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3000噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究

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Academic year: 2021

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(1)3000 噸萬能材料試驗機性能檢測 與實驗研究. 內政部建築研究所研究報告 中華民國 95 年 12 月.

(2) (國科會 GRB 編號) 095301070000G3325. 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測 與實驗研究. 受委託者:財團法人國家實驗研究院 國家地震工程研究中心 研究主持人:葉祥海 協同主持人:鄭橙標 研. 究. 員:蔡克銓. 研 究 助 理 :汪向榮、陳沛清、周志雄. 內政部建築研究所研究報告 中華民國 95 年 12 月. 2.

(3) 目. 次. 表次................................................II 圖次...............................................III 照片次..............................................V 摘要................................................1 第一章. 緒論........................................4. 第二章. 第三章. 第四章. 第一節. 研究背景與目的.......................4. 第二節. 研究方法與內容.......................4. 第三節. 預期成果與展望......................6. 油壓動力系統與油壓管路規劃.................8 第一節. 油壓硬管規劃........................8. 第二節. 其他相關硬體規劃....................20. 計畫執行成果...............................23 第一節. 萬能材料試驗機之驗收規劃……........24. 第二節. 相關實驗技術之訓練..................34. 第三節. 相關實驗儀器設備之規劃..............37. 第四節. 實驗室土建..........................44. 結論與建議.................................46. 參考文獻...........................................48 附錄. 協商座談會議記錄.............................49. 附件. 教育訓練課程.................................72. I.

(4) 表. 次. 表 3-1 原設備系統預定安裝進度.......................23 表 3-2 修正之設備系統預定安裝進度...................24 表 3-3 教育訓練課程表...............................34 表 3-4 實驗儀器與設備規劃表.........................38. II.

(5) 圖. 次. 圖 1-1 本計畫之執行項目關係圖.......................7 圖 2-1 地下室空間平面配置說明圖.....................9 圖 2-2 油壓動力系統機房說明圖.......................9 圖 2-3 油壓動力泵說明圖.............................10 圖 2-4 地下室油壓硬管配置規劃圖.....................12 圖 2-5 反力短牆兩側油壓硬管管線配置立面圖...........13 圖 2-6 反力長牆一側油壓硬管管線配置立面圖...........13 圖 2-7 地下室油壓硬管出口端方案一配置規劃圖.........15 圖 2-8 地下室油壓硬管出口端方案二配置規劃圖.........16 圖 2-9 油壓硬管沿強力地板下方配置示意圖.............17 圖 2-10 油壓硬管沿加勁牆之出口端....................17 圖 2-11 強力地板預埋螺桿說明圖......................18 圖 2-12 油壓硬管沿地下室加勁牆架設說明圖............19 圖 2-13 冷卻、空壓管路與管線架地下室架設說明圖.......21 圖 3-1 挫屈束制消能支撐示意圖.......................25 圖 3-2 挫屈束制消能支撐試體設計圖...................26 圖 3-3 夾具示意圖...................................28 圖 3-4 原設計承壓平台之規格.........................29 圖 3-5 目前已製作之承壓平台之規格...................29 圖 3-6 依原設計規格設計之夾具示意圖.................30 圖 3-7 依目前已製作之規格設計之夾具示意圖...........30 圖 3-8 目前已製作之承拉平台之規格...................31 圖 3-9 依目前已製作之規格設計之上部夾具示意圖.......31 圖 3-10 混凝土柱承壓試體(耐震箍筋)..................32 III.

(6) 圖 3-11 混凝土柱承壓試體(一般箍筋)..................33 圖 3-12 試體架設示意圖..............................36. IV.

(7) 照 片 次 照片 2-1 萬能材料試驗機機坑預留位置.................10 照片 2-2 冷卻系統機房...............................11 照片 2-3 反力牆上工作平台設計.......................14 照片 2-4 油壓分歧座.................................14 照片 2-5 強力地板模板工作支撐架及角材...............18 照片 2-6 油壓致動器安裝說明圖.......................20 照片 2-7 空壓機.....................................21 照片 2-8 管線架.....................................22 照片 2-9 信號連接盒(Junction Box)...................22 照片 3-1 實驗室土建.................................45 照片 3-2 土建問題...................................45. V.

(8) VI.

(9) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 摘. 要. 關鍵詞:建築組件力學實驗室、3000 噸萬能材料試驗機、技術訓練. 一、研究緣起 為配合國內建築研究發展、提昇國內建築技術水準,內政部建築研究所於民國 87 年度完成「建築研究所建築實驗設施設置計畫」,並於民國 90 年度展開籌建「建 築材料與組件實驗群建置規劃」計畫,其規劃之實驗室包括:建築材料實驗室、建 築組件實驗室,以及建築耐久性能實驗室。本研究計畫乃延續民國 92 年度「建築 材料實驗群建置規劃總計畫」之子計畫「建築組件實驗室實驗設施建置規劃研究」, 以及民國 93 年度「建築組件實驗室實驗設施細部設計與建置」計畫,主要針對日 後實驗室之順利運作做進一步之評估與規劃。. 二、研究方法及過程 本研究計畫協助內政部建築研究所建築組件實驗室油壓動力系統與冷卻相關 工程建置之進行,定期舉行會議檢討並解決實驗室相關工程中面臨之問題,以及 3000 噸大型油壓萬能材料試驗機之實驗試體規劃,包含實驗夾具與試體之設計,以 及驗收實驗方式之規劃。此外,亦著手進行相關實驗技術與人員之訓練,以及未來 實驗室管理運作方式之諮詢建議,以確保未來實驗室落成後之順利營運。. 三、重要發現 在土建施工過程中,經本研究團隊於現地勘察後發現,強力地板之平整度不甚 佳,經與建築研究所同仁討論後,在 3000 噸萬能試驗機安裝完成後,將於強力地 板表面施作高強度環氧樹脂耐磨地坪。此外,現地勘察後發現,強力地板上距反力 牆及加勁牆之第一排開孔淨間距為 25cm,與規格不符,需要額外鑽孔修正。在 3000 噸萬能材料試驗機方面,本研究團隊現地勘查後發現,底座鋼板之規格與原設計規 格不符,在與承包廠商協商後,正在提出改善或替代之方案。. 1.

(10) 摘. 要. 四、主要建議事項 1.. 相關建置工程進行期間,由本計畫研究團隊負責適時監督及提供諮詢,協助解 決業主與廠商間之問題,可避免耽誤其他相關作業之工期。. 2.. 未來建築研究所組件實驗室落成後之營運,本計畫研究團隊將可協助訓練相關 實驗技術與人員,可考慮與國家地震工程研究中心訂立契約,在實驗室營運初 期,作為技術人員培育養成之管道,並可進一步商研如何訂定進一步合作互惠 之模式移轉實驗技術。. 3.. 日後實驗室實驗設備儀器之擴充,應在經費以及最大效益考量下,優先擴充之 儀器與配備,以永續經營為基本理念,逐步擴充實驗室之相關設施。. 2.

(11) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. ABSTRACT Keywords: laboratory, 3000 ton universal test machine, training courses For improving the technology of constructions in Taiwan, the Architecture and Building Research Institute (ABRI) planned to build a laboratory for structural and mechanical testing in 1998. After many discussions and meetings with scholars and professors in universities, the laboratory began to build at the end of 2005. Based on the previous research results, this project is focused on continuing doing researches and integrating the resources of the facilities required for the maintenance and operating of the laboratory. The research group helps solving problems during the construction and negotiating with the contractor and ABRI. For checking the equipments purchased before, a Buckling Restrained Bracing (BRB) specimen is designed to test the performance and capacity of the 3000 ton universal test machine. Besides, the relative apparatus is going to be well-designed to fit the experimental requirements. Furthermore, training courses for lab technicians are arranged in this project to educate the workers and engineers employed in the future. During the construction of the laboratory, there are some problems found by the research group. First, it is found that the strong floor is not flat enough. It is decided that after the 3000 ton universal test machine is set up, epoxy will be poured to level the floor. Second, the distance between the first hole of the floor and the reaction wall is not precise. Drilling holes is proposed to solve this problem. Moreover, the installed platen of the 3000 ton universal test machine is not exact as the designed one. Further discussions will be needed to solve this problem.. 3.

(12) 第一章. 緒. 論. 第一章. 緒. 論. 第一節 研究背景與目的 為配合國內建築研究發展、提昇國內建築技術水準以及促進我國建築產業升 級,並針對建築法規、標準本土化之需求,故需建立國家級實驗設施。內政部建築 研究所於民國 87 年度完成「建築研究所建築實驗設施設置計畫」,並於民國 90 年 度展開籌建「建築材料與組件實驗群建置規劃」計畫,其實驗室內容包括:﹝一﹞ 建築材料實驗室﹝二﹞建築組件實驗室﹝三﹞建築耐久性能實驗室等三項之組 合。這些實驗室不但可負起對國內建築材料之研究發展、檢驗測試、性能評鑑及標 準訂立之責任,更可協助建築業者正面發展,有效規範國內建築材料市場,以提升 國內建築材料之水準。 本研究計畫乃延續民國 92 年度「建築材料實驗群建置規劃總計畫」之子計畫 「建築組件實驗室實驗設施建置規劃研究」,以及民國 93 年度「建築組件實驗室 實驗設施細部設計與建置」計畫。建築組件實驗室以及相關實驗儀器設施之設計已 於民國 92 年度初步規劃完成,並相繼完成了 3000 噸大型油壓萬能材料試驗機之詳 細規格制訂、招標及發包作業;為考慮日後建築組件實驗室以及相關儀器設備之順 利建置與運作,實驗室土建工程以及油壓動力系統與冷卻相關工程之詳細規格制 訂,以及 3000 噸大型油壓萬能材料試驗機之規格審查,也已於民國 93 年度相繼展 開,並於民國 94 年度陸續執行實驗室土建工程以及油壓動力系統與冷卻相關工程 之招標發包作業,實驗室土建工程目前已接近完工。. 第二節 研究方法與內容 隨著實驗室土建工程即將完工,3000 噸大型油壓萬能材料試驗機之零組件於完 工後將陸續運送至現場,以進行安裝作業,相關硬體設備工程,如油壓系統以及冷 卻系統,其工期亦須配合土建工程與 3000 噸大型油壓萬能材料試驗機之安裝,以 利於建築研究所未來執行驗收相關作業。以 3000 噸大型油壓萬能材料試驗機之測. 4.

