切削減弱式接頭(RBS)鋼梁之變位

圖3-35 為 RBS 大梁位移計佈設圖，本節以 RBS 大梁與南側小梁連接處(Dz-C26)、

RBS 大梁中點(Dz-C36)及 RBS 大梁與北側小梁連接處(Dz-C46)共三處變位來描述其 在火害實驗中的行為。

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3-35 RBS 大梁位移計佈設圖 (本研究整理)

圖3-36 為 RBS 大梁與南側小梁連接處變位歷時曲線圖，如圖所示，在木堆點火

後約210 秒時開始有明顯的向下變位快速產生，約從 490 秒開始變位速率稍減，其變 位曲線斜率稍微變小，約在1770 秒變位速率再次提升，直到 2340 秒後變位速率逐漸 趨緩，在4110 秒時 RBS 大梁與南側小梁連接處達到最大向下變位 26.46 mm，之後 隨著RBS 大梁溫度下降，使得 RBS 大梁與南側小梁連接處開始向上回彈，約在 5260 至5510 秒期間，變位曲線呈現平原區，之後又逐漸緩慢向上回彈，最後冷卻至常溫 時RBS 大梁與南側小梁連接處變位為向下 10.29 mm。

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3-36 RBS 大梁與南側小梁連接處變位歷時曲線圖

(本研究整理)

圖3-37 為 RBS 大梁中點變位歷時曲線圖，如圖所示，約在 210 秒時開始有明顯 的向下變位迅速發生，約從490 秒開始變位曲線斜率稍微變小，約在 1610 至 1870 秒 期間，變位曲線出現平原區，直到1880 秒後變位速率再次提升，在 2380 秒後變位速 率逐漸減少，在3720 秒時 RBS 大梁中點達到最大向下變位 29.45 mm，之後隨著 RBS 大梁溫度下降，使得RBS 大梁中點開始逐漸向上回彈，最後冷卻至常溫時 RBS 大梁 中點變位為向下8.55 mm。

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3-37 RBS 大梁中點變位歷時曲線圖

(本研究整理)

圖3-38 為 RBS 大梁與北側小梁連接處變位歷時曲線圖，如圖所示，在約 240 秒 時開始有急遽的向下變位，約從 490 秒開始變位速率稍減，其變位曲線斜率稍微變 小，約在1200 至 1590 秒期間出現平原區，且在 1590 秒後開始向上變位，直到 1780 秒後再次出現平原區，至 1980 秒後 RBS 大梁與北側小梁連接處再次向下變位，約 2300 秒時變位速率逐漸變緩，在 3770 秒時 RBS 大梁與北側小梁連接處達到最大向 下變位14.79 mm，之後隨著 RBS 大梁溫度下降，使得 RBS 大梁與北側小梁連接處開 始向上回彈，在5200 至 5800 秒期間出現平原區，之後逐漸緩慢向上回彈，最後冷卻 至常溫時RBS 大梁與北側小梁連接處變位為向上 1.56 mm。

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3-38 RBS 大梁與北側小梁連接處變位歷時曲線圖

(本研究整理)

(a) 圓弧切削減弱式內大梁

(b) RBS 大梁北側腹板局部挫屈 (c) RBS 大梁北側下翼板局部挫屈

(d) 南端切削處下翼板變形大造成錯動 (e) 北端切削處

(f) 南端托梁與連接梁之續接處 ^(g) 北端托梁與連接梁之續接處腹板變 形大發生錯動

(h) 南側邊柱翼板局部挫屈 (i) 北端托梁與連接梁續接處變形大 圖

3-39 RBS 大梁火害後照片

(本研究整理)

圖3-39(a)為火害實驗後圓弧切削減弱式內大梁(RBS)的實際照片，圖 3-39(b)及圖 3-39(c)為火害後 RBS 大梁北側的近照，可以發現腹板、下翼板有局部挫屈的產生，

推測其原因可能與 RBS 大梁的南端連接邊柱，而北端連接內柱有關，內柱能提供較 強的束制，RBS 大梁北端之腹板、下翼板在常溫時即因負彎矩而受到壓應力作用，當 RBS 大梁受火害高溫而膨脹時，大梁兩端的束制將對大梁施予軸壓應力，此額外的軸 壓應力再加上北端內柱所給予較強的束制邊界，可能是造成北端下翼板局部挫屈之原 因，而鄰近的托梁處由於有鋼板及螺絲接合故勁度較高，且切削處寬厚比較小較不易 發生局部挫屈，因此局部挫屈位置發生在稍微離開托梁和連接梁的連接處，即距離 RBS 大梁北端約 1/4 梁長位置的腹板、下翼板處。圖 3-39(d)中可以發現 RBS 大梁南 端切削處下翼板變形大造成錯動，由此可以得知 RBS 大梁切削處之翼板因為面積縮 小，故在火害中的變形較大，顯示 RBS 鋼梁在切削處之防火被覆厚度與防火時效應

妥善設計。從圖 3-39(g)及 3-39(i)中看到北端托梁與連接梁之續接處變形大，也顯示 托梁與連接梁處之防火被覆厚度與防火時效應妥善設計。圖 3-39(h)可以發現，南側 邊柱翼板有局部挫屈產生，推測其原因為本次實驗南邊三支柱皆裸露頂端三分之一，

使得受火時柱強度降低，而 RBS 大梁給予南側邊柱的彎矩造成北側翼板承受更大的 壓力，綜合以上兩點使得南側邊柱的北側翼板發生局部挫屈。3-39(e)和圖 3-39(f)為火 害後北端切削處及南端托梁與連接梁之續接處照片，目視並未發現明顯的破壞與變形。