鋼骨強度之影響

此系列探討當柱內鋼骨形狀以及混凝土強度相同時，鋼骨強度之 改變對於分析模型整體受力行為與局部行為之影響。

整體行為

將H 型鋼骨、十字型鋼骨以及I型鋼骨系列中使用相同鋼骨混凝 土強度模型之受力曲線進行比較，如圖 4.8.1至圖4.8.6所示，其中使

用 82.8 MPa 高強度混凝土之模型在達極限載重後之行為未能夠收

斂，無法獲得受力行為，因此將不進行模型彼此間之比較。藉由其餘

各組圖形了解鋼骨強度之影響。從各組圖形皆可以觀察到初始勁度皆 十分吻合，接著鋼骨強度為248.4 MPa之模型勁度首先開始降低，鋼

骨強度為345 MPa之模型也接著下降，推估是因為鋼骨材料應力-應

變曲線已進入塑性階段，造成整體模型之強度上升速度減緩，而使用 之鋼骨強度為517.5 MPa在達到極限強度前之曲線勁度就沒有明顯下 降之現象，應是鋼骨材料在達極限強度前保持在線性階段，未進入塑 性階段。而隨著混凝土材料達極限應力，使得模型承載力量開始下 降，在極限載重後，三條曲線在強度上有所差異，但可以看出其圖形 之走勢相同，應是鋼骨材料皆已處於塑性階段，對於模型造成強度上 升之效果相同。

鋼骨強度之影響主要在於能夠使得極限承載力上升，而鋼骨強度 較低而略早達到降伏之模型曲線會有明顯因勁度下降而產生之轉折 點，鋼骨進入塑性後之行為對模型造成強度上升之效果不如混凝土強 度下降效果之顯著，因此過極限載重後模型之韌性取決於混凝土強度 之選擇。

接著試著分別依照各組模型之資料計算圍束效應之指標 R，藉以 觀察鋼骨強度之改變是否影響到圍束區域混凝土強度值對於非圍束 區混凝土強度值之提升程度。各系列鋼骨之指標 R 對於鋼骨強度之

比較如表4.14。由各鋼骨系列之表中皆可以明顯觀察到當使用之鋼骨 強度越高時，其 R 值會有所下降，也就是使用之鋼骨材料其強度越 高，圍束效應對於圍束區混凝土強度增加之效果較不顯著。此結果與 混凝土強度之影響相似，因此各系列模型中當鋼骨與混凝土強度皆最 高之模型其箍筋產生之圍束效應對於圍束區混凝土強度增加之效果 最差。

局部行為

取CH20位置主筋之軸力-應變曲線以及CH23 與CH24位置箍筋 之張力-應變曲線進行一系列之比較。

各系列 CH20 位置主筋之軸力-應變曲線之比較如圖 4.9.1 至圖

4.9.6，由圖中觀察主筋之行為與整體模型比較之行為相似，初始勁度

皆十分吻合，之後隨鋼骨強度大小產生勁度下降，鋼骨強度越低越早 進入塑性階段，因此造成強度上升速率下降，達極限載重後因鋼骨材 料皆進入塑性使得曲線驅勢相似，而各圖形間韌性行為之差異則是受 到混凝土強度之影響而有所不同。

各系列 CH23 與 CH24 位置箍筋之張力-應變曲線之比較如圖 4.10.1至圖4.10.12，不論是CH23與 CH24位置圖中之曲線驅勢皆十 分相似，初始勁度皆十分相合，並無明顯因鋼骨強度相異造成之勁度

下降之現象，各圖形間之韌性行為不會如同整體行為般因混凝土強度 大小而產生明顯之差異。此外不論是主筋或是箍筋，在 I 型鋼骨系列 因鋼骨含量最小，因此圖中曲線之差異性較小，顯示出鋼骨強度之影 響較不顯著。