(13) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 試及驗收為例,建築研究所須設計一組高強度之實驗試體,以測試試驗機於出力滿 載下是否滿足規格。有鑒於此,本研究計畫將協助內政部建築研究所建築組件實驗 室油壓動力系統與冷卻相關工程建置之進行,定期舉行會議檢討並解決實驗室相關 工程中面臨之問題,以及 3000 噸大型油壓萬能材料試驗機之實驗試體規劃,並藉 由實驗夾具與試體設計,與驗收實驗之執行,同時進行相關實驗技術與人員之訓 練,以及未來實驗室管理運作方式之諮詢建議,例如 3000 噸萬能材料試驗機之專 任技術人員需求與收費標準等,以確保未來實驗室落成後之順利營運。 本研究計畫主要內容包括如下: 一、油壓動力系統與冷卻相關工程之順利建置 相關內容包含如下: (a)油壓動力系統與油壓管路 (b)3000 噸萬能材料試驗機橫軛移動與鎖緊之獨立油壓源與油壓管路 (c)冷卻系統 二、協助 3000 噸大型油壓萬能材料試驗機之安裝諮詢、測試及驗收 安裝期間本研究團隊將與 MTS 公司工程師進行密切討論,並提出相關諮詢 與意見,以期安裝作業順利進行。 三、協助相關實驗技術與人員之訓練 相關內容包含如下: (a)大型力學組件實驗技術 (b)擬動態實驗技術 (c)網路合作實驗技術 (d)建立台灣地震工程實驗室格網 四、建議未來實驗室運作管理模式. 5.

(14) 第一章. 緒. 論. 本計畫將提供國家地震工程研究中心實驗室之營運管理經驗,並建議建築研究 所實驗室落成後之運作模式,這些項目包括未來實驗室之認證程序,以及相關 技術人員編制、僱用以及訓練,與試驗設備之收費標準等,以期發揮其於研發 領域與實務應用兩方面之最大效益。. 第三節 預期成果與展望 本研究茲將擬完成之工作目標及成果分述如下: 1. 制訂合理且滿足未來實驗需求之相關工程招標規格。 招標規格須滿足實驗室近期運作之功能需求,若客觀條件允許亦須考慮長期之 擴充機能。各項設施間之招標規格需考慮且明訂其介面問題,以避免日後之紛 爭。相關之專家學者座談與諮詢會議將負起協助審查規格之責任,以期制訂一 健全之招標規格。 2. 促使實驗室相關工程建置能順利進行。 相關建置工程進行期間由本計畫研究同仁負責適時監督及提供諮詢,協助解決 業主與廠商間之問題,將可確保其順利進行,不致耽誤其他相關作業之工期。 3. 3000 噸萬能材料試驗機測試。 本計畫將規劃一組高軸力組件(壓力容量 3000 噸,拉力容量 2000 噸) ,利用 其進行 3000 噸萬能材料試驗機測試,其不但可協助建築研究所執行驗收作業, 更可藉由本次機會,使建築研究所同仁親身接觸大型力學實驗,將有助於日後 實驗室之運作。 4. 促進未來建築研究所組件實驗室落成後之營運。 協助訓練相關實驗技術與人員,包含一完整之實驗進行流程,如實驗試體之安 裝、油壓致動器之架設、量測儀器之架設、相關實驗軟硬體之設定、實驗軟硬 體之操作以及實驗資料處理等。透過國家地震工程研究中心歷年之實驗經驗傳 遞,以及參考國家地震工程研究中心實驗室之營運管理經驗(如未來實驗室之. 6.

(15) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 認證程序以及相關試驗設備之收費標準等),將可確保未來建築研究所組件實 驗室落成之順利營運,以發揮其於研究領域與實務工程界之最大效益。 5. 相關實驗技術之移轉。 商研如何訂定進一步合作互惠之模式移轉實驗技術,如擬動態實驗及網路合作 實驗等。 6. 建構台灣地震工程實驗室格網。 商研如何訂定進一步合作互惠之模式,整合國家地震中心與建築研究所建築組 件實驗室之資源,以期未來共同進行網路合作實驗。 相關執行項目與關係如圖 1-1 所示。 刪除: <sp> 格式化: 置中, 行距: 單行間 距. 協助油壓與冷卻相關 工程之規格制訂作業. 格式化表格. 協助油壓與冷卻相關 工程之審查作業. 油壓與冷卻相關工程 之會勘及諮詢作業. 3000 噸材料試驗機安 裝之會勘及諮詢作業. 3000 噸材料試驗機 實驗規畫 格式化: 置中, 行距: 單行間 距. 傳遞 NCREE 相關 大型力學實驗經驗. 擬動態試驗. 網路合作 實驗平台. 刪除:. 相關實驗技術 與人員訓練. 台灣地震工程 實驗室格網. 建立合作互惠模式. 圖 1-1 本計畫之執行項目關係圖. 圖 1-1 本計畫之執行項目關 係圖 -. 7.

(16) 第二章 油壓動動力系統與油壓管路規劃. 第二章. 油壓動力系統與油壓管路規劃. 進行大型組件力學試驗是大型力學實驗室的主要功能,需要提供油壓千斤頂與 萬能材料試驗機運作之油壓,因此,油管管線的配置便顯得十分重要,適當的油管 配置不但可以節省管線配置的經費,亦可以達到美觀與方便使用的目的。在前兩年 的計畫中,本研究團隊與專家學者進行一系列之討論協商,再結合本研究團隊之豐 富經驗,已規劃出符合需求與實用性之油壓系統,本章將詳述油壓硬管與冷卻系統 之規劃與目前之實際狀況。. 第一節 油壓硬管規劃 為配合建築組件實驗室強力地板與反力牆空間規劃,以及 3000 噸萬能材料試 驗機之試驗需求,油壓管路之規劃配置結果,對於日後實驗室啟用後之功能性與使 用性影響甚大。本研究團隊秉著豐富之大型結構實驗經驗,考慮需求性與使用性, 併結合專家學者之意見後,提出地下油壓硬管以及出口端位置之詳細規劃,能夠完 全地滿足實驗室之需求性與使用。 如圖 2-1 所示,為目前興建中之大型力學實驗室地下室空間之配置,可以清楚 地知道地室各空間之使用規劃。重要的機房設備規劃,如圖 2-1 中所標示之(A)、(B)、 (C)、(D)。 (A)為 3000 噸萬能材料試驗機之預留機坑,亦即日後萬能材料試驗機之 安裝位置,如照片 2-1 所示。(B)為油壓動力系統機房,如圖 2-2 所示,為置放油壓 動力泵以及儲油箱之處,可提供強力地板與反力牆大型結構試驗,以及 3000 噸萬 能材料試驗機進行構件試驗之油壓需求,詳細可參見圖 2-3。協調油壓動力泵以及 儲油箱之安裝運送動線,以不更改現有土建完工狀態為原則。(C)為獨立油壓源機 房,提供 3000 噸萬能材料試驗機橫軛(crosshead)移動與鎖緊。(D)為冷卻系統機 房,為置放冷卻系統相關設施之用,如照片 2-2 所示,上方需留開孔以吊裝冷卻系 統之用,待安裝完成之後再行封孔。. 8.

(17) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. (C)獨立油壓源機房 (3000 噸萬能材料試驗機橫軛移動與鎖緊). (A)3000 噸萬能材料試 驗機系統安裝位置. (D)冷卻系統機房. (B)油壓動力系統機房 (3000 噸萬能材料試驗機及反力牆實驗區). 圖 2-1 地下室空間平面配置說明圖. 圖 2-2 油壓動力系統機房說明圖. 9.

(18) 第二章 油壓動動力系統與油壓管路規劃. 圖 2-3 油壓動力泵說明圖. 照片 2-1 萬能材料試驗機機坑預留位置. 10.

(19) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 照片 2-2 冷卻系統機房. 圖 2-4 為地下室油壓硬管系統之配置規劃。在提供結構試驗之油壓硬管管路, 擁有 720gpm 之最大油壓輸出流量,以供應 3000 噸萬能材料試驗機以及反力牆與強 力地板實驗之需求。為配合實驗場地空間之使用以及可能進行實驗之位置,於強力 地板上規劃兩個 100 cm x 50 cm 大小之開孔供地下室油壓硬管向上延伸,如圖 2-4. 之位置,以提供反力牆區動態試驗,以及 3000ton 萬能材料試驗機未來安裝. 水平向油壓致動器之油壓流量需求。此外,在靠近反力牆牆端規劃了三個開孔,由 地下室向上延伸 180gpm 油壓輸出流量之油壓硬管,如圖 2-4 所示. 之位置,可提. 供一般常見擬靜態大型結構試驗之油壓流量需求。向上延伸的油壓管線輸出口配置 位置,在短牆與長牆分別如圖 2-5 與圖 2-6 所示,在短牆兩側各配置了三個輸出口, 高程距地面分別為 1m、4m 與 10m;在長牆則於靠近 3000 噸萬能材料試驗機側配 置兩個輸出口,高程距地面分別為 1m 與 5m,可滿足任何高程位置結構試驗之需求。. 11.

