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四技學生鋼結構系列課程之研究與設計(III)

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行政院國家科學委員會專題研究計畫成果期末報告

四技學生鋼結構系列課程之研究與設計(3/3) A Study and Design on the Structural Steel Classes for

Four-year Technical University Students (3/3) ÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚ Ú Ú Ú Ú Ú Ú Ú Ú ÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚÚ 計 畫 類 別 :個別型計畫 計 畫 編 號 :NSC 96-2522-S-151-001-執 行 期 間 :2007年8月1日至2008年7月31日 計畫主持人:曾世雄 教授 執 行 單 位: 國 立 高 雄 應 用 科 技 大 學 土 木 工 程 系 中 華 民 國 96 年 8 月 8 日 本計畫旨在檢討舊制五專課程內容,規劃四技之鋼結構系列課 程,並擬訂各科目之教學大綱,以利學生吸收最新LRFD版(第三版)鋼結構 設計規範之內容。計畫分三年時程完成教材細部內容之編訂,製作教材講 義,訓練培養本系四技學生的鋼結構知識,使其勤於吸收原文資料,促進 學術國際化,且可協助工程業界及早瞭解並使用新版規範從事設計工作。 延續第一、二年工作,本年度鋼結構施工教材依內政部營建署建 築研究所2007年之規範,配合大量實物圖片說明,使學生能有身處工地之 感覺,提高學習之效果。內容包括:機械設備、製作、銲接施工、高強度 螺栓接合、組立與預裝、表面處理與塗裝、安裝計畫、儲放與成品運輸、 臨時支撐與安全措施、埋設鐵件及支座設施、構件安裝及精度、品質管制 及工程驗收、及工程實例等項目,總共投影片約380餘片。多項原文的法 條規定,經加入繪圖解說,使其易於理解,此為本計畫之重要貢獻。 關鍵詞:鋼結構、美國鋼構協會、容許應力法、載重抵抗係數法 1. 摘要 2. 前言 本系每年四技學生之組成,主要來自高職(87/100),次要來自普通 高中(8/100),其它由技優甄選(2/100),身心障礙生(1/100)及體育 保送生(2/100)。每位學生的學習背景不同,因此在教材編排上,也需做 有效之調整。本校升格為科技大學後,原始的課程標準仍大都沿用舊制 「五專時期」所使用之範圍進度和內容,在執行三年之後,確知此一鋼結 構系列課程實有迫切調整之必要。 沿續材料的更新、施工技術的發展以及創新研究的成果,鋼結構規範 的研發與更新的腳步,持續不斷的在進行。科學研究必須能夠跟上時代腳 步,鋼結構設計的規範,自「工作應力法」(Allowable Stress Design)逐漸 進化成「載重及抵抗係數法」(Load & Resistance Factor Design),版本在 20年內也跟著急速的演變 。 2002年LRFD第3版也重新歸納、整合上述各項規範,現為出版中的最 新版本。為了讓技專院校的土木、結構相關系所學生,以及業界工程師、 技術員、能夠在最短的時間內接受最新LRFD規範,並儘速應用在實際的設 計與施工上,基於多年任教與使用規範的經驗,筆者對課程之規劃,自然 多一份責任,有義務儘速收集相關資料來規劃、設計、儘速更新四技學生 鋼結構系列課程之設計與研究工作。 3. 研究目的 本計畫目的清楚鮮明,可歸納成下列六項: 1. 檢討舊制五專課程內容,規劃四技之鋼結構系列課程, 並擬訂各科目,包括「鋼結構設計」、「結構接頭設 計」、及「鋼結構施工」等課程之教學大綱。 2. 迅速吸收最新LRFD版鋼結構設計規範內容,完成教材編 訂、完成細部內容。 3. 製作鋼結構系列課程之教材講義及PowerPoint檔案。 4. 訓練培養本系四技學生的鋼結構知識、見識、學識國際 化,勤於吸收原文教材。 5. 協助本系四技學生準備並取得國家執照考試。 6. 協助工程業界及早瞭解並使用新版規範從事設計工作。 4. 文獻探討 通常在新的規範發行後兩年,才會有適合於該版的教科書出版。因 此目前市面上己出版的資料,如參考文獻所示,一時之間立刻成為舊版書 籍。針對最新版規範,國內外則沒有合適的講義資料和教科書。自「工作應 力法」逐漸進化成「載重及抵抗係數法」,版本在20年內也跟著以下的急 速演變:

1. 1980, Manual of Steel Construction, Allowable Stress Design 8th

5. 研究方法 1. 首先收集四技生的來源學校(高中、高職及其他)在鋼結 構系列課程之安排,並與學生面談,以了解該校之實際授 課情形及授課範圍。 2. 研究原五專和現行四技學制中,鋼結構系列課程安排之範 圍、優缺點,以便找出在銜接上之落差和缺失,重新進行

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6. 結果 本計畫成果,以課程教案之方式呈報如後:

第一章

機械設備

第三章 製 作

3.1 一般規定 鋼結構之製作必須依據經鋼結構設計者簽認 之施工圖及施工計畫書由合格之製造廠施工 解說:鋼結構製作前應依據設計圖說事先繪製製造 圖。經設計者簽認後始可加工製造。嗣後若 有變更製造細節時。亦應經設計者簽認後始 得變更。 鋼結構應於工廠內製造。若須在工地加工製 造時,應經設計者及業主審查認可。合格製 造廠之選定應依據本規範1.4節辦理。

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3.1.1 製作流程 鋼結構之製作流程一般包括工作圖、放樣、 切割、鑽孔、組合、銲接、表面處理與塗裝 等。除本規範另有專章說明者外。悉依本章 之規定施工。 解說:鋼結構一般之製作流程如下: 工作圖→放樣→備料→落樣→切割→鑽孔→組 合→銲接→(假安裝,必要時) →表面處理及塗 裝→成品檢查。 工作圖 備 料 放 樣 下 料 銲 接 組 合 切 割 落 樣 整 形 冷作組合 銲 接 假 安 裝 出貨 成品檢查 噴砂油漆 鋼結構製造流程圖

廠房 H 型鋼柱製作程序

廠房 H 型鋼柱製作程序

SRC 鋼柱(H+2T.B)製作程序

大樓 BOX 箱型柱製作程序 3.2 放樣 3.2.1 一般規定 製造廠必須校核施工圖是否符合基本設計 要求。並檢查是否於製作及安裝上適宜。 再依實際需要做全部成局部之全尺寸放樣

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安裝,放在本章規定製造廠必須校核施工圖 ,並須將各部構材在適當寬敞。平滑之場地 作局部或全部之適當忱例放樣。或做成足尺 實樣,校對設計圖或施工圖所標示之每一詳 細尺寸。若使用電腦數值控制法直接放樣或 落樣者,可僅對必要部份從事放樣工作。 放樣過程中,如發現原設計圖說有疑義或施 工有不便之處。應即時通知設計者澄清。 3.2.2 數值控制法放樣 放樣亦可以數值控制法直接劃線於鋼板。 3.2.3 鋼製卷尺 製作使用之鋼製卷尺必須符合CNS 3860一 級品標準。使用前必須與放樣之標準鋼卷尺 比對校正。鋼製卷尺之檢驗應依據CNS3861 標準辦理。 3.2.4 落樣 落樣時依據施工圖、樣板或樣帶直接在鋼材 上劃線及標記,但應避免在鋼材上遺留任何 永久性之刻痕。 3.2.5 工作圖 工作圖是指就單一構件所繪製之單一圖說。 包含有落樣圖,局部詳圖及組銲圖。圖面上 應標示構件名稱、數量以及製作尺寸、組銲 位置、順序和銲接等資料。其目的在簡化繁 雜之製造圖、便於落樣作業及減少製作困難

