第五章 材料與試體試驗方法之規劃
第二節 試體試驗方法之規劃
本節將介紹本研究預計進行 SRC 及 RC 柱試體試驗方法之規劃,
在此將分就試體之安裝與定位、量測系統之安排與試驗加載程序之規 劃等部份,分述如下:
一、試體之安裝與定位:
本研究將預先於試體非量測區之側邊兩方向,預先將吊耳銲 接鋼骨翼板於腹板方向之對側,以利將試體平穩吊放於試驗台車 之上方,待預先準備之五金釦件將試體固定於台車上部端板之 後,利用台車設備之輸送功能,將試體送入MTS 3000噸萬能試驗 機內之中央位置,詳如圖5-1~圖5-3所示,並以預先架設於試驗機 兩側之經緯儀或雷射定位儀,協助試體定心作業之進行。
試體於對準試驗之中心位置後,為確保SRC短柱試體受到均勻 的軸壓力,將試體頂部端板之灌漿孔,覆以預留之圓形鋼板,再 澆置做為蓋平用之石膏,蓋平前需注意頂部混凝土與鋼骨之平 整,如有不平處使用砂輪機使之磨平,圓形鋼板蓋平後再加上一 塊與頂部端板尺寸相同之鋼板,再予以石膏蓋平,蓋平時需使用 氣泡水準儀檢查校正使頂部能保持水平,待石膏凝固後再進行試 驗。
第五章 材料與試體試驗方法之規劃
圖 5-1 台車設備之立面透視圖
(資料來源:本研究規劃)
圖 5-2 台車設備裝載時之側視圖
(資料來源:本研究規劃)
承座水平向調整機制 承座重直向調整機 承座垂直向調整機制 承座水平向調整機制
運載台車本體
輪座組
(含驅動系統)
軌道
圖 5-3 台車設備裝載時之正視圖
(資料來源:本研究規劃)
二、量測系統之安排:
有關試體實驗數據之獲得,主要除了有MTS大型力學試驗機 所紀錄載重與位移之數據外,預計於試體量測區內部主筋與箍筋 之內側表面,各黏貼一只單軸應變計,以觀察主筋受壓與箍筋發 揮圍束之力學行為;另於量測區兩方向鋼骨腹板側壁,各黏貼一 只三軸應變計,藉以量測鋼骨腹板承載時,於垂直與水平方向應 力與應變之變化情形,並觀察鋼骨腹板之受力行為,有關SRC與 RC柱試體應變計之配置範例,請參考圖5-4~圖5-6所示。
另外,分別於試體外部測試區與試體全長之範圍,於其兩相 對角之方向,對稱設置2組衝程為±5 cm之位移計(LVDT),有關試 體位移計之配置範例,請參考圖5-7所示,以量測測試區與試體全 長之變位量,作為展現柱試體力學行為與評估韌性之參據。
第五章 材料與試體試驗方法之規劃
三、試驗加載程序之規劃:
本試驗將採用本所材料實驗中心3000噸萬能試驗機,試驗進 行採位移控制(Displacement Control)之方式,對試體施加單方向軸 向之載重,以控制當實驗輸出力達試體之極限載重後,仍能夠穩 定的繼續擷取資料。預計行程速率控制為0.03mm/sec,試驗進行期 間必須確保加載速率保持一致,大約在每增加載重300噸時停住試 驗機,進行裂縫之觀察與拍照紀錄等。預計當試體強度衰減至極 限強度70%時,即停止試驗。
圖 5-4 D260-AISC 試體應變計之配置示意
(資料來源:本研究規劃)
圖 5-5 D450-AISC 試體應變計之配置示意
(資料來源:本研究規劃)
圖 5-6 RC-R16-ACI 試體應變計之配置示意
(資料來源:本研究規劃)
第五章 材料與試體試驗方法之規劃
圖 5-7 試體位移計之配置示意
(資料來源:本研究規劃)
第六章 結論與建議