 0.0026 0.0227 S2-RCt2l2 38.8 72.49 0.0024 0.0273 S2-RCt3l2 27.13 72.75 0.0013 0.0328 RCt2l1 41.28 65.04 0.0028 0.0259 RCt2l2 40.01 69.83 0.0018 0.0239 53
0 0.02 0.04 0.06 0
Angle of twist per unit length (rad/m) .08
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖 4.14 試體S1-RCt1l1扭矩與扭轉角關係圖
0 0.02 0.04 0.06 0.08
Angle of twist per unit length (rad/m)
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖 4.15 試體S1-RCt2l1扭矩與扭轉角關係圖
54
第四章 試驗結果與討論
0 0.02 0.04 0.06 0.08
Angle of twist per unit length (rad/m)
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖 4.16 試體S1-RCt3l1扭矩與扭轉角關係圖
0 0.02 0.04 0.06 0.08
Angle of twist per unit length (rad/m)
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖 4.17 試體S1-RCt1l2扭矩與扭轉角關係圖
55
0 0.02 0.04 0.06 0
Angle of twist per unit length (rad/m) .08
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖 4.18 試體S1-RCt2l2扭矩與扭轉角關係圖
0 0.02 0.04 0.06 0.08
Angle of twist per unit length (rad/m)
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖 4.19 試體S1-RCt3l2扭矩與扭轉角關係圖
56
第四章 試驗結果與討論
0 0.02 0.04 0.06 0.08
Angle of twist per unit length (rad/m)
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖 4.20 試體S2-RCt1l1扭矩與扭轉角關係圖
0 0.02 0.04 0.06 0
Angle of twist per unit length (rad/m) .08
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖 4.21 試體S2-RCt2l1扭矩與扭轉角關係圖
57
0 0.02 0.04 0.06 0
Angle of twist per unit length (rad/m) .08
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖 4.22 試體S2-RCt3l1扭矩與扭轉角關係圖
0 0.02 0.04 0.06 0
Angle of twist per unit length (rad/m) .08
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖 4.23 試體S2-RCt1l2扭矩與扭轉角關係圖
58
第四章 試驗結果與討論
0 0.02 0.04 0.06 0
Angle of twist per unit length (rad/m) .08
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖 4.24 試體S2-RCt2l2扭矩與扭轉角關係圖
0 0.02 0.04 0.06 0.08
Angle of twist per unit length (rad/m)
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖 4.25 試體S2-RCt3l2扭矩與扭轉角關係圖
59
0 0.02 0.04 0.06 0.08
Angle of twist per unit length (rad/m)
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖4.26 試體RCt2l1扭矩與扭轉角關係圖
0 0.02 0.04 0.06 0
Angle of twist per unit length (rad/m) .08
0 20 40 60 80 100
Torque (kN-m)
圖4.27 試體RCt2l2扭矩與扭轉角關係圖
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第四章 試驗結果與討論
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
Angle of twist per unit length (rad/m)
0 1 2 3