大樣圖

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鋼構製造施工圖

放樣室

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3.3 整形與彎曲加工 3.3.1 加工方法 鋼材之整形與彎曲加工得以機械方法與加 熱法施工。 解說:鋼材使用前發現彎曲變形包括因銲接引起之 變形,應予以整平。鋼構件在加工中所發生 之變形。致無法滿足設計及施工規範精度之 需求。或依據設計圖說預拱及彎板規定。均 須予以整形或彎曲加工。 整形與彎曲加工須以不損傷材質為原則。在 常溫或加熱狀態下矯正,亦即以冷加工(機 械方法)或熱加工(局部點狀加熱或線狀加熱) 處理。機械方法包括油壓或輾壓方式。 3.3.2 加熱溫度 一般鋼材加熱整型或彎曲加工之溫度不得超 過650℃。 解說:熱加工之溫度須小於650℃。 對於降伏強度Fy≦3500kg/cm,之構材矯 正之加熱溫度。依據日本建築學會「建築 工事標準仕樣書」之建議如下: a. 加熱後自行冷卻時 850-900℃ b. 加熱後立即水冷時 600-650℃ c. 自冷(溫度在50C ℃以下)後再水冷時 800-900℃ 3.3.3 冷彎 鋼板之機械冷彎加工其內側半徑應大於2倍 板厚,且內外側應適當加熱以消除內應力 。 解說:鋼板之彎曲加工,如在常溫用機械方法冷 彎,彎曲內半徑須大於板厚之2倍以上。彎 曲部如有縐褶應予磨平,如有裂痕不得使用 。 3.4 切割 3.4.1 切割方法 鋼材之切割得以機械切割、瓦斯切割或電 氣切割等方法,切割方法應配合構材之形 狀及尺寸決定。除設計圖說另有規定者外 ,切割端緣可不須加以刨銑。 解說:鋼材之切割可利用下列幾種方法: (1) 機械切割:銑床切割(MILLING CUTTING) 、研磨切割(GRINDING CUTTING)、 鋸床切割(SAWING CUTTING)、剪床 切割(SHEARING CUTTING)、刨床切 割(HIPPING CUTTING)。

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(2)熱切割:氣體火焰切割(GAS FLAME CUTTING)、電離子電弧切割(PLASAM ARC CUTTING)、碳棒電弧切割(CARBOY ARCCUTTING)、構材之端緣,除非設計圖 說另有特別規定須予磨平者外,可不須加 以刨銑。 3.4.2 厚度13mm以下之鋼板得以剪床切割。 解說:板厚13mm以下之鋼材採用熱切割會產生較 大之變形,可採用剪床切割。但剪床切割須 避免產生凹陷或裂痕。 3.4.3 切割面表面粗糙度之容許標準如下: (1)鋼板板厚≦100mm, 粗糙度≦ 25μm (2)100mm ≦鋼板板厚≦ 200mm 粗糙度≦ 50μm (3)鋼板不受力端面, 粗糙度≦ 50μm 解說:本章所謂「粗糙度」指「中心線平均粗糙度 」其定義詳CNS7868或ANSI/ASAM B46.1 或ISO4287等規範之說明。「粗糙度」之標 準係參考ANSI/AWS Dl.1-90及JASS6等規範 訂定。 「粗糙度」量度標準參見CNS 7868,10793, 10794或 ANSI/ASME B46.1等規範。 3.4.4 切割面上偶發之獨立凹陷,若深度小於5 mm 必須以機械方法磨除。若深度大於5 mm 必須研磨整修使凹陷坡度小於1比10,但其 橫斷面積之減少量不得超過2%,否則必須以 低氫系銲材修補。 3.4.5 切割面之垂直度誤差,不得大於鋼材厚度之 10%且不得大於2mm。 3.4.6 切割面表面層狀間斷之容許及修改標準如下: (1) 長度≦ 25mm之層狀間斷。可不必整修 (2) 長度>25mm而目視深度≦ Bm之層狀間 斷,可不必整修,但必須以研磨方式抽驗 此等間斷數之10%,當發現有任何間斷之 深度超過 3mm時,則所有其他間斷(長度 > 25mm)必須100%檢驗。 (3) 長度> 25mm而3mm丈深度≦ 6mm之層 狀間斷,必須磨除,但不必補銲。 (4) 長度> 25mn而 6mn丈深度≦ 25mm之層 狀間斷。必須完全去除並予補銲,但銲接 補修之長度不得超過板邊總長度之20%。 (5) 長度及深度均超過25mm之層狀間斷。必 須依3.4.7節規定處理。 解說:表面層狀間斷LAMINAR DISCONTINUITIES 之深度指與切割表面之垂直深度。受檢之切 割面應以研磨方式抽驗10%之間斷長度以瞭 解其深度。假如有任何一處的間斷深度超過 3.0mm,則切割面上所有的間斷必須進行 100%的檢驗。假如在抽驗10%長度的間斷內

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(2) 累計上述W,X,Y類層狀間斷面積之總合 若不大於切割材料面積(板寬X板長)之4% 。則容許整修。整修時必須剷除深入表面 下25mm以上。並以抵氫系銲材補銲,每 一銲道尺寸亦不得大於3mm。 若累計W,X,Y類層狀間斷之橫向長度 (垂直板長方向)之總合大於板寬之20%時 。上述4%之容許標準必須就超出部分依比 例折減。 (3) 若於銲接完成後發現Z類層狀間斷,其面 積不超過(2)項之容許標準,且距離銲道不 小於25mm,則可不予整修,若距離超過 25mm,則此Z類間斷必須剷除距熔填區 3.4.8 構材角隅之切割面必須保持圓滑,其圓弧半 徑不得小於25mm,切割面不得有凹痕。其 粗糙度亦須符合3.4.節之標準。 解說:構材角隅切割包括: (詳圖C-3.4.8-1) a. 一般鋼板角隅 b. BEAM COPE

c. WELDING ACCESS HOLE

3.4.9 鋼板切割完成之構材。應使用不同顏色油漆 於切邊做記號,以分辨其材質。加工完成之 構件。應註記所屬工程案號以資識別。

鋼板多口平行切割

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小塊構件

( SMALL PIECE) 3.5 開槽 3.5.1 鋼板之開槽得使用機械方法及瓦斯火焰切割 3.5.2 (1) 開槽表面之粗糙度容許標準如下: 鋼板板厚≦ 100mm,粗糙度≦ 25μm 100mm<鋼板板厚≦ 200mm, 粗糙度≦ 50μm (2) 開槽表面凹陷不得大於2mm。 (3) 開槽傾斜角度容許誤差為 土5。,開槽 深度之容許誤差為土2mm@。 3.5.3 開槽表面之粗糙度超過 3.5.2節之容許標準 時,應以銲接及研磨等適當方法修整。

小塊構件開槽

( SMALL PIECE) 3.6 鑽孔 3.6.1 高強度螺栓孔,應以適當之鑽床鑽孔,孔 中心軸應垂直鋼板面。 解說:螺栓孔之施工可用鑽孔或沖孔方式,依板厚 、孔徑及材質採用適當方式為之。厚度小於 I6mm之鋼板,螺栓孔可以沖孔器一次沖成, 厚度大於16mm時,螺栓孔可利用鑽孔器一 次鑽成,或採用預沖孔或預鑽孔法鑽成較螺

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3.6.2 普通螺栓孔、基礎錨定螺栓孔、鋼筋之貫穿 孔、及其他設備配管穿孔或配合混凝土施工 之開孔,鋼板厚度不超過門16mm時。得以 沖孔方法施工,開孔斷面如有毛邊必須予以 研磨整修。上述孔徑若大於30mm時,得使 用瓦斯火焰切割施工,惟開孔斷面之粗糙度 不得大於25μm孔徑之容許誤差為士2mm。 3.6.3 螺栓孔徑大小與螺栓標稱軸徑之關係,應以 設計圖說為準,若設計圖說未註明,則依照 表3.6.1施工 3.6.4 鋼筋之冠穿孔孔徑大小與鋼筋標稱軸徑之關 係,依照表3.6.2施工 3.6.5 高強度螺栓孔貫穿率及阻塞率之關係,依照 表3.6.3所示。 59

小塊構件鑽孔

3.7 端面加工 3.7.1 在設計圖上,標示須金屬面密接之部份, 應以端面加工機切削加工。

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3.7.2 端面加工面之粗糙度應小於 12.5μm,端面 之傾斜度應小於板厚之1.5/1000,(如圖3.7.2 所示)。 3.8 預拱 3.8.1 長跨度之大梁、術架或構架梁應依設計圖 說之規定預拱,若設計圖說末註明,跨徑 大於10公尺者,必須以抵消靜載重所引起 之撓度為預拱量予以預拱,惟應送請原設 計者認可後施工。 解說:長跨度大梁、析架或構架梁之最小預拱量須 能抵消靜載重所產生之撓度。組立完成之梁 或構架於承受活載重前之立面位置須與設計 圖一致。若設計圖說末註明預拱量者,製造 廠應自行計算送原設計者核可,或請原設計 者提供,沿梁長方向預拱之尺寸及線形應近似 靜載重產生之撓度曲線,惟最大預拱量必須大 於設計預拱差。預拱之方法。可依據梁之長度 及拱度量大小,適當採用滾壓軋成或切割成形 方法或加熱整形方法為之。析架梁之預拱則以 調整桿件之長度達成。 3.8.2 預拱之加工可採用下述幾種方法,惟應經設計者 同意後,乃得施工。 (1) 機械冷壓整形。 (2) 組合板梁依規定格腹板切割成形組銲,桁 架梁依規定調整組件長度製造組合。 (3) 熱加工整形。 預拱之加工方法,必須符合3.3及3.4節之規定