(20) 第二章 油壓動動力系統與油壓管路規劃. HPS. HPS. unit : cm. HPS : 供應 3000 噸萬能材料試驗機及反力牆實驗區之油壓動力系統 : 最大油壓輸出容量 720 gpm 之油壓硬管管路 (供應 3000 噸萬能材料試驗機及反力牆實驗區) : 經强力地板向上延伸至反力牆側之流量 180 gpm 油壓硬管管路共三處 (含輸出口) : 流量 720 gpm 之油壓管線輸出口安裝位置共三處 HPS : 供應 3000 噸萬能材料試驗機橫軛移動與鎖緊之獨立油壓動力源 : 最大油壓輸出容量 100gpm 之油壓硬管管路 (供應 3000 噸萬能材料試驗機橫軛移動與鎖緊). 圖 2-4 地下室油壓硬管配置規劃圖. 12.

(21) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 950. Shorter Reaction Wall 1000. 1200. 400 100 Strong Floor unit : cm : 經强力地板向上沿反力短牆 (高 12 m) 兩側配置之流量 180 gpm 油壓硬管管路 : 流量 180 gpm 油壓管線輸出口安裝位置. 圖 2-5 反力短牆兩側油壓硬管管線配置立面圖 2000. 900. Longer Reaction Wall. 500 100. unit : cm Strong Floor : 經强力地板向上沿反力長牆(高 9 m)一側配置之流量 180 gpm 油壓硬管管路 : 流量 180 gpm 油壓管線輸出口安裝位置. 圖 2-6 反力長牆一側油壓硬管管線配置立面圖. 未來在進行油壓軟管接合至反力牆側輸出口時,可利用原規劃之牆側爬梯,甚 或是利用另外訂作之工作平台(如照片 2-3)裝設於反力牆上之孔洞,如此設計可. 13.

(22) 第二章 油壓動動力系統與油壓管路規劃. 加速工作效率以及更確保工作人員之安全性。相同地,安裝油壓致動器或其他相關 高空作業,以及未來油壓分歧座(HSM,如照片 2-4)安裝位置,均可利用此工作 平台。. 照片 2-3 反力牆上工作平台設計(攝於國家地震工程研究中心). 照片 2-4 油壓分歧座(攝於國家地震工程研究中心). 在協助油壓硬管與冷卻系統順利發包之後,由於建築師與得標廠商在溝通上或 訊息傳遞上略有疏失,導致目前已近完工之實驗室土建部分,於圖 2-2 中. 圖示預. 留開孔之位置,實際土建部分並無如規劃部分所提及之預留開孔。無論是哪方面的 疏失,對於本研究團隊而言,僅能就現有的情況集思廣益提出最適當之規劃變更, 期待將人為疏失所造成之影響降至最低。 14.

(23) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 目前本研究團隊提供之解決方案有下列兩者: <方案一> 將原預留開孔處附近強力地板孔洞之孔徑擴增,使其日後足以通過內徑2 inch 之油壓軟管(動態油壓致動器,400gpm),日後安裝油壓軟管一端接至油壓分歧座 (HSM),另一端則穿過強力地板上擴大之孔洞至地下室接至出口端(outlet)處。或利 用擴增之孔洞將出口端(outlet)延伸至強力地板上(如圖2-7所示)。. 圖 2-7 地下室油壓硬管出口端(outlet)方案一配置規劃圖. <方案二> 原預留開孔處(如圖2-8中. 所示),因目前土建接近完工,未避免二次施工(洗. 孔)造成原結構不必要之破壞,規劃於地下室安裝流量較小(約100~200 gpm)之輸出 口(outlet),以供未來靜態實驗使用。另外,於强力地板向上延伸至反力牆側三處(如 圖2-8中. 所示),加裝流量400 gpm輸出口,以供未來動態實驗使用。相關細節. 可參考圖2-8。. 15.

(24) 第二章 油壓動動力系統與油壓管路規劃. HPS. HPS. unit : cm HPS : 供應 3000 噸萬能材料試驗機及反力牆實驗區之油壓動力系統 : 最大油壓輸出容量 720 gpm 之油壓硬管管路(供應 3000 噸萬能材料試驗機及反力牆實驗區) : 經强力地板向上延伸至反力牆側之流量 180 gpm 油壓硬管管路共三處(含輸出口),詳細內容請參見圖 2.5 及附圖 2.6 : 地下室流量 100~200 gpm 之油壓管線輸出口安裝位置共三處(供靜態實驗) : 經强力地板向上延伸至反力牆側流量 400 gpm 之油壓管線輸出口安裝位置共三處(供動態實驗) HPS : 供應 3000 噸萬能材料試驗機橫軛移動與鎖緊之獨立油壓動力源 : 最大油壓輸出容量 100gpm 之油壓硬管管路 (供應 3000 噸萬能材料試驗機橫軛移動與鎖緊). 圖 2-8 地下室油壓硬管出口端(outlet) 方案二配置規劃圖. 由於上述方案二之規格與原招標文件略有出入,經費上可能會有所變動;再 者,評估施工之可行性後,決定可能採用方案一,但須謹慎監督承包商施工,以避 免造成強力地板結構上之破壞。 有關油壓硬管吊裝部份,原規劃沿強力地板下方(亦即沿著地下室之天花板) 鋪設,如參見圖2-9,油壓硬管之管徑尺寸及距地下室地板之高度需做最佳化設計, 以不影響動線及便於日後實驗安裝為原則。原油壓硬管須於強力地板下方延伸至加 勁牆之出口端(參見圖2-10,於日後安裝油壓軟管),其位置決定距地下室地面1.5 m。在考量未來油壓軟管接合作業之便利性,決定地下室不保留出口端。. 16.

(25) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. Strong floor. r i b. P R D. 圖 2-9 油壓硬管沿強力地板下方配置示意圖. Strong floor. 便於日後安裝之 高度(約 1.5m). port. rib. 圖 2-10 油壓硬管沿加勁牆之出口端. 強力地板與反力牆預埋之螺桿(供日後安裝油壓硬管之用),本應於土建施工 時安裝,強力地板預埋螺桿說明如圖 2-11 所示。在強力地板強力地板鋼筋籠已綁置 完成後,卻發現鋼筋過密而無法安置預埋螺栓,且由於強力地板模板下方之工作支 撐架及角材(如照片 2-5 所示),導致螺桿定位無法精確控制在誤差範圍。. 17.

(26) 第二章 油壓動動力系統與油壓管路規劃. 50cm. 50cm 強力地板孔位 M20 螺桿. 20~25cm. P. R. 50cm. D. 圖 2-11 強力地板預埋螺桿說明圖. 照片 2-5 強力地板模板工作支撐架及角材 由於以上情況,因此在反力牆尚為組裝模板前,本研究團隊緊急召開會議,討 論規劃反力牆側油壓預埋螺桿位置,以至於在灌漿前能夠精確無誤的埋設螺桿。至 於原規劃油壓硬管吊裝沿強力地板下方(亦即沿著地下室之天花板)鋪設,由於目 前無埋設螺桿,若考慮事後鑽孔,一則其為高強度混凝土,施工不易,另一考量則 為其天花板平整度之要求,因此考慮採用油壓硬管沿地下室加勁牆架設,相關架設. 18.

(27) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 方法請參見圖 2-12。. 圖 2-12 油壓硬管沿地下室加勁牆架設說明圖. 在油壓管路驗收部分,本研究團隊集專家學者之寶貴意見,將以油壓動力泵之 滿載情形進行測試,距離油壓源最遠之輸出口,其壓力坡降不可太大,必須仍然滿 註解 [s1]: 須確認?. 足設計最大流量之要求。. 。. 19.

(28) 第二章 油壓動動力系統與油壓管路規劃. 第二節 其他相關硬體規劃 有關油壓致動器安裝於反力牆以及與油壓軟管之接合工作,可參見照片 2-6。. 照片 2-6 油壓致動器安裝說明圖(攝於國家地震工程研究中心). 冷卻、空壓管路與管線架於地下室之佈設請參見圖 2-13。未來建研所需購置提 供空氣壓力相關機具(如照片 2-7)與管路設備,以提供實驗室相關工作之需求, 其未來管路之配置可能因空壓機設置位置異動而略有不同。管線架(如照片 2-8) 之目的在於有效且美觀地規劃相關管路與線路之佈設,除日後維修檢查方便外,並 可確保相關訊號線路不致受到外界環境之影響。另外,未來若考慮於反力牆實驗區 安裝信號連接盒(Junction Box)以便於實驗控制與回授訊號於油壓致動器與控制器 件之傳送(如照片 2-9)。目前研究團隊規劃之管線架平面配置,已考慮未來本實 驗室安裝信號連接盒可能之位置,以降低未來實驗室硬體與設備升級時不必要之人 力物力資源浪費。油壓硬管穿過肋牆之開口尺寸,為提供冷卻水管控制線路、氣壓 管線、及其排架之通過,須將原規劃尺寸(寬 500mm×高 814mm)增大。現修正為. 20.

(29) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 寬 500mm ×高 1,150mm,開口位置離樓板之淨距仍維持 252mm。. 空氣 壓力. 冷卻管路. 空氣壓力管路. 管線架(Cable Tray). 圖 2-13 冷卻、空壓管路與管線架地下室架設說明圖. 照片 2-7 空壓機(攝於國家地震工程研究中心). 21.

(30) 第二章 油壓動動力系統與油壓管路規劃 註解 [s2]: 他不是 NCREE 的 耶? 重照?. 照片 2-8 管線架. 照片 2-9 信號連接盒(Junction Box, 攝於國家地震工程研究中心). 22.

