BSI(40)
CNS(91)&ISO CNS(89)
圖 1 標準加熱溫度－時間曲線
圖2 不同粒料混凝土熱膨脹關係[2]
圖 3 普通混凝土及高強度混凝土火害後抗壓強度變化[5]
0 10 20 30 40 50 60
25 250 500 750 950
溫度(℃) 抗壓強度(Mpa)
Gravel Barite Ilmenite
圖4 重質粒料混凝土火害後抗壓強度變化[6]
圖5 火害後壓應力對抗壓強度之影響[9]
圖 6 火害後不同冷卻條件之混凝土抗壓強度衰減[11]
圖7 600℃火害後不同混凝土孔隙體積總量[5]
圖8 火害溫度之應力與應變關係（0﹪與 20﹪壓應力）[14]
圖 9 火害後混凝土應力應變關係[14]
圖 10 火害後之混凝土強度衰減
圖11 火害後不同粒料混凝土彈性模數衰減[3]
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0 200 400 600 800 1000
溫度(℃) 強度折減(%)
陳舜田教授 趙文成教授 楊旻森研究生
圖 12 火害對不同強度混凝土彈性模數衰減[10]
圖13 火害中鋼筋抗拉強度衰減[10]
圖14 火害中鋼筋彈性模數衰減[6]
註：本圖由公式(9)(10) 繪製 圖 15 火害後鋼筋抗拉強度折減
圖 16 樑柱樓版複合實驗爐 0
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0 200 400 600 800 1000
溫度(℃) 強度折減(%)
降服強度 極限強度
圖17 墩柱設備
圖18 量測設備
圖 19 試體規劃圖 4 5 0 m m
2700mm50mm
保 護 層
混 凝 土
# 4 @ 1 0 0 m m
主 筋 S
50mm
主 筋 外 露 部 分 車 牙
主 筋 外 露 部 分 車 牙
保 護 層
S1
S2 S3
Y1 S4 Y2 Y3 Y4
X1 X2 C X3 X4
S4 S3 S2
S1
N4 M2
M3
M4 N1
N1
N3 M1
C
steel concrete
圖 20 熱電偶溫度量測配置
圖 21 熱電偶佈設現況
圖22 爐溫控制曲線
火源
火源
柱
柱 柱
2700 mm 1500 mm 中心線
450 mm 450 mm
300 mm 300 mm
(a) 上視圖
(b) 側視圖
柱
柱 柱
圖 23 火害試驗示意圖
圖24 角柱火害試驗現況
隔熱處理
300mm 300mm
450mm450mm
75mm
75mm
75mm
75mm
75mm 75mm
油壓缸位置 角柱中心線
球座位置 (壓應力位置)
圖 25 火害試驗偏心加載平面圖
圖26 球座設備
圖 27 偏心載重之加載點示意圖
圖28 LVDT 安裝相片
火源
Fire
450mm
300mm
600mm1500mm600mm
300mm
1350mm
1 1
400mm
800mm
400mm X:long(strong axis);Y:short(weak axis)
固定LVDT的鋼架 X
Y
(a) 上視圖
(b) 側視圖 : 縱向 LVDT : 側向 LVDT
LVDT 固定LVDT的鋼架
a b c
d
圖29 LVDT 安裝示意及變形幾何關係圖
25 mm
εfx: strain at fire-side calculated from displacement along X εux: strain at unexposed calculated from displacement along X εfy: strain at fire-side calculated from displacement along Y εuy: strain at unexposed calculated from displacement along Y εax,εbx: strain calculated from displacement at LVDT along X εcy,εdy: strain calculated from displacement at LVDT along Y LVDT
LVDT
LVDT
Point O LVDT
圖 30 兩側應變示意圖
X (m=1,2,3,…,m)
Y (n=1,2,3,…,n)
Cs εr : strain under high temperature frn : residual stress under high temperature Cs : force of compressive steel
T : force of tesion steel Cc : total force of concrete Pult: Ultimate Load
εr
Pult=Cc+Cs-T
C
圖31 斷面分割示意圖（本研究）
mesh m,n elements
identify the temperature at the four corners of each element
calculate the average temperature calculate the residual strength, maximum strain
assume a strain assume a neutral axial distance
calculate the stress of concrete and stress of steel
forces of steel and concrete are determined as the product of stress by area, sum all elements forces
check internal axial forces are in equilibrium with external forces
No
check axial strength is the maximum of this procedure
end start
Yes
Yes No
圖32 理論分析流程圖（本研究）
1,000
0:00 0:20 0:40 1:00 1:20 1:40 2:00 2:20 2:40 3:00 3:20 3:40 4:00 火害延時(時:分 )
A1114&A2114
0:00 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 火害延時(時:分 )
0:00 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 火害延時(時:分 )
