第五章 結論與建議
照片 3. 14 混凝土泵送情形
(資料來源 : 本研究提供 )
第三節 試驗裝置與載重歷程
一、試驗裝置
試體載重試驗於內政部建築研究所材料試驗中心進行。FHS 試體預估之水 平強度為 116 噸。使用中心之 200 噸油壓致動器進行加載，致動器之最大衝程 為 100 cm。FHS 試體之試驗裝置如圖 3.47 所示，試體固定在強力樓版，試體上 端與 200 噸油壓致動器連接，油壓致動器另一端固定於反力牆。
FHD 及 BXD 試體的試驗裝置如圖 3.48 所示。FHD 試體預估之水平強度為 231 噸，BXD 試體預估之水平強度為 269 噸，需要使用兩支 200 噸油壓致動器 加載。FHD 及 BXD 試體下端固定於強力樓版，試體上端與 L 型構架連接。L 型構架右側設置兩支 200 噸油壓致動器，油壓致動器 1 採用位移控制、油壓致 動器 2 採用力量控制，用油壓致動器 1 的力量作為油壓致動器 2 之力量進行控 制，兩者施加相同的水平力，其合力通過試體柱之高度中點，因此柱上、下兩
47 端基本上承受相同的彎矩。為了讓載重控制能夠更準確 L 型構架之勁度越高越 好，L 型構架斷面深度為 850 mm、寬度在 850mm 以上，翼板及腹板之厚度為 50 mm。此外為避免試體在測試過程中產生挫屈，在 L 型構架兩側設置側撐，
如圖 3.49 所示。
載重試驗前在試體的表面塗上一層水泥漆，並以 10cm 為單位繪製方格線，
以觀察、紀錄混凝土裂縫之成長及鋼板之變形。
強力樓板
反 力 牆
14@50 29.5
13@50
試體
200噸油壓致動器
下梁蓋板 下梁蓋板
螺桿
螺帽
轉接板3 轉接板2
圖3.47 FHS系列試體試驗配置圖
48
圖3.48 FHD、BXD試體試驗配置圖
14@50=700
49
M11 M12M13 M14
M23 M24
50
M11 M12M13 M14
M23 M24
51 即在所謂塑鉸區(plastic zone)之位置貼上應變計用於監測鋼板是否降伏。
FHD 系列之測計安排如圖 3.52 所示。水平力由內建於油壓致動器之荷重
52
53 圖 3.54 載重位移歷程
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36
La te ral Drift Rat io (%)
Number of cycle
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第二節 強度與韌性
FHD-0 試體於 3%迴圈施作完畢之後，接續進行 3%疲勞試驗，直到位移角達到-3%
第 16 個迴圈，強度降至試驗過程中所得最大值之 75%後，停止試驗。其遲滯迴圈如 圖 4.1 所示。
圖 4.1 FHD-0 試體遲滯迴圈
FHD-1 試體於 3%迴圈施作完畢之後，接續進行 3%疲勞試驗，直到位移角達到-3%
第 15 個迴圈，強度降至試驗過程中所得最大值之 75%後，停止試驗。其遲滯迴圈如 圖 4.2 所示。
圖 4.2 FHD-1 試體遲滯迴圈
57 FHD-2 試體於 3%迴圈施作完畢之後，接續進行 2%疲勞試驗，直到位移角達到-2%第 22 個迴圈，強度降至試驗過程中所得最大值之 75%後，停止試驗。其遲滯迴圈 如圖 4.3 所示。
圖 4.3 FHD-2 試體遲滯迴圈
BXD-0 試體於 3%迴圈施作完畢之後，接續進行 2%疲勞試驗，直到位移角達到-2%第 35 個迴圈，強度降至試驗過程中所得最大值之 75%後，停止試驗。其遲滯迴圈 如圖 4.4 所示。
圖 4.4 BXD-0 試體遲滯迴圈
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BXD-1 試體於 3%迴圈施作完畢之後，接續進行 2%疲勞試驗，直到位移角達到 2%第 86 個迴圈，強度降至試驗過程中所得最大值之 75%後，停止試驗。其遲滯迴圈 如圖 4.5 所示。
圖 4.5 BXD-1 試體遲滯迴圈
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第三節 合成效應檢討
利用 NDI 公司所生產之動態捕捉系統， 把 marker 分別設置於鋼骨與混凝 土，將 marker 擷取到的資料加以整理， 藉由座標點位之變化，進一步探討各支 試體之合成效應。
從 數據 中發現 到當 其 試體 不 配置 任何 剪力 釘 的時 候 ，混凝土與 鋼骨之間相 對位 移 較 大， 而 當其 試體 配 置 剪力 釘 越多 時， 其 合 成效 應 會 更 加明 顯 ， 鋼骨 與 混凝土之間相對位移較小。
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FHD-2 試體斷面相同，剪力釘配置不同，可以直接比較；BXD-0、BXD-1 試體 斷面相同，剪力釘配置不同，可以直接比較；FHS-0、FHS-1、FHS-2 試體斷面
0 5 10152025303540455055606570758085
乾縮量 ( m /m )
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第二節 建議
建議一:
鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範解說之修改:立即可行建議 主辦機關:內政部營建署