(31) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 第三章. 計畫執行成果. 本計劃協助建築研究所規劃一實驗試體,測試 3000 噸萬能材料試驗機之性能 是否符合規格需求,以確保建築研究所之權益。此外,對於實驗技術之轉移,以及 協助相關實驗技術與人員之訓練,預備了一系列之訓練課程,期望將來實驗室運作 之後,與其他實驗室擁有互助互惠之關係。 關於 3000 噸萬能材料試驗機及油壓冷卻系統進行安裝作業,為了配合土建工 程完成之時間(預計於 95 年 7 月)作業,並考慮相關作業之關聯性,以避免施工 困難以及干擾,在配合油壓冷卻系統合約完成期限下,原規劃預定進度如下表所示: 表 3-1 原設備系統預定安裝進度 95 年 8 月. 油壓管路及冷卻系統開始組裝. 95 年 10 月. 3000 噸萬能試驗機開始組裝. 95 年 11 月. 油壓管路及冷卻系統組裝完成. 95 年 11~12 月. 提供 3000 噸萬能試驗機組裝所需水電及油壓. 95 年 12 月. 3000 噸萬能試驗機及管路系統組裝完成驗收. 註解 [s3]: 提出目前正確進 度規劃. 目前油壓管路及冷卻系統之組裝為配合 3000 噸萬能試驗機進度,以避免系統 因提前進場而造成管線與油質汙染,影響系統之功能與品質,因此油壓管路及冷卻 系統與 3000 噸萬能試驗機之組裝完工與驗收時間須延至民國 96 年。在得標廠商與 建築研究所協議後,新的系統安裝進度如表 3-2 所示。 在 MTS 公司提出 3000ton 萬能材料試驗機與油壓冷卻系統之詳細工作進度表, 以及根據目前對於實驗室之瞭解提出相關介面工作與需要配合事項(如天車、重電 系統、土建配合事宜以及現地運輸動線規劃等,並詳細說明其時間期程)後,並於 施工前與建研所同仁共同討論研究,以期未來能夠順利進行。另外,為提供 3000 噸試驗機及油壓系統之測試與驗收所需電力,請 MTS 公司針對電力容量、配電盤 及線路之配置位置,提供較詳細之建議圖說,以利水電工程之配合。. 23.

(32) 第三章 計畫執行成果. 表 3-2 修正之設備系統預定安裝進度 項次 (期別). 細部設計 詳細施工圖. 製作與零組 件運至現場. 組裝. 試車 驗收 備註. 大型油壓萬能試驗機 為配合土建 合約應完成期 程 已完成 已完成. 修正後 預定完成期程. 依約於 95 年 8 月完成 70%製 作進度請領第 二之 1 期款;建 研所通知 95 年 9 月中土建完 成可進場 自 95 年 9 月中 通知進場後四 個月即 96 年 1 月 15 日完成 96 年 3 月 15 日 96 年 6 月 23 日 ABRI 通知 95 年 9 月中土建 可完成(實際土 建廠商報完工 日于 9 月底), MTS 準備船運 安裝與交運抵 達。 按合約原定期 程計算. 10 月 2 日開始 陸續進場,95 年 12 月 21 日完 成,除 Man-Lift 外。. 已完成 已完成. 95 年 11 月 20 日開始組裝 96 年 2 月 15 日完 成 96 年 3 月 23 日 96 年 4 月 23 日 10 月 2 日開始 陸續進場,同時 提前於 11 月 20 日開始組裝案 生完成日需配 合 Man-Lift 預計 96 年 3 月 20 日 到貨. 大型力學實驗室 油壓系統及冷卻相關設備 為配合土建 合約應完成期 程 已完成,依約接 受詳細圖審查 後,建研所於 95.09.26 撥付 第一期款 95 年 12 月 15 日. 96 年 1 月 15 日. 修正後 預定完成期程 已完成. 10 月 2 日開始 陸續進場,95 年 11 月 21 日完 成,除 Lift Cylinder Pump 外。 95 年 12 月 31 日. 96 年 2 月 15 日 96 年 1 月 31 日 Lift Cylinder ABRI 通知 95 Pump 預於 96 年 9 月中土建 可完成(實際土 年 1 月 20 日前 到貨 建廠商報完工 日于 9 月底), MTS 準備船運 安裝與交運抵 達。. 第一節 萬能材料試驗機之驗收規劃 為驗收 3000 噸萬能材料試驗機,滿足各項規格要求及力學表現,本研究團隊. 24.

(33) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 預計設計一足以承載拉壓力 3000 噸之試體,作為驗收材料試驗機之使用。試體若 為鋼筋混凝土試體,抗拉強度會無法承受 3000 噸之拉力;若為鋼構造試體,在承 受壓力時容易產生挫屈(buckling),無法承受 3000 噸之壓力,因此此驗收試體必 須滿足拉壓承載力大於 3000 噸之要求。為驗收測試材料試驗機之性能,本計畫設 計一組挫屈束制消能支撐(Buckling Restrained Brace , BRB),如圖 3-1 所示,試體 總長約 12m,可承受超過 3000 噸之拉壓力,亦可同時以反覆載重測試試驗機滿載 之拉力與壓力,並監測是否滿足材料試驗機之性能曲線。. 圖 3-1 挫屈束制消能支撐示意圖. 本中心研究團隊在 BRB 行為測試上有相當之研究,為配合 3000 噸萬能材料試 驗機之驗收程序與要求,其中包含滿載荷重下軸向應變不得超過 1/2000 等規定,以 及考量本計畫驗收試體預算之經費後,設計出一驗收用 BRB 試體,如圖 3-2 所示, 此 BRB 試體必須滿足以下之規格需求:. 25.

(34) 第三章 計畫執行成果. 圖 3-2 挫屈束制消能支撐試體設計圖. 26.

(35) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 1.. 在 2 倍設計樓層側位移角所對應之挫屈束制支撐兩端點的變形未達到前,挫屈 束制支撐構件最大抗壓能力與最大抗拉能力之差值,應小於兩者平均值的 10 %。. 2.. 挫屈束制支撐應具飽滿之遲滯迴圈,且在 2 倍設計樓層側位移角所對應之挫屈 束制支撐兩端點的變形未達到前,試驗構件不得發生斷裂現象。. 3.. 挫屈束制支撐應有良好的累積韌性容量以便提供可靠之耐震性能,在反覆漸增 應變與疲勞應變作用下達疲勞破壞前之非線性累積變形須達一定標準。. 4.. 試驗中所測得之挫屈束制支撐軸向勁度 Kexp 與依據理論公式所計算出之等效勁 度 Keff 之差異須小於 10 %。. 5.. 主受力元件須採整塊鋼鈑一體裁切而成,不得以銲接方式接合。. 6.. 主受力元件所有內縮之凹角處皆須磨圓角(R=100),但不可超磨。. 7.. 主受力元件之端部加勁鈑以全滲透焊方式接合,接合處外露之焊道須磨圓角(R =100),但不可超磨。. 8.. 主受力元件與束制元件之焊道應確實檢查符合電焊標準,不得有焊道厚度不 足,下陷氣孔,或留有焊渣之現象。. 9.. 束制元件內所充填之混凝土(SCC)強度須超過 6000psi。. 10. 得標廠商需提供詳細施工圖,供審核單位認可方可製造。必須確實依照設計圖 面施做,不得隨意依工程方便擅自變更;任何變更必須經設計者及國家工程研究 中心的同意後,方可變更。. 11. 焊條採用 E70XX 或同等級之標準焊條。. BRB 在國內專利權屬於行政院國家科學委員會,因此投標廠商需為專利授權之 廠商。此外,本 BRB 試體採用組合斷面形式,為確保 BRB 試體之施工品質,因此 投標廠商須為有製作此形式挫屈束制支撐之經驗且持有該支撐之試驗報告者,並且. 27.

(36) 第三章 計畫執行成果. 該廠商過去所製作之挫屈束制支撐,最大核心應變須超過 1.5%以上。 為了將測試 BRB 確實地安裝在材料試驗機上,必須有適當的夾具設計,本研 究團隊擬設計一組夾具,適用於不同尺寸以及測試負載之 BRB 測試元件(或可應 用於日後其他試驗構材),待材料試驗機完成測試驗收後,此夾具在往後的試驗中 仍可重複使用。圖 3.3 為目前國家地震工程研究中心現有針對 1200 噸之軸向拉壓力 試驗之夾具,共約 12 噸重,依此經驗進一步設計驗收材料試驗機時所需求之夾具。. 圖 3-3 夾具示意圖(國家地震工程研究中心之夾具). 由於先前召開專家學者中針對 3000 噸萬能材料試驗機底座規格提出多種建 議,在決定最後設計版本後,並以正式會議紀錄通知 3000 噸萬能材料試驗機之承 包代理廠商,然而由於承包代理廠商與製造原廠商在溝通上之疏失,造成目前組裝 中之試驗機底座規格與原設計不同,原研究團隊建議設計之壓力平台孔徑為 75mm,孔距為 400mm,為穿透設計,如圖 3-4 所示;目前承包廠商安裝在試驗機 上之平台,孔徑為 50mm,孔距為 600mm,如圖 3-5 所示。此疏失造成本研究團隊 在設計試驗夾具時,存在許多不確定因素,依照原設計平台規格以及現有已安裝於 試驗機之規格,本研究團隊設計了兩組夾具,如圖 3-6 與圖 3-7 所示。在承拉力方 面,目前承包廠商已製作完成之拉力接頭承接板孔徑為 68/69mm (穿透設計),如圖 3-8 所示,本研究團隊設計之夾具,如圖 3-9 所示,可符合實驗需求。有關平台規. 28.

(37) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 格之相關問題,待承包廠商與建築研究所同仁達成共識之後,再決定採用哪組夾具 供日後實驗室運作之用。. 圖 3-4 原設計承壓平台之規格. 圖 3-5 目前已製作之承壓平台之規格. 29.

(38) 第三章 計畫執行成果. 圖 3-6 依原設計規格設計之夾具示意圖. 圖 3-7 依目前已製作之規格設計之夾具示意圖. 30.

(39) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 圖 3-8 目前已製作之承拉接頭之規格. 圖 3-9 依目前已製作之規格設計之上部夾具示意圖. 31.