A2114&A2214
0:00 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 火害延時(時:分 )
0:00 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 火害延時(時:分 )
溫度(℃) A2202-Y2
A2204-Y2
圖39 2 小時火害延時之溫度分佈圖
圖40 4 小時火害延時之溫度分佈圖
crack
火害後試體表面觀察（4 小時火害延時）
圖41 火害後試體表面觀察（左為 2 小時火害延時，右為 4 小時火害延時）
spall
（左為 2 小時火害延時，右為 4 小時火害延時）
圖42 火害後試體之偏心載重試驗後之表面觀察
（左為 2 小時火害延時，右為 4 小時火害延時）
圖43 火害後試體之軸向載重試驗後之表面觀察
0
-0.012 -0.008 -0.004 0 0.004 0.008 0.012 X 軸應變(mm/mm)
-0.012 -0.008 -0.004 0 0.004 0.008 0.012 X 軸應變(mm/mm)
0
-0.012 -0.008 -0.004 0 0.004 0.008 0.012 X 軸應變(mm/mm)
-0.012 -0.008 -0.004 0 0.004 0.008 0.012 Y 軸應變(mm/mm)
0
-1.E-05 1.E-05 3.E-05 5.E-05 7.E-05 9.E-05 X 軸曲率(1/mm)
-1.E-05 1.E-05 3.E-05 5.E-05 7.E-05 9.E-05 X 軸曲率(1/mm)
0
-1.E-05 1.E-05 3.E-05 5.E-05 7.E-05 9.E-05 Y 軸曲率(1/mm)
-1.E-05 1.E-05 3.E-05 5.E-05 7.E-05 9.E-05 Y 軸曲率(1/mm)
0
A1114 A2214
B2214 A2110
A2210 B2110
A2212 A2112
A1212 B2112
圖52 X 軸-偏心載重-側向位移圖
0
0 100 200 300 400 500 600
0 10 20 30 40 50
彎矩(ton-m) 軸力(ton)
圖 56 不同火害延時之角柱軸力彎矩圖（P-M Curve）[本研究]
圖57 火害不同火害延時之內柱軸力彎矩圖（P-M Curve）[1]
自傳
姓名：黃國立
性別：男 出生年月日：民國55 年 4 月 29 日
出生地：台灣省屏東縣 婚姻：已婚
最高學歷：國立交通大學土木工程研究所碩士
學歷：
私立正修工業專科學校土木工程科畢業 1981.7-1986.7 私立淡江大學土木工程系畢業 1988.7-1991.7 國立交通大學土木工程研究所（碩士班）畢業 1993.7-1995.7 國立交通大學土木工程學系博士班肄業 1997.7-2007.7
經歷：
台北市政府工務局建築管理處助理工程員 1990.7-1992.8 台灣省新竹縣新埔鎮公所技士 1994.1-1996.5 高雄市政府捷運局幫工程司、副工程司、股長 1996.5-迄今 私立南榮技術學校土木系兼任講師 2002.8-2003.9 私立正修科技大學建築系兼任講師 2005.8-迄今
國家考試：
七十八年全國公務人員普通考試臨時考試建築工程科及格 八十二年特種考試基層公務人員考試乙等考試土木工程科及格 八十三年全國公務人員高等考試二級考試（舊制）土木工程科及格 八十四年全國公務人員高等考試一級考試（舊制）土木工程科及格
證照：
土木工程技師（經濟部工業局83.6.14 台工登字第 11874 號）
品管工程師（公共工程委員會85.12.9 工程管字第 2742 號）
混凝土品管師（台灣營建研究院89.11.8R10440 號）
主要著作：
1、趙文成、黃國立，鋼筋混凝土角柱與內柱火害行為探討，土木水利工程 學刊，第18 卷第 3 期，民國 95 年 9 月，第 363-375 頁
2、Wen-Chen Jau, Kuo-Li Huang, “A study of reinforced concrete corner columns under high temperature,” Cement and Concrete Composites, Volume 30, Issue 7, August 2008, pp622-638.
研究計畫：（計劃主持人－趙文成博士，研究人員－黃國立）
1、鋼筋混凝土樑柱耐火耐震性能之研究（一）－鋼筋混凝土結構邊柱火害 行為之研究，內政部建築研究所，2003.2-2003.12
2、建築結構體耐火耐震性能之研究（二）－鋼筋混凝土結構邊柱火害行為 之研究（二），內政部建築研究所，2004.2-2004.12
參考著作：
1、高雄捷運系統地下設施之防蝕措施，防蝕工程，第 17 卷，第 3 期，第 289-296 頁（2003.08）
2、混凝土技術之演進，中興工程，第 83 期，第 87-99 頁（2004.04）
3、蒸氣養護方法對混凝土強度行為之影響，中興工程，第 87 期，第 37-46 頁（2005.04）
4、鋼筋混凝土柱火害行為，技師月刊，第 38 期，第 21-28 頁（2005.10）
研討會：
1、高雄捷運系統雜散電流初步研究，防蝕工程學會九十二年度會員大會暨 論文發表會，A-10，第 1-8 頁，（2003.8）
2、預鑄潛盾環片廠品質管理作業，中華民國品質學會第 39 屆年會暨第九 屆全國品質管理研討會，087，第 1-11 頁，（2003.11）
3 、 The Behavior of Reinforced Concrete Corner Columns under High Temperature, Joint Taiwan-Canada Workshop on Construction Technologies，第 89-98 頁，（2004.04）
4、蒸氣養護溫度影響高爐石混凝土強度之個案研究，第七屆結構工程研討 會，D0003，第 1-8 頁，（2004.08）
5、潛盾隧道環片性能測試之研究，2004 海峽兩岸地工技術研討會，台灣卷，
第385-392 頁，（2004.11）
6、由個案探討蒸氣養護下高爐石混凝土之強度發展，第九屆營建工程與管 理研究成果聯合發表會，（2005.5）
7、雙向火害下鋼筋混凝土角柱斷面溫度傳遞行為，第八屆結構工程研討 會，A-001，第 1-9 頁，（2006.09）