切割

• 鋼構件依製造圖內容進行加工作業,第一項作 業即是將整塊長方形之鋼板依製造圖型式切割 出所需要之規格、尺寸,接著再依鑽孔、組立 銲接等流程進行後續之生產線加工。既有切割 方式依作業機械不同分為氣體火焰切割、機械 切割、電氣切割、雷射切割等四類。惟目前國 內鋼構廠極少使用電器切割、雷射切割於目前 大量之構件材料切割。下述內容將僅針對氣體 火焰切割及機械切割原理作一介紹。 1 氣體火焰切割 氣體火焰切割之主要原理 是將可燃性氣體如乙炔、 石油氣、乙烯、氫氣等可 鋼構件製造中氣體火焰切割 之應用極為普遍,亦常見於 一般工程中鋼鐵製品之切 割,其操作狀況與右述照片 型式雷同。土木工程中氣體 火焰切割多僅是進行鋼筋、

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中華民國鋼結構協會編訂之「鋼結構品質管制作 業標準」一書第八項,其內容中即有詳細說明有 關鋼結構構件切割品質檢驗項目及品質標準。品 質檢驗項目計有:粗糙度、切割凹痕、開槽角 度、切割面垂直度、開槽切割根部高度及熔渣等 項。切割面之粗糙度意指鋼板於切割後會於切割 表面所留下波紋(痕),粗糙度檢驗得採標準模片 進行比對判定。粗糙度標準模片詳下照片式樣。 另上述相關切割品質檢驗標準項目之內容詳下頁 說明。

氣體火焰

割品質檢驗

標準

2 機械切割 a. 砂輪機切割 電動砂輪機切削之效率 不佳、切割能力受構件 斷面因素影響,多數砂 輪機切割僅只應用於角 鋼、槽鋼等輕質鋼構件 製程。 b. 鋸床切割 鋸床機械體積龐大,配 件裝置須定位無法遷 移,此類切割加工僅適 用於工廠加工。 c. 剪床裁切 剪床加工一般受限於剪 床寬度及其轉動能量多 僅運用於板厚度小於 12mm 左右之鋼板。剪 床加工生產速率佳,多 應用於附件、次要構件 裁切。如鋼樓梯踏步用 鋼板、管道間混凝土收 邊檔板等用料。 3 常用切割型式比較 根據上述逐項說明,下表中將針對目前常見之切 割方法依其應用機械、作業特性及工作性做一綜 合彙整,各類切割型式比較及對照內容詳下表說 明。

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第四章 銲接施工

4.1 一般規定 4.1.1 常用銲接方法 銲接應依設計圖說之規定。距視銲接作業 之場所、位置、接合形式及板厚等因素選 用下列之適合方法: (1) 被覆電弧銲接(SMAW) (2) 潛弧銲接(SAW) (3) 氣體遮護電弧銲接(GMAW) (4) 包藥銲線電弧銲接(FCAW) (5) 電熱熔渣銲接(ESW) (6) 電熱氣體銲接(EGW) (7) 植釘銲接(SW) 解說:目前在國內鋼結構方面無論是業主、設計者 、施工者對鋼結構銲接之規範主要仍引用美 國銲接學會所編訂之銲接規範即AWS D1.1 。該規範內容詳盡完備故廣為使用。而本章 主要為針對鋼結構施工有關銲接方面之重點 訂定執行規範,對已有CNS標準者即依其標 準,CNS尚未訂定者則參照AWS D1.1之規 範作為遵循的依據。國外之先進國家皆有完 善之專業鋼結構銲接規範,近年來國內鋼結 構建築成長快速。為落實管理及確保工程品 質宜結合學者專家儘速編訂適合國內使用之 銲接規範供業界遵循。 各種銲接方法之對應英文名詞如下:

(1) 被覆電弧銲接為Shielded Metal Arc Welding(SMAW) (2) 潛弧銲接為Submerged Arc Welding(SAW)

(3) 氣體遮護電弧銲接為Gas Metal Arc Welding(GMAW) (4) 包藥銲線電弧銲接為Flux-cored Arc Welding(FCAW) (5) 電熱熔渣銲接為Electro Slag Welding (ESW)

(6) 電熱氣體銲接為Electro Gas Welding (EGW)

(7) 植釘銲接為Stud Welding (SW) 4.1.2 其他銲接方法

未包含於本規範之或銲接方法,使用前應先 試驗其適用性,並經業主或具公信力之專業 檢驗機構認可後方可使用。

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(1) The Shielded Metal-Arc Welding (SMAW) 被覆電弧銲接

(2) Submerged Arc Welding 潛弧銲接

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SAW 銲接藥劑 KF-990

BH 型鋼組合

BH型鋼潛弧銲接

(SAW) SUBMERGED ARC WELDING

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(3) 氣體遮護電弧銲 Gas Metal Arc Welding (GMAW)

(4) 包藥銲線電弧銲 Flux-cored Arc Welding (FCAW) 利用電阻熱熔融由送 線機經銲接導管連續 傳送之包藥銲線,於 熔池內與母材、銲線 持續熔融形成銲接金 屬,由下方開始立向 直上。由於銲道被設 計成四周圍束之細長 直立方管銲槽,作業 期間熔池完全熔渣遮 蓋,且熔池與熔渣沿 銲道逐漸上升,將母 材及襯板之銲道範圍 填滿。 (5) 電熱熔渣銲接 Electro Slag Welding (ESW)

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內隔板

E.G.W 銲接

(ELECTROGAS WELDING)

(7) 植釘銲接 Stud Welding (SW) The Gas-Shielded Flux-Cored Process

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The Gas Tungsten-Arc Welding 4.2 銲材 4.2.1 銲材規格 使用於鋼結構電銲之銲材須符合表4.2.1之 規定。低強度鋼材與高強度鋼材銲接時, 可選用適合於低強度鋼材之焊接材。 4.2.2 銲材選用 銲材須採用具公信力之專業檢驗機構認可之 產品,並須適合所用之鋼料。銲條直徑須視 銲接處鋼材板厚度、接合位置及型式選定, 厚度超過25mm之銲接結構用鋼材及任何厚 度之高強度鋼材(抗拉強度50kg/㎜2以上)應 使用低氫系銲條。 4.2.3 銲材檢驗 銲材產品檢驗應依照CNS相關規範辦理,抽 樣方法及頻率應依合約規定辦理。 解說:有關銲材規格標準與標準之對照表如表C-4.2.1所示。鋼 結構工程常用之銲材產品檢驗AWS相關規範。章節為 AWS A5.1,A5.5,A5.17,A5.18,A5.20,A5.25,A5.26 4.3 銲工資格檢定 4.3.1 檢定方式 銲接技工應就其預備使用之銲接方法參加檢定考試,檢 定考試之規範在CNS尚無規定前可參照AWS D1.1辦理

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4.3.2 資格認定 銲接技工必須具備下列各項資格之一,並符 合工程合約之相關規範或標準,方得參與銲 接工作。 (1) 經政府機構或公營事業機構或其他具公 信力之專業機構,檢定合格領有執照者。 (2) 曲承造者依相關規範或標準自行檢定, 經業主審查認可者。領有執照而最近六個 月內末從事電銲工作者應重新檢定其資格 4.3.3 點銲銲工資格 主要構材銲道之點銲,須由點銲資格檢定合 格之技工執行。

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4.4 銲接程序之試驗及檢驗 4.4.1 銲接程序之分類 在未建立銲接程序標準前,銲接程序施作應符 合AWS D1.1標準。 (1) 已認可之銲接程序 對於母材和銲接材料其標稱降伏強度在63.4 kg/mm,以下者,只要符合AWS規範所規 定之各項要求時,可依AWS規範填寫銲接 程序規範Welding Procedure Specification WPS叫

做為施工之依據,無須進行程序試驗。 (2) 實做銲接程序 AWS規範認可以外之銲接程序。必須依規 定做銲接程序試驗,前於檢驗符合規定後 。制定銲接程序報告書(Procedure Qualification Record PQR)作為施工的依據。

解說:AWS規定之銲接程序規範書(Welding procedure Specification WPS) 及銲接程序報告書 (Procedure Qualification Record PQR)之表格可參照AWS D1.1

