第三章 試驗規劃
第三節 試體規劃與製作
一、本研究之邊柱樑柱接頭試體依據 ACI 318-05 第 21 章耐震設計規定 及內政部所頒布之建築技術規則有關耐震設計規定。
二、加熱條件依據 CNS 12514 之標準升溫曲線實施。
三、試驗參數
1、混凝土強度 fc’:280 ㎏/㎝ 2,配比如表 3.1 所示。
2、混凝土型式:普通混凝土(NC)、自充填混凝土(SCC)。
3、補強方式:鋼板貼片補強工法、將受火害較嚴重部分之混凝土 敲除補上新混凝土。
4、火害時間:0 小時、2 小時。
5、再受火害時間: 2 小時。
6、柱端加載:0.2× fc’×柱斷面(b×h=35 ㎝×35 ㎝)(約 68.6 噸)。
7、樑端加載:不超過 10 噸。(依據耐震規定之強柱弱樑要求設 計樑端加載)
8、量測項目:試體斷面溫度、樑變位、撓曲強度、剪力強度、箍 筋強度等。
9、試體數量:10 個(如表 3.2 試體規劃表)。
四、試體尺寸及相關量測點位圖
1、本研究試體尺寸柱斷面為 b×h=35 ㎝×35 ㎝,高度 220 ㎝,主 樑斷面 b×h=25 ㎝×35 ㎝,跨度 125 ㎝,兩端翼樑斷面 b×h=
25 ㎝×35 ㎝,跨度 42.5 ㎝,試體、加載設備與小型高溫爐裝 置如圖 3.4,試體配筋如圖 3.5~3.8 所示柱鋼筋比為 2.8﹪,
撓曲鋼筋採用 12-#6(SD420 竹節鋼筋,fy=4200kgf/cm2), 箍筋為#4(SD280 竹節鋼筋,fy=2800kgf/cm2),圍束區箍筋 間距 7 ㎝,非圍束區箍筋間距 9.5 ㎝,主樑鋼筋比為 1.8﹪,
撓曲鋼筋 6-#5(SD420 竹節鋼筋,fy=4200kgf/cm2)、壓力 筋比 1.18﹪,撓曲鋼筋 4-#5(SD420 竹節鋼筋,fy=
4200kgf/cm2),箍筋為#3(SD280 竹節鋼筋,fy=
2800kgf/cm2),圍束區箍筋間距 6.5 ㎝,非圍束區箍筋間距 12
㎝,保護層厚度為 4 ㎝,試體立面如圖 3.9。
2、本試驗將採用 K-Type 型式的熱電耦線,於試體製作時事先分 別埋置主樑、柱上下端及樑柱接頭,以量測試體加熱期間混凝 土與鋼筋溫度變化及分佈情形,可提供後續數值分析及其他相 關研究用,如圖 3.10~圖 3.16,鋼筋籠與模板組立如圖 3.17~
圖 3.20。
表 3.1 280kg/cm2混凝土配比 粒料標稱最大粒徑 (mm) 13
細粒料細度模數 F.M 2.7 細粒料面乾內飽和比重 2.62 粗粒料面乾內飽和比重 2.65
水泥比重 3.15
水泥廠牌 台灣水泥
空氣含量 1.0%
水膠比 0.49
坍度 (cm) 18 用水量 (kg) 185 水+膠結料+空氣含量 所佔體積 (m3 ) 0.334
膠結料用量 (kg) 380 粒料所佔體積 (m3 ) 0.666
化學添加物 (kg) 3.80 細粒料所佔體積 (m3 ) 0.326
細粒料用量 (kg) 855 粗粒料所佔體積 (m3 ) 0.340
粗粒料用量 (kg) 900 單位重量 (kg) 2320
表 3.2 試體規劃表
試體編號 試體數量 混凝土型式 試驗條件
NC 1 NC 室溫+週期載重
NC1F-R1-CYC 1 NC 標準升溫+定載重,補強方式 1+室溫 +週期載重
NC2F-R2-CYC 1 NC 標準升溫+定載重,補強方式 2+室溫 +週期載重
NC3F-R1-F 1 NC 標準升溫+定載重,補強方式 1+標準 升溫+定載重
NC4F-R2-F 1 NC 標準升溫+定載重,補強方式 2+標準 升溫+定載重
SC 1 SCC 室溫+週期載重
SC1F-R1-CYC 1 SCC 標準升溫+定載重,補強方式 1+室溫 +週期載重
SC2F-R1-F 1 SCC 標準升溫+定載重,補強方式 1+標準 升溫+定載重
SC3F-R2-CYC 1 SCC 標準升溫+定載重,補強方式 2+室溫 +週期載重
SC4F-R2-F 1 SCC 標準升溫+定載重,補強方式 2+標準 升溫+定載重
圖 3.4 試體與小型高溫爐裝置
試體與加熱爐正視圖
610X508X25mm steel plate 610X508X25mm steel plate
耐火棉 加熱爐
圖 3.5 樑柱試體配筋立面圖
450X450X25mm steel plate
450X450X25mm steel plate
正視配筋圖
圖 3.6 主樑配筋圖(b×h=25 ㎝×35 ㎝)