建議主辦理機關可以將本計畫研究之配置剪力釘設計方法以及配置方式，
納入 SRC 相關規範和解說當中，提供給工程師在未來設計剪力釘配置方式時，
能依照本研究之剪力釘配置方式，進行柱體設計。
誌謝
本研究承蒙內政部建築研究所提供研究經費，並在試驗期間提供場地與實 驗所需工具，偕同試驗人員協助試體架設、試驗排程、儀器操作及數據接收之 工作，讓本研究得以完成，特此感謝!此外，國家地震中心即時協助，提供試驗 所需之設備、時間、人力之支援，方能使本計畫順利完成，也特別在此表達致 謝之意。
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附錄一 期初評選會議紀錄
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附錄二 專家座談會會議紀錄
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附錄三 期中審查會議記錄
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七、會議結論：
本次會議 3 案期中報告，經徵詢在場審查委員與機關團體代表同意，
審查結果原則通過。請業務單位將與會審查委員及出席代表意見詳實 記錄，以供研究單位或執行團隊參採，並於期末報告針對期中審查意 見逐一回應，如期如質完成研究計畫。
委託研究計畫請儘速依約辦理請領第 2 期款；協同研究計畫請注意控制經費 核銷，並請業務單位依規定時程管控研究進度。
八、散會：中午 12 時 20 分。
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附錄四 期末審查會議記錄
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（3.3~3.8 tf/cm2），但混凝土採用
SCC（第 43 頁，四、混凝土澆
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9. 剪力釘用φ19mm×80mm，
這是正常的，因為根據規範，
剪力釘長度與 composite action
關聯性不在本研究探討範圍。
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附錄五 試體施工照片
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鋼柱試體製作過程照片
照片 A4.1 FH 柱試體整平
照片 A4.2 FH 柱進行部分滲透開槽銲
103 照片 A4.3 梁加勁板銲接
照片 A4.4 落樣工作
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照片 A4.5 輕便型瓦斯切割鋼板
照片 A4.6 剪力釘敲擊測試
照片 A4.7 箱型柱板上開直徑 40mm 的透氣孔
105 照片 A4.8 圍板組合
照片 A4.9 隔板缺口
照片 A4.10 圍板組合銲接情況
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照片 A4.11 箱型鋼柱之 U 型組合銲接完畢之情形
照片 A4.12 電熱熔渣銲接(ESW)施作情況
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照片 A4.12 電熱熔渣銲接(ESW)施作情況
照片 A4.13 電熱熔渣銲接(ESW)施作過程
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照片 A4.14 潛弧銲接法(SAW)施作情況
照片 A4.15 潛弧銲接法(SAW)施作過程
109 照片 A4.16 潛弧銲接法(SAW) 完畢
模板工程照片
照片 A4.17 固定木條於木板上
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照片 A4.18 量測預設放置鐵件位置
照片 A4.19 放置鐵件並鎖固
111 照片 A4.20 FHS 系列試體模板工程完工
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照片 A4.21 FHD 系列試體模板工程完工
113 灌漿當天施作情況照片
CNS 14840「自充填混凝土障礙通過性試驗法」
照片 A4.22 U 型槽填充混凝土不經振搗充填於 A 槽靜置 1 分鐘
照片 A4.23 U 型槽填充(混凝土由 A 槽流經鋼筋障礙充填至 B 槽)
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照片 A4.24 U 型槽填充混凝土判定標準 30cm 以上(具有自充填能力，可以免振動方式施工)
CNS 14841「自充填混凝土流下性試驗法」
照片 A4.25 V 型槽充填混凝土流下性試驗步驟 1
115 照片 A4.26 V 型槽充填混凝土流下性試驗步驟 2
照片 A4.27 V 型槽充填混凝土流下性試驗步驟 3