(40) 第三章 計畫執行成果. 3000 噸萬能材料試驗機之招標規格,拉力為 1500 噸,壓力為 3000 噸,目前製 作實際規格為拉力 2000 噸,壓力為 3000 噸。本研究團隊設計之 BRB 試體,極限 拉壓力為 2200 噸左右,可滿足拉力容量與反覆循環載重性能之驗收要求,但無法 滿足壓力容量性能驗收要求,為了讓將來試驗機順利完成驗收,本研究團隊另設計 了兩支鋼筋混凝土柱,以壓力試驗驗收試驗機之壓力容量。共計規劃兩座試體,一 組配置耐震箍筋,一組配置一般箍筋,試體高度為 386cm,斷面為 80cm x 80cm, 混凝土強度為 350 kg/cm2,鋼筋強度為 4200 kg/cm2,設計如圖 3-10 與圖 3-11 所示。. 圖 3-10 混凝土柱承壓試體(耐震箍筋). 32.

(41) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究 100. A. A. 上端板,中間開直徑 40cm圓孔以便灌漿 (A36 steel, t=3cm). 加勁鋼箱( t=3cm),四塊板組 焊並與端板焊接. 100cm (均分孔距, 約11cm). B. B. 80cm 24根D32主筋 (四面均勻配置). 灌漿孔, 直徑40cm. 彎鉤直線段>8cm. 320cm. 80cm 混凝土保護層為4cm D13 135度閉合箍筋@40cm (兩端第一箍為20cm). Section B-B. 端板開孔(配合主筋尺寸) ,主筋穿入並焊接 端板,100x100x3cm. Section A-A. 加勁鋼箱 (A36 steel, t=3cm,高30cm) 下端板, (A36 steel, 100x100x3 cm). Specimen 2 圖 3-11 混凝土柱承壓試體(一般箍筋). 33.

(42) 第三章 計畫執行成果. 第二節 相關實驗技術之訓練 建築研究所同仁已於民國 93 年度初步接觸大型力學組件實驗之相關步驟(如 實驗構架之設計與安裝、試體之安裝與架設、油壓致動器之安裝與架設、量測儀器 之安裝與架設等),本計畫於民國 95 年度繼續執行此項工作內容,由建研所規劃 並聘請未來實驗室營運所需之人力(含研究員及技術人員),本中心已於民國九十 五年十月十六日、十月十七日兩日下午,針對建築研究所同仁的需求,將實驗室之 軟硬體操作、試驗規劃與組裝以及量測與資料擷取系統,進行了一系列之教育訓練 課程,課程中與建築研究所同仁有良好之互動,詳細逐步地回答建築研究所同仁所 提出之相關問題,相信對於日後建築研究所實驗室正式營運之後,雙方技術交流與 合作的關係,有實質上之幫助。未來將繼續提供相關實驗資訊供建研所同仁學習及 討論。上述課程規劃如表 3-3 所示,詳細課程內容如附件所示,茲列舉大項如下:。. 表 3-3 教育訓練課程表 第一天. 第二天. 時間. 議題. 地點. 時間. 議題. 地點. 13:30~14:00. 反力牆與強力地 板(實驗室)設 計與用途說明. 會議室. 13:30~14:00. 實驗室認證 說明. 會議室. 油壓與其他相關 系統簡介. 14:00~14:30. 14:30~15:00. 34. 實驗試體組裝與 油壓管線等相關 作業說明. 實驗控制硬體說 明(MTS). 感測器說明 會議室. 會議室. 14:00~14:30. 14:30~15:00. 資料擷取系 統與軟體說 明 案例說明: RC 校舍建築 柱構件受高 軸力與雙曲 率彎矩作用 下之補強行 為研究實驗. 會議室. 會議室.

(43) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究 簡介. 15:30~16:00. 16:00~17:00. 實驗控制軟體說 明(MTS). NCREE 實驗室現 場導覽. 會議室. 15:00~17:00. 案例說明:進 行高軸力與 雙曲率彎矩 作用下之補 強行為研究 實驗. 實驗場. 17:00~17:30. 綜合討論. 實驗場. 會議室. 1. 大型力學組件實驗技術 國家地震工程研究中心本年度計劃「RC 校舍建築柱構件受高軸力與雙曲率彎 矩作用下之補強行為研究」,將與日本 Ryukyus 大學進行了研究合作,將製作 七支 RC 柱試體,其中三支採用日本研發之預力箍筋補強模式,另外三支採用 國內研發之八角形鋼板補強模式,最後一支試體則為標準試體(benchmark),以 便比較補強前後行為的差異。除此之外,高軸力與雙曲率彎矩是本研究的重 點,校舍建築柱構件由於樓板承載力設計遠較一般房屋設計為高,柱構件會承 受較大之軸壓力,又在地震作用下柱是承受雙曲率之彎矩作用,試體架設如圖 3-12 所示。建研所同仁可藉此機會學習大型力學試驗之相關步驟,列舉如下所 示: (a) 試體運送與進入實驗場之協調與方式 (b) 試驗構架之設計與安裝 (c) 試體之安裝與架設 (d) 油壓致動器之安裝與架設 (e) 量測儀器之安裝與架設 (f). 試驗進行方式之協調與溝通. (g) 試驗操作相關軟硬體之操作與設定. 35.

(44) 第三章 計畫執行成果. (h) 量測儀器檢核與校正 (i). 試驗進行之相關事項,如照相、觀察等. (j). 大型力學實驗進行之資料蒐集與彚整. (k) 大型力學試體撤離試驗構架與實驗場之協調與方式. 圖 3-12 試體架設示意圖. 2. 擬動態實驗技術 擬動態試驗方法混合了數值模擬分析以及結構實驗等兩種原本在結構工程領 域內常用的方法,以求出結構在受到各種外力作用下的動態反應。利用反力牆 與強力地板進行擬動試驗可以克服振動台試驗中所會遇到的困難,例如過大質 量的試體可能與振動台產生互制效應,或者是原型結構與和縮尺後的模型結構 彼此之間所存在之動態模擬與材料模擬上的困難。 3. 網路合作實驗技術 由於工程結構物之耐震性能要求與工程複雜度的提高和各式新型元件不斷創. 36.

(45) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 新,使得地震工程相關的實驗也日趨於複雜,尺度也逐漸增加。美國於 1999 年至 2004 年間進行的 NEES 計畫,除了進行實驗室硬體設備升級與更新之外, 並建立一套全國格網系統,整合美國境內約 15 個地震工程實驗室的資源。日 本與韓國並投入相當的研究,預計將於短期之間,以網路技術與資訊交換技 術,建立其國內實驗室或跨國合作機制,克服單一實驗室在空間與設備上的限 制,並提高國內與國際上各研究單位的合作機會。國家地震工程研究中心於民 國 91 年即以專案計畫開始進行相關研究,建立名為 ISEE (Internet-based Simulation for Earthquake Engineering)的網路整合型地震工程實驗環境系統,並 領先世界各國,與國立台灣大學完成跨實驗室且資料即時共享的合作式實驗。 如何將 ISEE 系統,運用於國內其它實驗室,並建立與 NEES 或其它系統間的 合作機制,將是未來的工作重點。 4. 台灣地震工程實驗室格網 建立台灣地震工程實驗室格網,提供有系統的帳號與權限管理,以提高實驗資 料安全性,並建立各實驗室間更具彈性與可擴充性的網路資料交換協定,以整 合地震工程實驗室之資源共同進行網路合作實驗,達成實驗資源與結果共享之 目的。 未來本中心若有其他反力牆與強力地板相關實驗,仍將繼續以書面方式通知建 研所同仁,使此實驗技術之訓練更為有意義。 本研究團隊另外建議建築研究所可儘快安排相關技術人員至本中心展開訓練 課程,學習實驗前後所需之技術與經驗,建築研究所大型力學實驗室正式啟用時, 不至於缺乏技術人力。或可與本中心合作,建築研究所以委託計劃方式聘請本中心 之技術人員。相關之合作模式尚待進一步之討論,期能達到建築研究所預期之目標。. 第三節 相關實驗儀器設備之規劃 實驗室要正式啟用前,必須先具備許多相關之儀器設備,如吊具、油壓致動伺. 37.

