本實驗研究預定設計 51 組試體，包含 17 組鋁合金空管、34 組 CFAAT 短柱試體，實驗試體之鋁合金管均採用擠型製，如照片 3.1 及 3.2 所示。34 組 CFAAT 短柱試體參數為斷面形狀、混凝土強度、
鋁合金管寬厚比值。實驗目的在於測試 CFAAT 短柱試體能承受之軸 向極限載重、鋁合金管所能提供之圍束應力、受純軸壓作用之破壞行 為，並依照 ASTM 之規定進行鋁材抗拉強度及混凝土圓柱抗壓強度 試驗求得各材料之實際強度，並與 17 組鋁合金空管試體之實驗結果 相比較，以探討CFAAT 短柱試體軸向載重之計算模式。
3.2 試體設計
本研究為進行短柱單軸承壓試驗，短柱細長比值經規範計算採用 3.0，實驗中僅承受單軸加載，單就極限載重及圍束應力作討論。
試體編號如表 3.1 及 3.2 所示。試體編號之 C 或 S 代表鋁合金管 為方形斷面或圓形斷面，圓形管規格採用6061-T6，而方形管規格則 採用6063-T5，台灣現今之擠型製鋁合金管皆是以此製作。
寬厚比值（D/t）為此實驗之重要參數。試體編號中 d 代表鋁合金
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圓管之外徑或是鋁合金方管之外寬度，t 代表鋁合金管之管壁厚度，
D/t 經計算介於 6.7 至 33.3 之間，試體斷面如圖 3.1 所示。
本實驗中設計兩種不同強度之混凝土作比較，試體編號中 CO 代 表此組試體為鋁合金空管，CN 或 CH 代表此組試體內部填充混凝土 為 普 通 強 度 混 凝 土 或 高 強 度 混 凝 土 ， 普 通 強 度 混 凝 土 標 稱 強 度 為34.5 MPa (5000 psi)，高強度混凝土則為 55.2 MPa (8000 psi)。
3.3 試體製作
試體製作部分，其製作之過程與步驟如下：
1. 鋁合金管訂製
2. 試體混凝土灌製
3. 黏貼應變計
混凝土灌製時，同樣強度之混凝土皆一次灌製完成，避免潛在因 素影響實驗數據。在試體灌製過程中，分三層搗實。養護週期 28 天，
並於期間內進行試體編號。依據規範規定，另外準備直徑 10 公分、
高 20 公分之混凝土圓柱試體進行抗壓試驗，試體之混凝土強度如表 3.3 及 3.4 所示。
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根據ASTM 規範 E 8M – 86a 之章節，鋁合金中空管之拉力試片 採用直接切割加工之方式取得，拉力試驗結果如表3.5 所示。
3.4 試驗設置
本次試驗於交通大學工程一館之材料實驗室進行，使用100 噸萬 能試驗機進行相關試驗，惟6 組預測強度較高之試體使用 200 噸萬能 試驗機，其控制方式皆為載重控制，試驗設置如圖 3.2 與 3.3 所示。
量測距離為10 mm 之 LVDT 及量測距離為 30 mm 之 LVDT 分別架設 於對角，並另外於試體旁架設可量測50 mm 之 LVDT 以防止試體位 移過大之情形，架設實際情形如照片3.3 至 3.6 所示。
3.5 量測系統
為了探討短柱於單向加載下強度之提升與圍束應力之提供情形，
應蒐集之資料包括軸向位移與應變、加載強度、側向位移。量測位移 及應變之儀器應包括LVDT、應變計。
應變計用於測量試體之軸向應變及徑向應變，將其裝置於試體外 圍之中央及上下端距中央一個外徑長之距離處，如圖3.4 與 3.5 所示。
LVDT 用於量測軸向變位，架設於試驗平台之四個角落。
資料的擷取系統是使用電腦搭配命令軟體TestWare，擷取資料的
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單位為：軸向應變(mm/mm)、側向應變(mm/mm)、軸向變位(mm)、
加載強度(tf)，資料的型式為 Excel 格式，經由換算，將軸向應力轉換 成SI 單位(MPa)。
3.6 試驗程序
試驗程序如下：
1. 試體灌製混凝土後，清理鋁合金管表面。於試驗前一天，將應 變計貼於試體上指定位置，並預先用高強度石膏蓋平試體頂部 及底部，使其與試驗平台呈垂直，避免於加載時，產生偏心效 果。次日於石膏完全乾固後進行軸向加載實驗。
2. 開啟軸壓試驗機及資料擷取器。
3. 將試體放置上試驗平台，並確保試體位於平台之正中心位置。
4. 將 5 組 LVDT 分別架設於試驗平台上之設定位置，同時將應變 計連至資料擷取器，查看量測儀器有無發生問題。
5. 實驗開始進行軸壓負載，同時截取軸向應變、側向應變、軸向 變位及加載強度等資料。
6. 觀察並記錄試體於軸向加載下之破壞情形，當載重驟降至極限
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強度之70%時或試體產生極大變形時，隨即停止試驗。
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