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CNS 14842「高流動性混凝土坍流度試驗法」
照片 A4.28 SCC 高流動性混凝土坍流度試驗
照片 A4.29 SCC 坍流度測試
117 照片 A4.30 SCC 高流動性混凝土量測坍流度
照片 A4.31 SCC 高流動性混凝土施作之試驗
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照片 A4.32 裝設彎管
照片 A4.33 裝設高壓軟管之情況
119 照片 A4.34 混凝土車與幫浦車運作情況
照片 A4.35 混凝土圓柱抗壓試體、乾縮試體製作完畢
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照片 A4.36 FHS-0 試體
照片 A4.37 FHS-1 試體
121 照片 A4.38 FHS-2 試體
照片 A4.39 FHD-0 試體
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照片 A4.40 FHD-1 試體
照片 A4.41 FHD-2 試體
123 照片 A4.42 BXD-0 試體
照片 A4.43 BXD-1 試體
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參考書目
ACI Committee 318, 2011, “Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-11) and Commentary (ACI 318R-11),”Farmington Hills (MI): American Concrete Institute, 2011.
AISC (2010). Specification for Structural Steel Buildings. ANSI/AISC 360-10, American Institute of Steel Construction, Chicago, IL
Nardin, S.D and Debs, A.L.H.C., 2009. Study of partially encased steel composite beams with innovative position of stud bolts. Journal of Constructional Steel Research, 65, 342-35
Prion, H.G.L. and Boehme, J. (1994). Beam-column behavior of steel tubes filled with high strength concrete, Canadian Journal of Civil engineering, Vol. 21, No. 2, pp. 207-218.
Roeder, C.W., Chmielowski, R., & Brown, C.B. (1999). Shear connector requirements for embedded steel sections. Journal of Structural Engineering, 125, 142-151.
Wheeler, A. and Bridge, R. (2006). The behavior of circular concrete-filled thin-walled steel tubes in flexure. Proceedings of the 5th International Conference on Composite Construction in Steel and Concrete V, R.T. Leon and J. Lange (eds.) ASCE Reston, Virginia, pp. 413-423.
內政部營建署；鋼構造建築物鋼結構設計技術規範-鋼結構極限設計法規範及解說-（一）鋼 結構容許應力設計法規範及解說、（二）鋼結構極限設計法規範及解說；內政部營建署
「96.6.11 台內營字第 0960803495 號令修正發佈」，「99.9.16 台內贏字第 990807042 號令修 正（一）鋼結構容許應力設計法規範及解說 13.2 點、（二）鋼結構極限設計法規範及解說 13.2 點」。
內政部營建署；鋼骨鋼筋混凝土構造設計規範與解說；內政部營建署「93.4.26 台內營字第 0930082917 號令訂定」，「100.3.2 台內贏字第 1000800090 號令修正部分規定」。
李讓，2005，「鋼骨鋼筋混凝土柱圍束鋼筋量之試驗與耐震設計」，碩士論文（翁正強教授
125 究」，內政部建築研究所委託研究成果報告,計畫編號：993G1021, 內政部建築研究所, 2010 年 12 月。
126
陳正誠、林書豪、周佳希，2014，「包覆填充型箱型柱橫向鋼筋配置方式之軸向強度與韌 性」，內政部建築研究所委託研究成果報告,計畫編號 : 1033G0037 , 內政部建築研究所, 2014 年 12 月。
陳誠直，2012，「包覆填充式箱型鋼管混凝土柱火害行為研究」，內政部建築研究所委託研 究成果報告,計畫編號: 1013G0014, 內政部建築研究所, 2012 年 11 月。