附錄之規定。 4.4.2 銲接程序試驗項目及厚度認可之限制 (1) 板之全滲透銲接程序試驗依表4.4.1之規定 (2) 管之全滲透銲接程序試驗依表4.4.2之規定 (3) ESW及銲接程序依表4.4.3之規定。 (4) 部份滲透開槽銲銲接程序依表4.4.4之規定 (5) 填角銲銲接程序依表4.4.5之規定。 (6) 銲接程序之型狀、位置限制依表4.4.6之規 定。 4.4.3 試片尺寸及取樣位置 銲接程序試片尺寸及取樣位置如附錄3。 4.4.4 銲接程序試驗接受標準 銲接程序各項試驗之接受標準如附錄4。

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4.5 工廠銲接 4.5.1 一般規定 (1) 銲接前應將所使用之銲材種類、銲接 設備。銲接程序(含開槽形狀、電壓、 電流等),銲接引起變形之對策及銲接 缺陷之檢查與修正方法等詳細規劃並送 請業主審查認可後再施工。 (2) 進行銲接作業時,施工人員及場所應使用各種適當 之防護用具及措施,並符合工業安全衛生法規,以 嚴防災害發生。 (3) 氣溫在0℃以下時未經預熱不得銲接,雨天或相對 濕度超過85%時亦不得銲接。即使在室內亦應先確 認銲接部位無殘存水份後,始可進行銲接作業。 (4) 風速超過銲接程序所定之界限時,應具有妥善之防 風設備方可銲接,風速超過每秒2M時除有防風設備 外不得進行氣體遮護銲接。 (5) 氣體遮護電弧銲接(GMAW)所使用之遮護氣體,其 水份含量不得高於0.05%。 (6) 潛弧銲所使用之銲線及銲藥之搭配應依銲接程序規 範書之規定,施銲中不得隨意更改。 (7) 背墊板及起弧端板須配合開槽方式適當使用,背墊 板須為與母材同等級之鋼材。 4.5.2 銲材烘乾規定 (1) 銲條或銲藥須儲存於原封容器內,除當日需用量 外不得任意開啟,並須常保持乾燥,以避免因潮 濕或其它因素而損壞。 (2) 低氫系被覆銲條除製造廠商另有特別規定外。應 依表4.5.1之規定。於銲接前施予烘乾。 (3) 低氫系被覆銲條容許曝露於大氣之最長時間應依 表4.5.2之規定辦理。 4.5.3 預熱及電銲層間溫度規定 為防止電銲產生裂紋或變形,電銲前及電銲 層間必須使母材保有適當的溫度,預熱及電 銲層間最低溫度如表4.5.3規定。 解說:銲接前之預熱及每一層間(pass)溫度之控制 對銲接品質有極重要的影響,尤其對銲道 裂之防止可為重要方法之一。對於特殊鋼材 之銲接可參考下列經驗公式計算碳當量,唯 因各合金元素當量歡愛廠家生產線之影響而 各有不同,以下公式為鋼構業者通用之經驗 公式,實際使用時,應參考鋼廠提供計算公 式為之,並依表4.5.3之規定控制預熱及電銲 層間溫度。 碳當量(Ceq)= 13 % 4 % 4 % 15 % 6 % %C+ Mn+ Ni+ Mo+ Cr+ Cu

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4.5.4 銲接施工 (1) 銲接須照AWS D1.1結構銲接規範所規定之 方式進行。 (2) 銲接時應使其銲料完全熔透而不發生缺陷, 尤其應避免電銲起點之熔透不足、夾渣、燒 缺及 裂等現象發生,在電銲過程中,不得 在銲道以外之母材上起孤。 (3) 銲接應儘可能採用平位銲接。 (4) 銲接之方法及程序。須能平衡銲接時所產生 之熱。減少變形及過大之收縮應力。必要時 應使用適當冷卻系統設備以避免因產生過大 熱量影響鋼材材質。 (5) 銲條之最大尺寸: a. 平位銲接除根部外為8公厘。 b. 橫向角銲為6公厘。 c. 平位角銲之根部銲接及有背板之平位對銲之根部 銲接其開口大於6公厘者。均為6公厘。 d. 立位及仰位銲接為4公厘。 e. 對銲之根部銲接及其上述以外之銲接為5公厘。 (6) 角銲根部以上之每層最大銲厚及對銲之各層最大銲厚 a. 槽銲根部為6公厘。 b. 平位銲接根部以上每層為3公厘。 c. 立位、仰位及橫向銲接根部以上每層為5公厘。 d. 根部之一次最小銲厚須能防止 裂為限。 (7) 一次銲成之最大角銲: a. 平位銲接為10公厘。 b. 橫向及仰位銲接為8公厘。 c. 立位銲接為13公厘。 (8) 在已銲金屬上施行銲接之前,須將熔渣除去,並用 鋼絲刷將銲接部及其鄰近母材刷淨。 (9) 不使用背板之對銲,在背側銲之前須將根部銲接處 鑿磨至堅實金屬。使用肯板之對銲。須將銲著 金屬熔入背板。 (10) 對銲接縫端須有堅實之銲著金屬,在接縫端須 延接同樣端形之補助板,使銲接沿至構材之邊 端外,使銲接部份完全冷卻後,將補助板除去 ,並將端部與構材邊修齊。 (11) 銲接剪力釘之鋼板面應處理清潔。不得有油漬 、水份及其它污雜物。 (12) 剪力釘在每次開始正式植銲前,至少應先試銲 2只剪力釘,以檢視電銲機及銲槍之操作與調 整是否適當,並將試銲完成之Z只剪力釘依 4.7.6之規定進行銲接試驗,試驗合格後才能繼 續進行施工。 4.5.5 銲接之品質與改正 (1) 銲接部份之露出表面應平整而有規則,並符 合設計要求,無論何種情形,銲著金屬斷面 不得小於設計斷面,其斷面形狀須符合CNS 1302l「鋼結構銲道目視檢測法」之規定。 (2) 對銲之表面宜略加溢餘厚度,除規定須予以 (3) 銲接處全線之銲著金屬與鋼材間。及各銲層間必須完全 熔合。所有銲口必須銲平。 (4) 銲接部不得有重疊或裂痕。 (5) 銲接部之凹陷、熔渣、氣孔等不得超過CNS13201之規定 (6) 不良銲接可用下列方法修正: a. 重疊或過份凸出一鑿除多餘部份。 b. 過份凹進、低陷、尺寸不足清理後補銲。

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4.6 工地銲接 4.6.1 一般要求 工地銲接除須符合本節之規定外。亦須符 合本規範 4.5節工廠銲接之相關規定。 4.6.2 組織系統 有關工地之銲接作業。鋼構廠應具備足夠且 經驗豐富之技術人員、品管人員、完整之機 具設備及健全之組織管理系統。 4.6.3 銲接程序 施工前鋼構廠應依本規範 4八節銲接程序試 驗及檢驗之相關規定訂定銲接程序書。提經 業主認可後始得施工。 4.6.4 銲接方法 銲接方法應依設計圖說之規定。並視銲接作 業之場所、銲接位置、接合型式及板厚等因 素分別使用適當的銲接方法。 除非有特別規定外,下列銲接方法可適用於 工地銲接 (1) 被覆金屬電弧銲接(SMAW) (2) 氣體遮護電弧銲接(GMAW) (3) 包藥銲線電弧銲接(FCAW) (4) 植釘銲接(SW) 4.7 銲接檢驗 4.7.1 銲接檢查要點 銲接施工時應分別於銲接前、銲接中及銲接後 由監造工程師就下述重點做檢查並做成記錄。 (1) 銲接前檢查 a. 電銲工資格及設備之檢查 b. 材料之材質 c. 背墊板與母材之密接度及起弧導板之固定 e. 開槽之角度及間隙 f. 銲接面之清潔 g. 預熱溫度 h. 點銲之品質 (2) 銲接中之檢查。 a.銲接順序 b.銲接程序 (3)銲接後之檢查 a.所有銲道應做100%目視檢查。 b. 非破壞性檢測應依合約規定或依AWS 1.1D辦理 4.7.2 銲道檢驗方法及接受標準 (1) 目視檢驗:依照CNS 13201 鋼結構銲道 目視檢測法之規定。 (2) 非破壞性檢驗分類如 a. 滲透液檢驗法(PT)依照AWS D1.1第 6章辦理 b. 磁粒檢驗法 (MT) 依照CNS「鋼結構銲道磁粒檢 測法」之規定。 c. 超音波檢驗法(UT)依照CNS12618「鋼結構銲道 超音波檢測法」之規定。 d. 放射性檢驗法(RU)依照CNS13020「鋼結構銲道 射線檢測法」之規定。