(46) 第三章 計畫執行成果. 服器等,以提供各種不同類型實驗之實驗需求。為了滿足實驗室正式啟用之後相關 實驗儀器與設備之需求,本研究團隊考慮實驗室短期之需求,並考慮建築研究所之 預算考量,最後規劃出一些實驗儀器設備之採購項目,如表 3-4 所示,相關圖說與 規格可參考附件「教育訓練課程」。. 表 3-4 實驗儀器與設備規劃表 原規劃 設備. 油壓系統及致動器設備. 控制系統. 名稱. 規格. 靜態資料收集器 (Datalog) 接線箱 (Switch Box) 電腦及其他相關週邊設備 Temposonic III. 位移計 量測系統. 數量. 金額(新台幣). 數量. 金額(新台幣). 2組 6組 2組 2組 1組. 2,000,000 300,000 3,200,000 3,800,000 6,500,000. 1組 2組. 1,000,000 100,000. 1組 2組. 1,000,000 100,000. 2組. 3,800,000. 2組. 3,800,000. Hardware - MTS Model 493.10 chassis x 1, 493.40 I/O Carrier x 8, Station (Test) x 4, Channel x8 - Floor Standing Enclosure for FlexTest GT / FlexTest GT Supervisor x 1 - MTS Model 493.21 Universal Conditioner x 16 - MTS Model 493.47 Encoder Interface Board x 4 - Shunt Cal Connector Kit x 8, Shunt Cal Resistor Kit x 8 - MTS Model 493.45 Analog Input x 3, MTS Model 493.46 D/A Module x 1 - MTS Model 493.77 filtered BNC transition board (300Hz) x 3 - MTS Model 493.76 Analog Output BNC x 1 - MTS Model 493.72 User Defined Digital I/O with Access Box x 1 - 493.15 Three Stage Valve Driver x 8, Remote Emergency Stop x 3 - 493.07 Pump Interface box, 24V x 1, MTS Model 493.74 HSM Module x 2 - 3 stage Servovalve Cable, pilot and valve lvdt, Y adapter, 1.5ft x 8 - Interconnect Cable Assembly, 6 Channel I/O to Transition Module x 4 - Peripheral Mating Connector Kit x 1, TestStar IIm/FlexTest GT Accessory Kit x 1 - All Cables (for Actuators, Tempo, and Analog I/O) - PC Software - 793.00 FlexTest GT Maintenance, Enhancement, and Support for one year - 793.10 MultiPurpose TestWare x 1, 793.10 Multi-Purpose TestWare Manual x 1 - 793.03 Calculations with Outputs x 1 - 793 Programming Libraries – CD x 1. 1組. 5,000,000. 型號 : THS-1100,量測頻道容量可達1000channels 量測頻道容量 : 50channels 含GPIB及相關介面卡 量測位移容量為1000mm 量測位移容量為500mm 量測位移容量為300mm 量測位移容量為200mm 量測位移容量為100mm 量測位移容量為50mm 量測位移容量為30mm 量測位移容量為20mm 量測位移容量為10mm 量測位移容量為5mm. 2組 3組 1式 2組 2組 5組 10組 10組 10組 10組 10組 10組 20組. 2,000,000 1,500,000 500,000 300,000 300,000 450,000 350,000 200,000 200,000 200,000 200,000 200,000 200,000. 2組 2組 1式 2組 2組. 800,000 1,000,000 500,000 300,000 300,000. 2組 1組 1式 2組 2組. 800,000 500,000 250,000. 5組 5組. 100,000 100,000. 5組 5組. 100,000 100,000. 2組. 40,000. 2組. 40,000. 5組. 150,000. 5組 5組 1式 2組 2組 1式 1式 1台 1台 1台. 150,000 150,000 500,000 300,000 300,000 500,000 350,000 850,000 1,000,000 250,000. 5組. 150,000. 5組. 150,000. 1式 1台 1台. 100,000 850,000 850,000. 量測角度容量為3 角度計 (Tiltmeter) 應變計 (Strain Gauge) 荷重計 (Load Cell). 起重設備 搬運設備. 小型加工設備. 預力系統設備 實驗安裝接合設備 攝影設備 其他設備. 相關線材 吊具 電動式堆高機 實驗室專用升降機 地下室專用升降機. o. 量測角度容量為5o 量測角度容量為10o 含量測金屬及混凝土 量測受力容量為50ton 量測受力容量為100ton 訊號線、傳輸線、相關端子接頭及端子板等 鋼練、鋼索、吊帶、卸克等 負載容量2.5ton 垂直升降高度可達13m (反力牆最高高度為12m ) 待訂. 鑽孔機. 1台. 電焊機 穴鑽機 手工工具 油壓千斤頂(Oil Jack) 預力鋼棒 接合板 攝影機、數位相機及角架等 實驗及相關安全設備. 1台 1台 1式 2組 50組 1式 1式 1式. 鑽頭(含金屬及RC)、尺(直角及水平)、鐵鎚、膠槌、C型夾等 出力容量100ton ,含錨座,pump Φ3規格,長度2.4m ~4m ,含墊片 含接合油壓致動器,以及實驗構架與強力地板接合,含平板及I Beam 待訂 安全帽、手套、油壓板車、手推車及實驗用相關工具等 總金額(新台幣). 38. 再修正後規劃(預算考量). 金額(新台幣). 油壓分歧座 (HSM,Hydraulic Service 含蓄壓器、線材(Triggle Cable) 油管 含P、R、D管 行程容量 : 1000mm ,出力容量 : 50ton ,40GPM 伺服閥 靜態 油壓致動器 行程容量 : 1000mm ,出力容量 : 100ton ,40GPM 伺服閥 動態 行程容量 : 1000mm ,出力容量 : 100ton ,400GPM 伺服閥. MTS Flextest GT Controller. 修正後規劃(預算考量). 數量. 100,000. 1台 300,000. 300,000 1,500,000 1,000,000 300,000 1,000,000 36,300,000. 1台 1台 1式 2組 50組 1式 1式 1式. 200,000. 200,000 200,000 300,000. 10,890,000. 6,940,000.

(47) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 建築研究所 3000 噸萬能試驗機,為國內大型力學實驗室最先進之試驗設備, 可進行多項目前國內所無法進行之試驗,本研究團隊考慮經費之運用以及社會大眾 之期待,建議 3000 噸萬能材料試驗機之相關實驗硬體設施列為優先採購。本年度 首先採購油壓致動器伺服閥 40gpm 100 噸兩組,50 噸兩組(須可以 GT controller 控制),並階段性升級已於 3000 噸萬能材料試驗機中採購之 GT controller,以及相 關資料收集系統以及傳感器(如位移計、荷重計或角度計等),在建研所大型力學 實驗室正式啟用之時,以可執行 3000 噸萬能材料試驗機所需之相關儀器設備為優 先。在試驗夾具方面,本研究團隊原建議採用高拉力鋼棒(ψ75)供測試試體夾具 安裝使用,但由於目前製作完成之試驗承壓底座與油壓致動器承拉接頭之孔徑與原 設計略有出入,因此待承包廠商與建築研究所同仁達成共識之後,再決定試驗夾具 之螺桿尺寸。 另外,有關隔制震監測系統之規劃,以下列出初步規劃購置之靜態與動態量測 系統。 本採購案主要內容有(1)靜態資料收集系統,(2)動態資料收集系統,(3) LVDT 位移計,(4)地震感知器,各項主要規格分述如下; 一、靜態資料擷取系統 1. 輸入模組 - 類比輸入:可供一般直流電壓、溫度、應變、應變式感應計等電壓類比 訊號輸入。 - 輸入頻道:本案採購 50 頻道,但系統需具有可擴充至 200 頻道之能量。 - 輸入型式:(1)直流電壓:±5V DC 或±10V DC,精度:±0.05%FS 及範圍. (2)應變:可供應變計 120Ω(歐姆)及 350Ω(歐姆)型式 使用; 應變量:≧±12,000×10-6 strain,精度:±0.1%FS。 (3)溫度:±2000C,精度:±0.05%FS 39.

(48) 第三章 計畫執行成果. - 激勵電壓:至少可提供 2VDC~10 VDC 之任一電壓(例如 5VDC) 2. A/D 模組 - A/D 解析度≧16 Bit - 取樣速率:1 秒鐘內能取樣 200 頻道結束。 3. 控制模組: - 觸發模式:至少含有以下兩種功能 (1)自動式:依使用者所設定的取樣時間與取樣間隔(Interval)自動觸發 取樣。 (2)手動式:依使用者手動方式開始取樣與結束取樣。 - 記憶體儲存:至少可提供 8Mb 容量儲存資料 4. 操作軟體: 必須提供一完整操作軟體,至少可提供下列功能: - 可設定頻道開/關(ON/OFF)。 - 頻道模式之設定,例如溫度、應變、電壓等。 - 可設定物理量轉換之係數。 - 可平衡初始值(歸零)。 - 可做自身頻道及不同頻道間的四則運算,運算後可設定在另一頻道輸出。 - 可設定任一頻道為觸發頻道(Trigger Channel)、觸發值(Trigger Value) - 在電腦螢幕上,至少可以同時顯示 4 個即時畫面(含 XY Plot)等功能,做 為數據及圖形的即時監視。 - 作業系統為 Windows XP Professional。. 40.

(49) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. - 可將所有資料儲存成可讀取的檔案(例如 Microsoft Excel 或 Text file)。 5. 界面:至少可提供 GP-IB 界面可與電腦連接。 6. 工作環境:溫度-00C~500C,電源 110V±10% 60Hz,濕度:20%~85% 二、動態資料擷取系統 1. 記錄器 本機為一動態資料擷取系統裝置,各波道(CH)需同步取樣,利用網路界面可 遠端監控,執行參數修改設定及資料的下載,需同時供後端資料處理的軟體, 以利分析資料。 - 輸入波道:16CH,但至少可擴充至 32CH。 - 輸入電壓:±10V - A/D 解析:至少 16 bit - 取樣頻率:至少 100Hz - 記 憶 體:至少 512M byte 以上 - 1 次記錄長度:至少 60 秒(sps 200Hz) - 記錄內容:至少可以記錄下列內容: ID 號碼、震發生時間、各波道最大值、起動條件、全波道歷時 波形等 - 觸發方式:自動方式:地震發生時,達到起動準位時,自動記錄。 手動方式:使用者手動按鍵後,開始記錄 1 筆檔案長度。 - 起動準位:可依使用者需求自行設定。 - 時. 鐘:可記錄年、月、日、時、分、秒. 41.

(50) 第三章 計畫執行成果. - 界. 面:RS-232C(38400bps)或 Ethernet RJ45(100B). - 電. 源:AC 100V ±15%,50VA. 2. 操作軟體: - 所有地震及位移資料及分析後之圖形,可顯示在螢幕上,並可列印 輸出。 - 地震及位移波形顯示、選擇波道(CH)顯示波形、時間軸放大圖形顯示、 基本檔案資料、最大值、最小值、平均值及 RMS 值之顯示。 - 分析軟體至少可提供下列功能: FFT 頻譜圖(含相位) 1/3 八分具頻帶頻譜圖 轉移函數 加速度、速度、位移反應譜 微分、積分、濾波處理 3. 控制電腦 - 機架式工業級電腦,可置於 19 吋機架內。 - 中央處理器:P4 3.0 G MHz 以上。 - 記憶體:2G(512MB*4) - 顯示介面:128bit 獨立顯示卡,顯示記憶體 128MB 以上(含)。 - 硬碟:SATA 160GB(含)以上。 - 螢幕:17 吋液晶螢幕。 - 光碟機:DVD 燒錄器,可支援單面雙層光碟。 - 軟碟機:3.5 吋,1.44MB 一部。. 42.

