3.1 前言
相較於日本規範 SRC 柱內鋼骨與鋼梁之撓曲強度比值的設定，
目前國內對於 SRC 柱的設計仍採取較為保守的態度。為探討SRC 柱內鋼骨與鋼梁的撓曲強度比值於梁柱接頭行為之影響，也期望在未 來的 SRC 構件有較為彈性的設計方法，本研究以實驗的方式探討鋼 柱與鋼梁撓曲強度比值小於1.0時梁柱接頭之耐震行為。
3.2 實驗規劃
本研究設計六組鋼梁接 SRC 柱的試體於實驗室進行反覆載重之 試驗。進行試驗的六組試體，各組試體均能夠滿足規範強柱弱梁之要 求，以及梁柱交會區之設計剪力強度大於其最大需求剪力強度。為了 簡化試體在設置上的複雜性以及考量實驗室的儀器設備與空間，所有 試體均採取外部接頭鋼梁接 SRC 柱的型式。試體為模擬上下樓層柱 與一跨距梁中央的反曲點，因反曲點處彎矩為零，所以可以利用三個 鉸接點來表示這三處之反曲點。於實驗室中將 SRC 柱平躺並固定於 強力地板，反覆加載於梁端以進行試驗，如圖3.1 所示。
3.3 試體設計
試驗規劃六組試體如表 3.1 所示，以 SRC 柱之鋼骨與鋼梁撓曲 強度比值、強柱弱梁比值為試體研究參數。試體名稱之 SR 代表鋼 骨柱與鋼梁撓曲強度比值 (Strength Ratio)，R8 或 R6 代表 SRC 柱內 主筋號數為#8 或#6。基於國內常用的 SRC 梁與柱構件尺寸以及施工 的便利性，試體之設計考量國內工程界可能採用之尺寸範圍，故設定 試體的柱梁鋼骨撓曲強度比值為 0.8 至 0.4。另一研究參數為強柱弱 梁比值，藉由使用#8 與#6 的柱主筋以改變 SRC 柱之 RC 部分之強 度作為研究參數。
試驗的 SRC 柱斷面示意如圖 3.2 所示，柱內鋼骨與鋼梁均採用 A572 Gr. 50 的鋼材，並使用 28 天抗壓強度為 4000 psi 的混凝土以 包覆柱內的鋼骨。六組試體的柱斷面尺寸均為 450×450 mm，於柱的 四個角落配置 3 根鋼筋做為柱內主筋，共 12 根主筋；而箍筋均採用
#3 鋼筋。
六組試體之鋼梁的尺寸均固定為H280×120×10×20 之銲接組合 H 型鋼，而梁長的設定為配合實驗室的設備，從加載點至 SRC 柱面共 2160 mm；柱內鋼骨以銲接的方式組合成十字型或 H 型鋼骨，各組試
體之柱內鋼骨尺寸都是根據鋼柱與鋼梁的撓曲強度比值決定，其設計 如圖3.3 至 3.6 所示。
SRC 柱內箍筋的配置在非圍束區處間距均為 100 mm，採用閉合 型式之箍筋，如圖3.7 所示；圍束區處的間距為 65 mm，並加上角隅 繫筋增加束制力；而接頭交會區的箍筋間距為65 mm，採 4 支 90+135 度彎鉤之周邊箍筋搭配角隅繫筋組合而成，如圖3.8 所示；箍筋整體 配置圖如3.9 所示。圍束區與交會區之箍筋擺放間距較為緊密，其原 因為藉由較小間距的箍筋配置以提供接頭交會區之混凝土較大的束 制力，以提升交會區之強度，使交會區不致有嚴重之剪力破壞。另外，
為了使鋼梁所承受的彎矩能有效傳入交會區內，於柱內鋼骨加銲連續 板，其厚度均與鋼梁翼板相同。
參考以往 RCS 梁柱接頭研究之設計方式，於柱面處之鋼梁腹板 兩側加銲承壓面板 (Face Bearing Plate, FBP)。承壓面板位於鋼梁上 下翼板間，可增加接頭強度與勁度、延緩混凝土局部開裂與壓碎、並 提供混凝土額外的圍束 (ASCE Task Committee, 1994)。由日本之研 究，柱內鋼骨與鋼梁皆無剪力釘的設置，故本研究之試體不加銲剪力 釘。
六組試體柱內鋼骨與鋼梁的標稱撓曲強度比值以及 SRC 柱與鋼 置，澆置的混凝土採用自充填混凝土 (Self-Compacting Concrete，簡 稱 SCC)，採用自充填混凝土時必須經過 (1) 坍流度試驗 (2) V 型漏 斗流出時間試驗及 (3) U 型試驗，如照片 3.3 至 3.5 所示。自充填混 凝土必須滿足坍流度試驗達 55 ~ 65 cm，V 型漏斗流出時間試驗達 7~20 秒及 U 型試驗達 300 以上。此混凝土的性能具有澆置過程不須
施加任何震動搗實，完全藉由自身之充填性能填充至鋼筋間隙及模板 內之各角落，因此滿佈鋼筋與鋼骨的 SRC 柱採用自充填混凝土有其 益處。在澆置同時須製作混凝土圓柱試體，以便測試混凝土之強度。
混凝土灌漿完成後進行 28 天的試體養護。鋼骨、鋼筋材料性質 試驗依據規範施作，鋼材的拉力試片由鋼骨的翼板及腹板切割取得，
鋼筋亦進行拉力試驗，鋼骨與鋼筋的拉力試驗強度如表 3.4、3.5 所 示。混凝土的抗壓試驗於7、14、21、28 天並隨著試驗的進行，進行 抗壓試驗，其抗壓試驗強度如表3.6 所示。
3.5 試驗設置
本次研究於國立交通大學之大型結構實驗室進行實尺寸鋼梁接 SRC 柱接頭之反覆載重試驗，試體設置如圖 3.11、照片 3.6 所示。試 體固定於實驗室之強力地板與反力牆上。為了避免試體於反覆載重試 驗中鋼梁產生面外側向變形，在鋼梁的兩側添加一組槽型鋼之側向支 撐。試驗採用 MTS 水平油壓致動器進行反覆加載，此油壓致動器固 定於反力牆上，並施力於鋼梁端部以模擬地震時產生側向位移之情 況。
3.6 量測系統