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解說:銲道檢驗方法及接受標準有關鋼結構部份, 中國國家標準(CNS)已公佈實施者計有:鋼 結構銲道目視檢測法(Z8115),鋼結構銲道 射線檢測法(Z8114),鋼結構銲道超音波檢 測法(Z8075),鋼結構用鋼板超音波直束檢 測法 (Z8099)。另外鋼結構銲道磁粒檢測法 則已擬定草案尚在審查階段,以上相關CNS 標準均附錄在本解說中,以供參照。滲透液 檢驗法因CNS尚未定標準則仿似沿用AWS D1.1之規定。 4.7.3 非破壞性檢測及判定人員資格: (1) 非破壞性檢測人員須具有政府認定之專門協 (學)會考試及評審合格之資格。 (2) 執行檢測工作者須具有初級檢測員以上資格 (3) 執行判定工作者須具有中級檢測師資格以上 4.7.4 非破壞檢測與抽驗比率 銲道檢測長度及比率應依合約規定辦理,檢 測工作得由承造者自行檢驗或委託專業檢驗 單位檢驗。經試驗不合格之銲道應鐘除重銲 ,複驗時須照不合格數量加倍檢驗,檢測結 果均應附有詳細之檢測報告。必要時業主得 再委託專業單位實施第三者抽驗。 4.7.5 銲道非破壞檢測之單位 銲道不良率之計算以每300mm長之銲道為一 計算單位。不足300mm長者以一單位計。 4.7.6 植釘之檢查 所有剪力釘於施工後,均應經目視檢查。並 應每 100只抽取1只之比例,做錘擊彎曲試驗 解說:將剪力釘以錘打或用其它工具彎成與垂直而成15。 狀態(若目視檢查有銲接缺陷之剪力釘應向與缺陷相 反之方向錘擊),再檢查銲道有無 裂。檢查合格時 即將其留於彎後之現狀。不合之剪力釘則應去除重 銲。

第五章 高強度螺栓接合

5.1 高強度螺栓之品質 高強度螺栓、螺帽。墊圈等之物理性質及尺寸 ,除合約另有規定者外。應符合本規範2.5節 之規定。 常見設計單位在設計時主要依照美國規範,而在使用日本 規格的構材時則直接採用日本規範上的相關數值作為設計依 據,如此將兩種不同規範直接混合使用。在觀念土並非正確 ,在整體工程上其安全性與經濟性則必須重新評估。事實上 ,不同規格的構材應依照同一規範的設計理念與計算方法, 經合理轉換後的數值方可作為設計時的依據。 因為目前國內鋼結構設計仿以美國 AISC 規範為主,本章

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5.2.3 構件與螺栓頭或螺帽之接觸面,其與螺栓軸 線垂直面之傾斜度不得大於1:20,否則應 使用斜墊圈。 5.3 高強度螺栓之安裝 5.3.1 高強度螺栓之螺牙不得有損傷。已使用過之 螺栓或帶有傷痕銹蝕者,不得再使用,若有 油污。污泥等者。使用前應清除。 解說:由於高強度螺栓安裝時,其預拉力已超過其 降伏拉力,若拆下後將產生永久變形,此時 若再重新安裝使用將導致其塑性變形量加大 ,致安全度不足故使用過之螺栓不應再使用 5.3.2 高強度螺栓之安裝。不得鎚擊入孔。 5.3.3 螺栓安裝時,如不能以手將螺栓穿入孔內時 。同先用沖銷穿過校正。但不得使用2.5kg 以上之鐵鎚,如仍無效時則以鉸孔方式擴孔 ,惟擴孔後之孔徑不得大於設計孔徑2mm, 如超出時應塞銲後重新鑽孔。 5.3.4 高強度螺栓須使用動力鎖緊器鎖緊,如受空 間之限制無法施工時得以手動扳手鎖緊。鎖 緊方法應依5.4節規定辦理。 5.3.5 螺栓群之鎖緊工作,應由中間向兩側,依上 下、左右交叉之方式進行,以避免相對應之 螺栓受影響而鬆動。

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5.4 高強度螺栓鎖緊方法 5.4.1 扭力控制法 螺栓鎖緊後以扭力扳手檢測,其檢測之容 許誤差為設定個之±10%。 5.4.3 自動控制張力法 螺栓組如採用自動控制張力法施工時,得 以目視檢查之,惟此類自動控制張力法施 工前應先行校準預拉力大小。

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Ultrasound Theory

ƒ Ultrasound

Defined as sound that is above the range of human hearing (This is approximately 20KHz)

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Ultrasound Theory

ƒ Ultrasound

Technique uses high frequency sound waves and their reflected echoes.

Similar in theory to the echo location used by bats, whales, dolphins, as well as SONAR used by submarines but at much higher frequency.

Ultrasonic Transducers

Transducer:

Device that converts energy

from one form to another.

Ultrasonic Transducer:

Device that takes an electrical pulse and converts it into a

Ultrasonic Measurement Principles

ƒ Basic Ultrasonic Equation!

d = (V)(t)/2

d d = Distance V = Material Velocity T = Time

NDT Theory

ƒ Ultrasonic Nondestructive Testing

Neither damages nor alters the material.

Common testing frequencies 0.5 MHz - 20.0 MHz

Introduces high frequency sound waves into the test object to obtain information about the object.

“Air” is a reflector of high frequency sound. Sound waves are reflected from the backwall of the material or flaws in the interior of the part.

Flaw Detector Applications

Lack of Fusion Crack Structural Steel

Construction

Petrochemical Plants and Refineries Oil Platforms

Flaw Detector Applications

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Flaw Detector Applications

There are thousands of applications!

Flaw Detector Applications

Automotive and Home Appliance Spotwelds Medical Devices and Materials Automotive Engine Valves Aerospace and Engine Inspections Courtesy of http://www.geae.com

Flaw Detector Applications

Inner Core Outer

Shell

Automated ultrasonic testing for thickness and interface quality

Flaw Detector Applications

Correlating Blubber Thickness to the health of North Atlantic Right Whales

第六章 組立與預裝

6.1 組立 6.1.1 一般要求 構件之組立為構材依據設計圖說之尺寸及 精度,組合成組合構件(以下簡稱構件)形 6.1.2 組立前之準備 (1) 組立方法影響銲接順序及構件之尺寸精 度,施工者在訂定施工計畫書時應有週 詳的考慮與規劃。 (2) 在決定組立的方法及順序時,應考慮銲 接時產生之變形及殘餘應力,並進行必

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解說:組立前之準備工作除上述規範之規定外,以下為一般應 注意之事項: a. 在規劃組立方法及順序時,應儘量減少銲接時產生之 變形及殘餘應力,必要時得實施預先變形處理或分割 成小節塊組立。 b. 組成構件製品之構材。應對其標示之符號、材質、尺 寸精度及數量等應一一進行核對,並對不符合品質要 求者應予以補修或剔除更換。 c. 組立時,應利用適當之組立工作台及夾具。以確保構 材組合之位置、角度及尺寸精度。 d. 銲接的背墊板及端接導板,應確保其設計之根部間隙 及與母材間之密接度。 e. 組立時應確認構材間接合密接度、對銲接合部位的根 部間隙、母材上下錯開量及開槽角度等。對不符合精 度要求部份須加以修正。 f. 使用加熱整形時其加熱溫度嚴禁超過 900℃,為免影響 材質之劣化。一般結構用鋼適宜加工之溫度為500-700 ℃。但高張力鋼不宜加熱至700℃以上。 g. 組立之定位點銲宜採用手銲成半自動CO2點銲。其銲接條 件與本體銲接相同。 h. 組立銲接應確保組成之構件能在組土、翻轉、搬運及銲接 過程中仍維持其尺寸精度而不致變形或開裂等。因此對於 其銲道之腳長、銲道長度及間距應做適當之設計。 一般:板厚 ≦6mm者,銲道長≧30mm 板厚 ﹥6mm者,銲道長 ≧40mm 銲接起點應距接合端口30mm以內。 i. 組立後之構件發生精度誤差或無法與銲接工作配合時。如 尺寸錯誤或無法進入內部銲接,必須會同設計單位或相關 工作之部門重新檢討,確定誤差之原因,並尋求解決之方 法,如更改銲接程序或構件更換,但這些工作均應有文件 之處理程序。 6.1.3 組立作業 (1) 組立時,應利用適當之組立工作台及夾具, 以確保元件組合之位置、角度及尺寸精度。 (2) 銲接用的背墊板及起弧導板應確保其所設計 之根部間隙,並須與母材密接固定。 (3) 組立時應確認元件間接合之密合度、槽銲之 根部間隙、母材上下錯開量及開槽角度等。 對不符合精度要求部份須加以修正。 6.1.4 品質要求 (1) 組合構件之組立精度必須能符合構件完成時 之精度及構件間接合之精度等品質要求,並 依本規範相關規定施工。 (2) 如無特別規定時,銲接組裝約允許公差不得 超過表6.1.1所列之容許公差: 6.1.5 組立點銲 (1) 組立點銲方法以被覆電弧銲接法或氣體 遮護電弧銲接法為主。 (2) 組立點銲所使用之銲接材料,應與本體 銲接使用之銲接材料相同或同等品質之 材料。 (3) 組立點銲之管理及品質要求均應與本體 銲接相同並符合本規範第四章之規定。 6.2 預裝 6.2.1 預裝之需求 (1) 工程合約有特別規定需預裝者。 (2) 結構物現場施工困難,有必要先預裝以 確定製品之精度者。 6.2.2 構件預裝之一般規定 (1) 預裝場地需平坦、具足夠之承載力,其面 積至少能容納預組結構物及部份組件堆放 ,並預留搬運或吊車作業之空間。 (2) 支撐點需在補強板位置上,結構物須以多 點支撐及穩固平衡為原則,並應避免因構 件自重導致之變形,使構件之預裝應力減 至最低。 (3) 構件之現場接合部位。原則上接合孔數應 達30%以上(20%使用臨時螺栓,10%使 用插梢接合)。使各結構緊固結合。