(51) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. - 網路界面:10/100MPS。 - 作業系統:Windows XP Professional。 - 防毒軟體:隨機版防毒軟體。 4. 不斷電系統(含機架) - 19 英吋標準機架,可將儀器設備,全部安裝在機架內。 - 不斷電系統:容量:3KV,市電輸入:80~145V AC,市電輸出:110V AC, 60Hz 三、LVDT 位移計 量測隔震器在地震發生時所受的變形量,需依規定位置安裝,並提供安裝時所 需的固定架;量測方向移動時,其他軸向亦可活動,以避免位移計的損壞。 量測範圍:≧300mm(全行程) 線 性 度:≦±0.5% F.S 重 複 性:≦±0.1% F.S 反應頻率:≧10Hz 溫度範圍:-0~+50℃ 需提供 LVDT 作動所需電源。 四. 地震感知器 地震計主要是偵測地震之震動力,它具有 X、Y、Z 3 方向之加速度信號,同時 可以起動中央集錄系統進行自動量測的工作。 - 頻率特性:DC~100Hz(±3dB). 43.

(52) 第三章 計畫執行成果. - 量測範圍:±2000gal - 靈 敏 度:5mV/gal - 解 析 度:0.00005% F.S - 直 線 性:0.03% F.S - 阻 尼 比:h= 0.6~0.7 - 校. 正:可提供外部校正功能. - 工作電源:±15VDC - 操作溫度:0℃~+50℃. 第四節 實驗室土建 目前土建已大致完工,如照片 3-1 所示。經本研究團隊於現地勘察後發現,強 力地板之平整度不甚滿意,經與建研所討論後,得知在 3000 噸萬能試驗機安裝完 成後,將會於強力地板表面施作高強度 Epoxy 耐磨地坪。 另外,於現地勘察後發現,強力地板上距反力牆及加勁牆之第一排開孔淨間距 為 25cm 規格不符,如照片 3-2 所示。. 44.

(53) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 照片 3-1 實驗室土建. 照片 3-2 土建問題. 45.

(54) 第四章 結論與建議. 第四章 結論與建議 本計畫經過廣泛的資料調查、蒐集與彚整,由國內主要學術及研究單位之專家 學者參與會談,提供寶貴之意見與建議,集眾人之心血結晶才有目前之規劃。目前 遭遇到一些問題,確實完成的規劃有限,但相信在未來必能逐步完成所有的規劃, 需要迫切完成的內容有: 1. 促使實驗室相關工程建置能順利進行 相關建置工程進行期間由本計畫研究同仁負責適時監督及提供諮詢,協助解決 業主與廠商間之問題,將可確保其順利進行,不致耽誤其他相關作業之工期。 2. 3000 噸萬能材料試驗機測試 本計畫規劃一組 BRB 試體,以進行 3000 噸萬能材料試驗機測試,不但可協助 建築研究所執行驗收作業,更可藉由本次機會,使建築研究所同仁親身接觸大 型力學實驗,將有助於日後實驗室之運作。 3. 協助未來建築研究所組件實驗室落成後之營運 已協助訓練相關實驗技術與人員,包含一完整之實驗進行流程,如實驗試體之 安裝、油壓致動器之架設、量測儀器之架設、相關實驗軟硬體之設定、實驗軟 硬體之操作以及實驗資料處理等。透過國家地震工程研究中心歷年之實驗經驗 傳遞,以及參考國家地震工程研究中心實驗室之營運管理經驗,將可確保未來 建築研究所組件實驗室落成之順利營運,以發揮其於研究領域與實務工程界之 最大效益。。 4. 相關實驗技術之移轉 商研如何訂定進一步合作互惠之模式移轉實驗技術,如擬動態實驗及網路合作 實驗等。 5. 建構台灣地震工程實驗室格網 商研如何訂定進一步合作互惠之模式,整合國家地震中心與建築研究所建築組. 46.

(55) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 件實驗室之資源,以期未來共同進行網路合作實驗。 6. 日後實驗室實驗設備儀器之擴充。 商研在在經費以及最大效益考量下,優先擴充之儀器與配備,以永續經營為基 本理念,逐步擴充實驗室之相關設施。 7. 建築研究所實驗室之技術人員雇用 可藉由委託方式由國家地震工程研究中心代為訓練,亦可由國家地震工程研究 中心之技術人員以外派方式進駐。. 47.

(56) 參 考 文 獻. 參 1.. 考. 文. 獻. 內政部建築研究所研究計畫成果報告,建築材料實驗群實驗設備規劃研究,民 國九十年十二月。. 2.. 內政部建築研究所、營建署,建築技術規則,民國八十九年元月。. 3.. 內政部建築研究所,內政部建築研究所建築實驗設施設置計畫,民國八十七年 二月。. 4.. 財團法人台灣營建研究中心,營建研究機構檢驗測試設施規劃研究,民國七十 八年六月。. 5.. 內政部建築研究所研究計畫成果報告,建築材料實驗群實驗設施建置之研究- 建築材料實驗群建置規劃總計畫,民國九十二年十二月。. 6.. 內政部建築研究所研究計畫成果報告,建築材料實驗群實驗設施建置之研究- 建築組件實驗室實驗設施建置規劃研究,民國九十二年十二月。. 7.. 內政部建築研究所研究計畫成果報告,建築組件實驗室實驗設施細部設計與建 置,民國九十三年十二月。. 48.

(57) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 附錄 協商座談會議記錄. 49.

(58) 附件 教育訓練課程. (一) 3000ton testing Machine (A) 赴美 MTS 公司訪察本所購置大型油壓萬能試驗機會商紀要報告 1. 有關 3000 Ton 材料試驗機製作,在 MTS 協力廠商積極製作下各組件預定可以 於 2006 年 3 月底完成,並陸續裝運來台;唯避免製作完成後,在製造廠囤積堆 置佔用工廠空間,而未能運送至台灣,或因台灣地區因無處堆置妥善保管,或 保管過久而未能安裝,恐有損害,MTS 建議本所查核建築工程進度,於一個月 內通知可以啟運及安裝之時間,以便配合調整製作組件及運送等後續之作業時 程。 <NCREE 回應> 針對第一點建議,建研所須於 2006 年 1 月底以前告知 MTS 實驗室原規劃完成進度 是否達成,以及 3000ton 試驗機零組件運送組件時間,建議待實驗室土建完成後再 將 3000ton 試驗機零組件運送至實驗室,初步預定啟運時間為 2006 年 3 月,送達時 間為 2006 年 4 月。 2. 運送的時間約須一個月至達工地,安裝作業估計需兩個月,其後約有三個月之 測試期間,以利試驗校核供驗收。 <NCREE 回應> 針對第二點建議,測試試驗機性能之相關資源需求,電力需求為穩定正常之重電供 應,且其他如油壓冷卻系統、控制系統、天車等軟硬體設備亦須完成,建議建研所 屆時應取得建築使用執照及正常供電,以利於相關設備驗收之正常執行。若有需 要,國家地震工程研究中心可透過一研究計劃案,協助建研所規劃實驗試體以執行 3000ton 試驗機之驗收。 3. 整體儀器設備之製作仍係依據原先審查通過的細部設計圖說製造,並未有變 更。整體的機構與過去 MTS 製造供應其他客戶的相關設備相同,只是本所購置 之機型尺寸較大而已,未來安裝測試作業該公司有經驗可循序辦理。 4. 安裝之基座高程商談中,國科公司提供之圖面基座高程偏高 15 mm,本案於回 國當日 12 月 22 日下午即至現場查對,工地實際基座高程並無錯誤。 <NCREE 回應> 針對第四點建議,仍須詳細檢查其他土建與試驗機介面上是否有誤。 5. 為配合 3000T 試驗機安裝測試,油壓系統及硬管設備標案進度 MTS 亦甚關心, 本所表示正辦理招標公告中,預定 95 年 1 月份可開標,其整體進度係配合 3000T 試驗機之安裝測試需求,經彼此比對兩者進程尚可相互對應。 <NCREE 回應> 針對第五點建議,須密切注意油壓與冷卻系統標案進度,其將嚴重影響其他相關設 備之安裝與驗收。 6. 油壓管線之路徑,為利未來管線吊掛,MTS 建議在建築工程「強力地板」下預. 72.

(59) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究 埋鐵件,預留肋牆穿孔乙節,於返國後 12 月 23 日上午即邀請 NCREE 鄭組長澄 標,汪向榮(按會中蔡教授克銓指示)至建築工地工務所與建築師、營造廠代 表協調檢討,照管線路徑增設預埋鐵件之需求,經建築師事務所提供設計,並 與國家地震中心同仁查核後,營造廠將全力配合施作,於混凝土澆置前可並予 埋置。至於穿過肋牆之管線開口,將另予鑽孔方式施作。 <NCREE 回應> 針對第六點建議,注意反力牆亦須預埋鐵板或螺栓以利日後安裝爬梯與垂直向油 管。另外須檢討 Hydraulic Pump 於地下室之運送安裝動線。 7. 為利 3000 Ton 試驗機之安裝,MTS 希望在屆時有足夠電力可應用,特別是在測 試試驗機性能時,配合油壓系統運轉需要較高壓之電力。為對應此項需求,該 棟(二期)建築完工後,即儘先申請建築使用執照,使之可以正式供電。如以 工地臨時用電,恐電壓不穩,並將增加乙方報價。 <NCREE 回應> 針對第七點建議,MTS(國科)安裝 3000ton 試驗機所需之臨時水電,可利用現場原 有之臨時水電供應,若不足或規格不符,以合約載明或業主(ABRI)要求為準則。至 於測試試驗機性能之相關資源需求,電力需求為穩定正常之重電供應,且其他如油 壓冷卻系統、控制系統、天車等軟硬體設備亦須完成,建議 ABRI 屆時應取得建築 使用執照及正常供電,以利於相關設備驗收之正常執行。以 NCREE 當時為例供 ABRI 參考,安裝振動台與油壓冷卻系統時,NCREE 已取得正式用電(含重電系統), 天車與其他相關系統亦已完成。 8. 試驗儀器之操作訓練計畫,訂於一月下旬提出訓練課程時間表,蔡教授並要求 NCREE 同時派 2 至 3 人參訓(費用自付),MTS 均予同意。參訓人員在未來安 裝 3000T 試驗機時,MTS 公司建議能至現場瞭解安裝,參與安裝細節說明作業 狀況。 <NCREE 回應> 針對第八點建議,國家地震工程研究中心亦可透過一研究計劃案,協助訓練建研所 相關研究員或技術人員。 9.二期經費之申請 MTS 公司並不急需,可待組件啟運至台後再辦理。 10. 整體試驗機製作情形(含各組件),裝運、安裝之作業步驟時程,請 MTS 作成 書面文件於 2006 年 1 月 10 日前正式函本所,MTS 代表示可以做到。 11. 油壓系統配合試驗機之測試性能,油質清淨程度,MTS 可於安裝測試時提供儀 器測試,油壓硬管品質規格標準影響測試機效能,MTS 同意提供國際標準 (ERO-Standard),供本所審核參據。 <NCREE 回應> 針對第十一點建議,招標規格中明列此項規定可防止不肖廠商,並明確保障 ABRI 權益。. 73.

