第二章 實尺寸高溫結構實驗
第二節 試體規劃
本文試體尺寸取自國內某新建鋼構大樓設計實例。如圖 2.2 所示,本 文取梁、柱反曲點位置之尺寸規劃試體,分別採用兩種試體規格:(1)普 通抗彎矩接頭(試體 A、B),(2)托梁式抗彎矩接頭(試體 C)。
文中試體之鋼柱採用中國鋼鐵公司所生產之 SN490B 鋼材焊接組合成 箱型柱 BOX-600×25t,長 4.35 公尺,其中 BOX 表示斷面為箱型,第一個 數字表示箱型斷面外圍的邊長,第二個數字代表箱型斷面邊的厚度,單 位為 mm。
如圖 2.3 所示,普通抗彎矩接頭(試體 A、B)之鋼梁為東和鋼鐵公司所 生產之 RH-488×300×11×18 的滾壓型鋼,長 1.9 公尺,其中 RH 代表滾壓 成型的 H 斷面,第一個數字代表梁深,第二個數字代表翼鈑寬,第三個 數字代表腹鈑厚,第四個數字代表翼鈑厚,單位為 mm;梁柱接頭部分則 將翼鈑、腹鈑與剪力片焊接在柱面上,但是剪力片與腹鈑為螺栓接合,
形成有抗彎能力的設計接頭;另外在箱型柱內側有兩片內隔鈑,梁腹有 兩片加勁鈑,其中內隔鈑尺寸為 PL18×500×550,梁腹加勁鈑尺寸為 PL12×130×452,其中 PL 表示為鋼鈑,第一個數字表示鈑厚,後面兩個 數字分別表示鈑的長與寬,單位為 mm;而內隔鈑在箱型柱內,則是配合 背墊鈑焊接在箱型柱內,加勁鈑在梁腹鈑則是以焊接方式將加勁鈑其中 三邊與梁腹鈑翼鈑連接,如圖2.4 及圖 2.9 所示。試體各組件的材料性質 如圖 2.7 所示。
如圖 2.5 所示,托梁式抗彎矩接頭(試體 C)之鋼梁亦為東和鋼鐵公司所 生產之 RH-488×300×11×18 的滾壓型鋼,長 1.15 公尺。梁柱接頭部分則
採用托梁接合的方式接合,托梁尺寸為 BH488×300×11×18,材質為中國 鋼鐵公司所生產之 SN490C-FR 耐火鋼材;由於國內現無耐火鋼材質之熱 軋型鋼,因此採用耐火鋼鈑組立 H 型鋼的方式組立托梁,再將組立完成 之托梁焊接在柱面上,接著再進行托梁與梁的接合。托梁與梁的接合方 式採用梁的上下翼鈑與托梁的上下翼鈑焊接的方式,腹鈑則以剪力片採 用螺栓與腹鈑作接合,形成有抗彎能力的設計接頭;與普通抗彎矩接頭 設計相同,箱型柱內側亦有兩片內隔鈑,梁腹有兩片加勁鈑,其中內隔 鈑尺寸為 PL18×500×550,梁腹加勁鈑尺寸為 PL12×130×452,而內隔鈑 在箱型柱內,則是配合背墊鈑焊接在箱型柱內,加勁鈑在梁腹鈑則是以 焊接方式將加勁鈑其中三邊與梁腹鈑翼鈑連接,如圖 2.6 所示。試體各組 件的材料性質如圖 2.8 所示。
圖 2.2 梁柱接頭試體規劃示意圖
圖 2.3 普通彎矩接頭試體設計圖
圖 2.4 普通彎矩接頭試體細部設計圖
圖 2.5 托梁式彎矩接頭試體設計圖
圖 2.6 托梁式彎矩接頭試體細部設計圖
圖 2.7 普通彎矩接頭試體材質圖
圖 2.8 托梁式彎矩接頭試體材質圖
圖 2.9 試體 A、B 製作完成照片