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解說:構件之預裝可參考下述之工作項目: a. 先擬訂預裝計畫,確定預裝範圍及方式,並定出 各支撐點位置。 b. 預先測量放樣預裝基準線及控制點。 c. 備妥堅固之臨時支撐架及昇降位移之調整機具、 測量儀器、插梋、臨時安裝螺栓等。 d. 構件之中心位置應標示,以便於預組中對相關尺 寸檢測及校正。 e. 應依據預組計畫所定之臨時支撐點位置,備妥足 夠承載荷重之臨時撐架,並預先調測高程。 f. 分段構造物,係以全部或局部預裝,應依據預裝 計畫先予確定。 g. 分段構件組裝時,其重心位置應確實穩固後,再 繼續另一構件組裝。以防止因鄰接構件吊裝時, 受撞擊發生重心位置偏移。 h. 預裝時應使用堅固支撐架,支持點應在補強板位置上 i. 結構物以多點支持穩固平衡為原則。 j. 大分段構件之現場接合處係採螺栓或銲接應先確定, 如為螺栓接合可採導孔栓及臨時安接螺栓先行鎖緊。 若為銲接應先行銲接導板並以螺栓鎖緊(銲接時對於精 度控制極為重要,應特別謹慎)。 k. 預裝各階段應使用準確之水準儀、經緯儀、鋼捲尺, 隨時測定有關尺寸及位置。以保持規定精度。 l. 工具設備含動力電源、氣源、切割氣體、照明、搭架 、安全設施等均應一併齊備。 m. 切除餘長及收縮量,應注意現有位置與應有位置之差 n. 分構構件組裝時,其重心位置應確實穩定,再繼續另 一分構件之組裝,以防止鄰接分段構件吊裝時,因調 整定位而受撞擊,發生重心位置之偏移。 6.2.3 預裝檢查與精度 (1) 預裝各階段應使用精確之測量儀器,隨時測 定垂直度、直線度、對角線等相關尺寸,以 確保安裝之精度。 (2) 測量時應考慮氣溫,日照對構件尺寸之影響 (3) 預裝除尺寸檢查外,並應對頂裝狀態、方向 性、工地安裝之施工性及構件之製品精度、 外觀等多方面予以確認。 (4) 構件接合處,其螺栓孔應符合 3.6.5節貫穿 率及組塞率之規定,間隙應在3mm以下。 (5) 鋼構件之預裝精度,應符合本規範第十二章 之相關規定。 (6) 預裝之精確度,應符合圖說及施工規範要 求,並留有詳細完整之檢查記錄。 解說:(1) 預裝各階段應用精確之測量儀器,隨時 測定有關尺寸、垂直度 、直線度、對 角線、位置、以確保規定之精度。 (2) 測量時應考慮氣溫、日照對構件尺寸之 影響,一般以氣溫20℃時為準,夏天儘 可能以凌晨或夜晚為宜。 (3) 預裝除尺寸檢查外、並應對其預組狀態 、方向性、工地安裝之可能性及構件之 製品精度、外觀等多力面予以確認。 (4) 工地銲接接頭處之間隙。其平整度應為 2mm以下。密接度1mm以下。 (5) 預裝檢查項目如表C-6.2.1。

樑端連接板組合

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鋼樑連接板組合

連接板(接小樑)組合電銲

下料圖 落 樣 內部隔板切割 內部隔板組立 型組立 U 型整形 U型內隔板電銲 U 型組立 隔板EGW電銲 隅角部潛弧焊 箱型柱整形 裁 切 成品檢查 噴砂油漆 大組合 箱型柱(BOX)製造流程圖

內隔板開槽切割

內隔板製作

柱板

BACKING PLATE

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內隔板 SPACER 墊片

內部隔板組立

U 型組立

U 型內隔板電焊

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內隔板

E.G.W 銲接

(ELECTROGAS WELDING)

內隔板

E.G.W 電焊

E.G.W銲口處 CO

2

電焊補修 (GMAW)

S.A.W 銲道 UT 檢查

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型鋼液壓矯直整形

1500 T 壓床整形

BH 型鋼變形熱整

整形完成暫存區

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第七章

表面處理與塗裝

7.1 適用範圍 本章適用於鋼骨結構之表面處理,防蝕塗裝及 施工期間為防止銹蝕等所做之暫時性防銹塗裝 7.2 表面處理 7.2.1 塗裝前之表面處理 鋼骨表面於塗裝前應將被塗面所附著之油 污、浮銹、黑皮及外界異物去除,並使被 塗裝面具適當粗糙度,以增加塗膜之附著 力。 解說:下列為鋼構材之表面處理較常用之施工方法: a. 磷酸皮膜處理。 b. 噴砂處理。 c. 動力工具除銹。 表面處理程序應依設計圖說之規定,末規定 時,以瑞典標準協會SIS-05-590C或美國鋼 結構協會SSPC-SP標準辦理。 7.2.2 除銹等級 除銹等級可依照瑞典標準協會SIS-05-5900除 銹度之分級如下: Sa0,Sa1,Sa2,Sa , Sa3 Sa(噴砂法) St0,St1,St2,St3 St(動力或手工具法) 2 1 2 解說:(i) 未經表面虛理之鋼材其表面銹蝕程度依 SIS-05-590C可分為A,B,C,D四級 區分如下:

A級:鋼鐵表面已完全覆蓋氧化層Mill Scale ,無紅色鐵銹或僅出現極少量紅銹。 B級:鋼鐵表面開始銹蝕。部份氧化層剝落 ,出現紅色鐵銹。 C級:鋼鐵表面已產生全面性銹蝕,大部份 氧化層已剝落或鬆解。並有少許的銹 孔(pitting)。 D級:氧化層完全剝落,鋼鐵表面產生很多 銹孔(pitting),呈全面性嚴重腐蝕狀 態。 (ii) SIS-05-5900除銹度分為二類,第一類為以 手工具或電動研輪機處理者以St表示。第 二類是以噴砂處理者以Sa表示。等級說下: a. St 除銹度等級: St0:未做除銹處理之鋼鐵表面。 St:使用鋼刷做輕度的全面刷除浮銹及 鬆解氧化層。 St2:使用人工、電動剷具、鋼刷或研磨 機等,將鬆解氧化層、浮銹及其他 外界異物去除後,用吸塵器或壓縮 空氣,毛刷將灰塵去除。 b. Sa 除銹度等級: Sa0:表面末做除銹處理。 Sa1:輕度噴砂處理,除去鬆動氧化 層,鐵銹以及外界異物。 Sa2:中度噴砂處理,除去大部份之氧化層 ,鐵銹以及外界異物,並經吸塵器等 清除灰塵,表面應僅有微小之斑點異 物留存,處理完成之表面應呈近似白 色金屬色澤,為防蝕塗裝工程要求之 表面處理。 Sa :澈底的噴砂處理,經處理後95%的氧 化層鐵銹及異物均去除,經清除灰塵 後之表面應呈白色金屬色澤,為防蝕 塗裝工程最普遍之表面慮理要求。 Sa3:絕對澈底的噴砂處理。所有的氧化層, 鐵銹及異物徹底除去,不留任何微小異 物,經灰塵清除後之表面是均勻白色金 屬色澤,此為表面處理之最高標準。 2 1 2