(60) 附件 教育訓練課程. (B) 2005.12.23(星期五) ABRI Lab 開會檢討事項及說明. 3000ton Testing System 機坑 (1). 3000ton Testing System 機坑 (2). 3000ton Machine 機坑高程差(2435mm(建築師)-2450mm(MTS))請建築師回覆?. (C) 2006.4.20(星期四) ABRI Lab 開會檢討事項及說明. 3000ton Testing System 機坑 (1). 74. 3000ton Testing System 機坑 (2).

(61) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. (二) Hydraulic Piping System (A) 2005.12.23(星期五) ABRI Lab 開會檢討事項及說明 註:會中討論之地下室天花板預埋螺桿,因當時現地強力地板鋼筋籠已綁置完成,由 於鋼筋過密而無法安置預埋螺栓。. 75.

(62) 附件 教育訓練課程. M20, 彎鉤(或足夠之握裹長度). 1.. 於地下室天花板(強力地板下)預埋螺桿(M20,見上圖)位置,本圖僅繪出供應強力地板及反 力牆之油壓硬管(720gpm)吊裝預留螺桿位置,供 3000ton Machine 橫軛移動與鎖緊之油壓 硬管(100gpm)比照設計(本圖無)。. 2.. 每 3m 為一吊裝單位,油管轉彎處則 0.5m 為一吊裝單位,每一吊裝單位含六支 M20 螺桿 以利日後固定鐵板吊裝油管,螺桿間距控制在 50cmx20~25cm(如下圖),如此油管附近之 孔位未來可安裝約 20cmx20cm 之墊片執行實驗。. 76.

(63) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 50cm. 50cm 強力地板孔位 M20 螺桿. 20~25cm. P. 強力地板下模版與工作支撐架 (1). R. 50cm. D. 強力地板下模版與工作支撐架 (2). 由於強力地板下的工作支撐架及角材,相關螺桿定位(為了日後架設油壓硬管)不可能很精確, 要求控制在誤差範圍。. 77.

(64) 附件 教育訓練課程. 1.. 3000ton Testing System 機坑 (1) 3000ton Testing System 機坑 (2) 於 MTS 看到預留三個孔位為 3000ton Machine 另一側之肋牆(為水電管線之用,位置參考 下圖 3000ton Machine 右側肋牆),供應其作動之油壓硬管孔規劃位於左側肋牆尚未開孔, 屆時強力地板灌漿拆模後再進行洗孔作業(60cmx100cm)。. 2.. 注意 Hydraulic Pump 於地下室之運送安裝動線。. 3.. 相關電源開關配置(地下室及 1F 實驗場,110V 與 220V 三相)。. 油壓硬管穿過肋牆孔 位未預留(日後洗孔). HPS. 預留水電孔位 HPS. (MTS 看到三個孔). unit : cm HPS : : : :. 供應 3000 噸萬能材料試驗機及反力牆實驗區之油壓動力系統 最大油壓輸出容量 720 gpm 之油壓硬管管路 (供應 3000 噸萬能材料試驗機及反力牆實驗區) 經强力地板向上延伸至反力牆側之流量 180 gpm 油壓硬管管路共三處 (含輸出口),詳細內容請參見附圖九及附圖十 流量 720 gpm 之油壓管線輸出口安裝位置共三處. HPS : 供應 3000 噸萬能材料試驗機橫軛移動與鎖緊之獨立油壓動力源 : 最大油壓輸出容量 100gpm 之油壓硬管管路 (供應 3000 噸萬能材料試驗機橫軛移動與鎖緊). 78.

(65) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究. 實驗室反力牆 (1). 實驗室反力牆 (2). 需預埋鐵板或螺栓以利日後安裝爬梯與垂直向油管(見下圖) 950. 2000. Shorter Reaction Wall 1000. 1200 900. Longer Reaction Wall. 400. 500. 100. 100. unit : cm. Strong Floor. Strong Floor. unit : cm : 經强力地板向上沿反力長牆(高 9 m)一側配置之流量 180 gpm 油壓硬管管路 : 流量 180 gpm 油壓管線輸出口安裝位置. 反力牆側穿過強力地板油壓硬管孔位 (60cmx100cm) – 上左圖長牆左側. : 經强力地板向上沿反力短牆(高 12 m)兩側配置之流量 180 gpm 油壓硬管管路 : 流量 180 gpm 油壓管線輸出口安裝位置. 反力牆側穿過強力地板油壓硬管孔位 (60cmx100cm) – 上右圖短牆左側. 79.

(66) 附件 教育訓練課程. 反力牆側穿過強力地板油壓硬管孔位. MTS 更新之油壓硬管安裝空間需求. (60cmx100cm) – 上右圖短牆右側. (2005.12.26). (B) 2006.4.20(星期四) ABRI Lab 開會檢討事項及說明 1. 討論垂直反力牆側爬梯與油管安裝預埋螺栓位置,以及相關鐵件尺寸。 2. 土建工程與油壓冷卻系統間之介面整合與工作分配。 3. 請國科公司提供油壓管路配置詳圖(立體所需空間尺寸,含 valve,..),以利於現場 土建施工。 相關會議紀錄如下: 1. 建研所與 MTS 油壓與冷卻系統標案之簽約日期認定不同,因此兩方於試車及 驗收日期上有所爭議(ABRI(2006/11/21),MTS(2006/12/21)),經協調討論後, 原則上兩方同意維持合約之精神,即總工期不變(9 個月),於 2006/12/21 試車 及驗收。但仍須於下星期專家學者座談會(Design Review)時,國科公司提出在 配合 3000ton 萬能材料試驗機進度下,油壓與冷卻系統工作進度表。另外建研 所同仁亦應協助解釋處理。 2. (5/4)星期四召開油壓與冷卻系統 Design Review 前之準備會議,因此(5/2)星期 二預計召開 Design Review 前之準備會議,請建研所同仁詳細列出所有針對合 約與工作事項之疑點,同時國科公司亦須提出 3000ton 萬能材料試驗機與油壓 冷卻系統之詳細工作進度表,以及根據目前對於實驗室之瞭解提出相關介面工 作與需要配合事項(如天車、重電系統、土建配合事宜以及現地運輸動線規劃 等,並詳細說明其時間期程),於施工前共同討論研究,以期完美達成目標, 屆時將可請國震中心蔡主任以其豐富之實驗室相關經驗給予建議及意見。. 80.

(67) 3000 噸萬能材料試驗機性能檢測與實驗研究 3. 實驗室土建預估 2006 年五月底完工(不含景觀工程),粗估 3000ton 萬能材料試 驗機之零組件於六月運達建研所,如此土建工程將不致影響 3000ton 萬能材料 試驗機之組裝工程。 4. 基於配合目前現地土建施工狀況,國震研究團隊經過詳細討論評估後,建議油 壓管路配置略作修改敘述如下:. 大型力學實驗室油壓及冷卻相關工程 原訂定如下. HPS. HPS. unit : cm HPS : 供應 3000 噸萬能材料試驗機及反力牆實驗區之油壓動力系統 : 最大油壓輸出容量 720 gpm 之油壓硬管管路 (供應 3000 噸萬能材料試驗機及反力牆實驗區) : 經强力地板向上延伸至反力牆側之流量 180 gpm 油壓硬管管路共三處 (含輸出口),詳細內容請參見附圖九及附圖十 : 流量 720 gpm 之油壓管線輸出口安裝位置共三處 HPS : 供應 3000 噸萬能材料試驗機橫軛移動與鎖緊之獨立油壓動力源 : 最大油壓輸出容量 100gpm 之油壓硬管管路 (供應 3000 噸萬能材料試驗機橫軛移動與鎖緊). 94 年建築組件實驗室實驗設施細部設計與建置期末報告 就地下室油壓硬管之佈設方式,本研究團隊曾提出三種方案如下: (1) 於地下室地面挖一溝槽,將油壓硬管佈設於溝槽內,並於溝槽上方覆蓋一保護 裝置(參見圖 1)。 優點-使用及維護便利、美觀。 81.

數據

圖 2-3  油壓動力泵說明圖
表 3-2  修正之設備系統預定安裝進度  大型油壓萬能試驗機  大型力學實驗室  油壓系統及冷卻相關設備 項次  (期別)  為配合土建  合約應完成期 程  修正後  預定完成期程 為配合土建  合約應完成期程  修正後  預定完成期程  細部設計  已完成  已完成  詳細施工圖  已完成    已完成  已完成,依約接受詳細圖審查 後,建研所於 95.09.26 撥付 第一期款  已完成  製作與零組  件運至現場  依約於 95 年 8月完成70%製 作進度請領第 二之 1 期款;建 研所通知 9
圖 3-2  挫屈束制消能支撐試體設計圖
圖 3-4  原設計承壓平台之規格
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參考文獻

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