梁斷面溫度分佈之數值分析與討論

由於各試驗場所試驗環境不盡相同，試體溫度分佈也會有所差 異。本章節根據 3.3 節之模擬方法分析，經由國內外學者研究，選出 6 種可能的橫斷面溫度分佈進行參數研究，模擬合成梁橫斷面可能的 溫度分佈情況。模型編號從 Sectemp01 至 Sectemp06，Sec 表示 Section，temp 表示 Temperature。使用有防火被覆合成梁溫度資料，

將合成梁橫斷面分成上翼板、下翼板與腹板三個部份，分別改變三個 部份之溫度分佈情形，試體縱方向則採用全均溫，樓板使用Huang et al. (1995)建議之溫度，於模型支撐間距 1/8、3/8、5/8 及 7/8 位置均施 加95.2 kN 的力量，分析時間為 120 分鐘，由分析了解不同橫斷面溫 度分佈對於合成梁行為之影響。分析使用溫度如圖5-8 所示。

Sectemp01 模型數值分析結果

Sectemp01 溫度分佈如圖 5-9 所示，分析結果如圖 5-10、圖 5-11 所示。模型Sectemp01 從開始加熱至 20 分鐘後，變形曲線維持平緩，

加熱20 分鐘後，模型撓度開始增加；加熱 20 分鐘至 100 分鐘，變形 速率穩定，撓度漸增；加熱在100 分鐘左右時，變形曲線斜率改變，

此時上翼板溫度約為750 度，降伏強度為常溫時的 17%，彈性模數下 降為常溫時的11%，腹板溫度約為 600 度，降伏強度為常溫時的 47%，

彈性模數下降為常溫時的31%，材料強度與彈性模數大幅降低，使得 撓曲速率增加。分析所得模型跨距中點撓度為196.3 mm。

Sectemp02 模型數值分析結果

Sectemp02 溫度分佈如圖 5-12 所示，分析結果如圖 5-13、圖 5-14 所示。模型Sectemp02 從開始加熱至 15 分鐘後，變形曲線維持平緩；

加熱 15 分鐘後，模型撓度開始增加；加熱 15 分鐘至 80 分鐘，變形 速率穩定，撓度漸增；加熱在 80 分鐘左右時，變形曲線斜率改變，

此時上翼板溫度約為540 度，降伏強度為常溫時的 66%，彈性模數下 降為常溫時的48%，下翼板與腹板溫度約為 680 度，降伏強度為常溫 時的28%，彈性模數下降為常溫時的 17%，材料強度與彈性模數大幅 降低，使得撓度急劇增加。模型於98 分鐘時因變形過大而破壞。

Sectemp03 模型數值分析結果

Sectemp03 溫度分佈如圖 5-15 所示，分析結果如圖 5-16、圖 5-17 所示。模型Sectemp03 從開始加熱至 15 分鐘後，變形曲線維持平緩；

加熱 15 分鐘後，模型撓度開始增加；加熱 15 分鐘至 80 分鐘，變形 速率穩定，撓度漸增；加熱在 80 分鐘左右時，變形曲線斜率改變，

下翼板與腹板溫度約為680 度，降伏強度為常溫時的 28%，彈性模數 下降為常溫時的17%，材料強度與彈性模數大幅降低，使得撓度急劇 增加。模型於101 分鐘時因變形過大而破壞。

Sectemp04 模型數值分析結果

Sectemp04 溫度分佈如圖 5-18 所示，分析結果如圖 5-19、圖 5-20 所示。模型Sectemp04 從開始加熱至 60 分鐘後，變形曲線維持平緩；

加熱 60 分鐘後，模型撓度開始增加；加熱 60 分鐘至 80 分鐘，變形 速率穩定，撓度漸增；加熱在 80 分鐘左右時，變形曲線斜率改變，

上翼板，下翼板與腹板溫度約為680 度，降伏強度為常溫時的 28%，

彈性模數下降為常溫時的17%，材料強度與彈性模數大幅降低，使得 撓度急劇增加。模型於97 分鐘時因變形過大而破壞。

Sectemp05 模型數值分析結果

Sectemp05 溫度分佈如圖 5-21 所示，分析結果如圖 5-22、圖 5-23 所示。模型Sectemp05 從開始加熱至 20 分鐘後，變形曲線維持平緩；

加熱20 分鐘後，模型撓度開始增加；加熱 20 分鐘至 120 分鐘，變形 速率穩定，撓度漸增加。分析所得模型跨距中點撓度為108 mm

Sectemp06 模型數值分析結果

Sectemp06 溫度分佈如圖 5-24 所示，分析結果如圖 5-25、圖 5-26 所示。模型Sectemp06 從開始加熱至 120 分鐘後，變形曲線維持平緩，

模型撓度緩慢增加。分析所得模型跨距中點撓度為59.9 mm。