(iii)美國之SSPC (Steel Structures Painting Council)之鋼材銹 蝕分類亦與SIS相同,共分成 A,B,C,D四級,但其表面 處理之方式則分為下列10級: SSPC-SP1: 將附著於鋼材表面之油脂,及其他異物去汽等除之。 SSPC-SP2: 將在鋼材表面浮起之黑皮、浮銹等使用刮刀、鋼絲刷等手工 具除去之。 SSPC-SP3: 將鋼材表面浮起之黑皮、浮銹等使用鋼絲刷、砂輪等除去之 SSPC-SP4: 將使鋼材表面之乾燥與將浮起之黑皮以火焰除去之。 SSPC-SP5: 將鋼材表面之黑皮、銹與異物以噴砂除去之。 SSPC-SP6: 鋼材表面黑皮、銹與異物,以噴砂除去之,其施工方法與 SSPC-SP5相同,依普通程度之噴射,將銹與異物除去之。

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SSPC-SP7: 將鋼材表皮浮起之黑皮、浮銹與末固著之異物,以噴砂除 去,其施工方法與 SSPC-SP5相同,依輕輕地施以噴射將 銹與異物除去。 SSPC-SP8: 將鋼材表面黑皮及銹以酸洗完全除去之。 SSPC-SP9: 鋼材表面之黑度先在場外曝露以除去一部分銹,再依前述之 噴砂方法處理之。 SSPC-SPIO: 將鋼材表面之黑皮,銹與異物以噴砂除去95%以上,其施工 方法與SSPC-SP5相同,依普通程度之噴射將銹和異物除去 。 7.2.3 表面粗糙度 表面粗糙度平均值一般應在25~75μm之間 ,或依據油漆特性而規定之粗糙度。 解說:噴砂之表面粗糙度,對於塗膜的防銹功能影 響很大,粗糙度大時,可以增加油漆之附著 性,但也降低鋼材表面凸點的塗膜厚度,且 容易產生針孔,減低漆膜的防銹能力,反之 則降低油漆之附著性,因此項視油漆特性及 漆膜厚度選用合適之表面粗糙度。 7.3 塗裝材料 7.3.1 防銹底漆種類 防銹底漆之種類及規格應符台中國國家標 準之規定,並依據鋼材表面及環境狀況選 擇適當的防銹底漆。 解說:防銹底漆之種類及適用環境參照表C-7.3.1 7.3.2 不同塗料間之相合性 中塗或面漆等上層塗料應考慮其防銹能力、 相合性及美觀等因素,選用適當之塗料。 解說:各種不同塗漆料間之相合性請參照表C-7.3.2 塗料與表面處理之適用性參照表C-7.3.3。 7.3.3 塗料之檢驗 塗料之檢驗應符合中國國家標準,未經檢驗 合格之產品不得使用,若中國國家標準尚未 訂定者,可採用其他國家之相關規範,惟應 經原設計者同意。 解說:a. 一般防蝕塗料從施工順序上分為底漆、中塗漆、 面漆三種,底漆係含有多量的防銹顏料,直接噴 塗於鋼材表面,中塗漆之成份介於底漆與面漆之 間,應具有較佳之相合性,面漆除應具有防銹性 能外,也要求美觀,因之除應具備良好之耐光、 耐水、耐藥品之性能外,也應有良好之光澤與色 彩。 b. 塗料之規格及檢查請參照CNS K2XXX及CNS K6XXX之規定辦理 7.4 塗裝施工 7.4.1 施工程序說明書 施工前應依照塗料特性做塗裝施工程序書 ,施工程序書應載明使用塗料之種類名稱 ,施工順序,表面處理標準,施工法,塗 膜厚度,塗裝間隔,使用溶劑,施工地點 超過 4小時末塗裝者,塗裝前應再檢查,若 已產生鏽蝕,應再進行表面處理,去除表面 之鏽蝕,下層塗裝未完全乾燥前不得進行上 一層塗裝,塗料之乾燥應採自然乾燥法。 (2) 一次塗刷厚度,應依據施工程序書,或依塗

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7.4.3 塗料之一致性 除預塗底漆外,同一噴塗面應使用同一廠牌 之塗料。 7.4.4 中止施工之異常狀況 有下列狀況時不得進行塗裝作業: (1) 塗裝場所氣溫在5℃以下。相對濕度在 85%以上時。 (2) 被塗物表面溫度末高於露點3 ℃以上。 (3) 塗裝時或塗膜乾燥前有下雨或強風,結 露等情況,致水滴、塵埃等容易附著在 塗膜土時。 (4) 鋼骨表面在50 ℃以上。 解說:鋼骨表面超過50 ℃時,塗膜可能產生氣泡, 故應停止施工。 7.4.5 鋼骨不予塗裝之部位 (1) 工地銲接部位,及其相鄰接兩側各 l00mm 範圍內之區域。 (2) 摩阻式高強度螺栓接合面。 (3) 埋件(將埋入混凝土內之埋件及構件),但 距混凝土表面 l00mm深度內仍須塗裝。 (4) 軸件,滾輪等密著接觸面或迴轉面。 (5) 密閉空間之內露面。 7.4.6 防火被覆之底材處理 (1) 防火被覆之底材處理(即鋼骨構材之表面 處理),除合約施工圖說另有規定外,應 將鋼骨表面附著之黑皮、浮鑣及異物去 除,以免影響防火被覆材料之附著力。 (2) 有關防火被覆材料部份之鋼骨構材是否應 塗刷防銹底漆,以及防銹底漆種類之選擇 ,應依照合約施工圖說之規定。 (3) 塗刷防銹底漆時,所選用之防銹底漆應不 得影響防火被覆材料之附著力及防火性能 7.5 工地銲接部位之防銹處理 7.5.1 開槽之防銹處理 製造完成後,工地銲接之開槽部位應做適 當之處理以防止開槽面生銹,開槽面附著 之油污應先清除乾淨,再加以適當的防銹 處理,以免影響工地銲接。 7.5.2 工地銲接處,高強度螺栓接合處及搬運吊 裝時損傷之油漆處,其表面處理程度應依 合約之規定。如以電動研磨機、鋼刷或手 工具等方式處理者應符合7.2 St2之標準。 7.6 塗裝檢查及塗膜補修 塗裝檢查可分為表面處理檢查及塗膜檢查兩 種,經表面處理檢查合格後才能進行油漆塗 裝,而工廠內檢查應在完成表面處理及塗裝後 分別實施。 7.6.1 檢查方法 (1)表面處理檢查: a. 應依合約規定之檢查方法及檢查項目實 施。 b. 無特別規定時,應依SSPC或 SlS規定 檢查除銹度及表面粗糙度。 (2) 塗膜檢查: a. 應依合約規定檢查膜厚。 b. 膜厚測定方法、測定時刻、部位及次數、 判定方法等,應依合約施工圖說規定檢 查。 c. 油漆膜厚之檢測應使用適當之膜厚測定儀 ,且需於油漆完全乾燥時實施,測定時應 在每一施工點或每10M2的面積範圍內, 任意測定五點,其五點平均值不得小於規 定值,且任意一測定點之值,不得小於規 定值之80%。對於偶發太高或太低之測定 值應剔除,不得視為測定之平均數。

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7.6.2 缺陷補修 (1) 塗膜檢查有顯著缺陷時,應將塗膜除去 後再行塗裝。 (2) 塗膜厚度不足或不均勻時,應先修補完 成至規定膜厚時,才能施塗上層塗料。 BOX

箱形柱製作

外觀修整研磨

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箱形柱頂節吊耳

箱形柱樑柱接頭

噴砂除銹

防銹底漆噴塗

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塗裝成品區

第十一章 埋設鐵件及支座設施

11.1 埋設鐵件 (1) 所有埋設於混凝土中之鐵件,包括錨定螺 栓及外嵌板等,其埋設位置必須正確,澆 置混凝土時,埋設鐵件不得發生移動。 (2) 錨定螺栓應依施工圖說規定埋設,其與施 工圖中之尺寸誤差不得超過下列容許值: a. 固定同一構件之錨定螺栓群中,任意一 顆錨定螺栓中心與該群錨栓中心間之距 離誤差不得大於3mm。 b. 二相鄰錨定螺栓群中心間之距離誤差不 得大於3mm。 c. 沿同一柱線之錨定螺栓群中心間之距離累積 誤差,每30公尺不得大於6mm,但其累積 誤差總和不得大於25mm。 d. 任一錨栓群實際埋設後之中心與設計柱中 心間之距離誤差不得大於6mm。 e. 錨栓頂之高程誤差不得大於12mm。 (3) 錨定螺栓於埋設後,除另有規定外,必須垂直 於柱底板。 解說:錨定螺栓,以下簡稱錨栓,為鋼結構安裝作 業之基準依據,因此不正確的錨栓位置會使 得後續之鋼結構組立作業困難,且安裝完成 後之位置及尺寸與施工圖說不符。 錨定螺栓不易正確定位的原因不外乎埋設作 業時的測量誤差、安裝作業時產生誤差、以 及澆灌混凝土時因模板、鋼筋或錨定螺栓移 動等。混凝土澆灌後,錨栓位置一旦產生誤 差很難加以修正。因此在安裝之前應儘可能 減少誤差。安裝前除須對錨栓位置詳加校核 外,對安裝方法亦需妥善規劃。 埋設於混凝土中之鐵件應配合鋼筋組立之順 序預先安置,以免鋼筋組立完成後鐵件無法 埋設就位。錨栓埋設於混凝土基座內時,在 澆灌混凝土之前避免以電銲方式直接銲於鋼 筋上,以免因所用錨栓之材質銲接性不佳而 產生脆化現象。 錨栓之埋設法可分為預留孔法、可調埋設法及 固定埋設法三種。埋設方法須符合設計圖說規 定。 a. 預留孔法 本法為在錨栓位置預先以套管或木模留孔,待 b. 可調埋設法 此法為於錨栓上段以薄鋼板製成漏斗狀或圓筒 狀,以使混凝土不致圍束錨栓上段。混凝土凝 固後是否除去套筒則依施工圖說規定。安裝作 業時,錨栓位置如有偏差可做小幅度調整,再 灌漿填平。 此法在錨栓直徑超過25mn時,調整工作將有困

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1.2 支座設施 (1) 安裝支座板前,應先整理混凝土基礎表面, 將表層不實部份鑿除,並須將柱底板或支座 板之泥砂銹污清除。 (2) 支座板安裝順序為先將其安置於墊鐵或水平 調整螺帽上,然後調整支座底板面至規定標 高及水平精度,並立即將錨定螺栓之螺帽鎖 緊使支座無鬆動或承墊不實等現象。 (3) 調整水平用之墊鐵方可以於柱底置放與灌漿 材料同強度之水平砂漿墊塊代替,惟其位置 均不得妨礙柱底板下之灌漿工作。 (4) 鋼柱底板與混凝土基座面之間隙,於該節鋼 柱安裝完成後應立即使用設計圖說規定之材 料及方式灌漿。 (5) 支座板之基準面於安裝完成後之高程誤差 不得大於土1mm。 解說:(1) 支座板安裝前須將混凝土基座表層浮鬆 層、油漬及混凝土破壞碎片鑿除,面層 必須粗糙以增加黏結力。灌漿之前須先 潤濕面層,但混凝土表面及錨栓孔內之 游離水須先除去。支座底面與灌漿接觸 之表面須清理乾淨。 (2) 水平調整墊塊之設置位置應配合鋼柱之傳 力位置,以減輕支座板之負荷,且配置 位置不得妨礙基板下之灌漿工作。灌漿 工作必須在垂直載重或水平載重足以使 支座產生過度之變形及應力之前完成之 (4) 常用之灌漿材料有水泥砂漿、半乾水泥砂漿、 無收縮水泥砂漿及環氧樹脂等。其配比及施工 方法依施工圖說規定。使用環氧樹脂灌漿時, 須將模板裂縫及螺栓孔填補平整,前於內側塗 佈糊臘(PASTE WAX),以免灌漿流失或黏結。 橋墩基礎螺栓安裝 橋墩帽樑吊裝 橋墩安裝基礎連結

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墩安裝 箱型樑上部鳥瞰圖 房 架鋼 柱吊 裝 廠柱房架側視

第十二章 構件安裝及精度

12.1 構件安裝 (1) 試裝 施工圖說如規定構件之組合必須試裝,則 承造者應按施工圖說於工廠內將構件試裝 (2) 構件之存放 構件須依安裝計畫指定地點妥善堆放,並須 防止變形或銹蝕;如發現構件有變形,應即 矯正之。運搬中容易損傷之構件應於搬運前 妥為包裝。 (3) 工地安裝

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c. 安裝順序應依安裝計畫之規定及工程師之指 示進行之。 d. 如在安裝過程中有續接板等小零件,應注意 安全,以免於作業中掉落發生意外。 e. 接合處使用之臨時固定螺栓或沖梢之數量應 妥為設計,並至少須有設計螺栓數之I/3以上 ,且不得少於二支。 f. 安裝製品若有彎曲、變形之虞者,應以臨時 支撐加強,如用插梢,不得重擊,以免損及 栓孔。 g. 安裝進行中,應做垂直與水平調整及柱心線 之對準工作。 h. 較長構件在最後安置就位時,應以適當之臨 時支撐台或支架支撐之,以冤因本身自重而 產生永久變形。 (4) 工地接合 於接合前須事先校正構件至正確位置,工地 接合作業使用銲接及高強度螺栓等時,應注 意下列事項: 銲接: 工地銲接應符合本規範第四章銲接施工 之規定,並須注意安全,所用電線須絕 緣良好。 高強度螺栓: a. 安裝螺栓前應將構件表面之鐵銹、鱗 皮、泥污及油垢等澈底清除,俾構件 接合面具有適宜之摩擦係數。 b. 構件安裝時應先以普通螺栓接合,使 接合面緊貼,相應之螺栓孔完全重合 1 2 臨時安裝使用之螺栓或沖梢之數目應妥為 設計,且不得少於該接合螺栓數之1/3, 且不得少於二支。 c. 螺栓應小心保護,不得損傷螺牙,已使用 過或帶有傷痕銹蝕者,不得再用,其有泥 污油垢者,使用前須清除乾淨。 d. 高強度螺栓須使用旋緊器鎖緊之,如受場 地限制無法工作時,得以手動螺栓板手鎖 緊之,並達規定之預拉力,見表5.3.1。 e. 螺栓鎖緊之程序以上下、左右、交叉進行 為原則,勿使相對之螺栓受影響而鬆動。 f. 螺栓安裝如不能用手將螺栓插入孔內,該 孔即須先用沖梢穿過校正,但不得使用2 kg以上之鐵鎚,如仍無效,得以餃刀餃擴 之。螺栓孔餃大後應換較大之螺栓,但孔徑 不得較栓徑大 3mm,如螺栓孔偏差過大,應 補銲後重新鑽孔。 高強度螺栓不得以鐵鎚強敲入孔。 柱底板或支承板與混凝土基座間之間隙於 鋼結構安裝完成後,應按設計圖說之規定 確實灌漿。 (5) 工地補漆 工地安裝完成後,塗裝表面如有損壞部份,應 按設計圖說之規定重新補漆。 3 4 12.2 安裝精度 有關安裝精度要求除須滿足下列之規定外,並 應符合圖12.2-1之規定。 (1) 錨栓 a. 一組錨定螺栓群內各螺栓之中心距誤差 值最大不得超過3mm。 b. 相鄰兩組錨栓群之中心距誤差值最大不 得超過 3mm。 c. 每組錨栓群之中心與柱之建築基準中心 線誤差值最大不得超過 6mm。 e. 錨栓露出基礎基準面之長度應符合施工 圖說之規定。 (2) 柱 a. 鋼桂底板基準面高程誤差值最大不得超 過 3mm。 b. 單節鋼柱之允許傾斜值最大不得超過柱 長之1/1000。 c. 多節柱之累積傾斜值,內柱在20層以下 ,不得超過25mm,每加一層增加 0.8 mm最大不得超過50mm,外柱在20層以 下,傾向建築線之偏移量最大不得超過 25mm,遠離建築線之偏移量則不得超 過50mm,每加一層增加 1.6mm,同建 築線方向之最大累積位移量不得超過50 mm,遠離建築線者不得超過75mm。

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d. 每節鋼柱頂端中心對柱之建築基準中心線在 同一水平高度上之偏差值,累積100m長以 內最大不得超過38mm,每增加1m長,增 加 0.4mm,但最多不得超過75mm。 e. 相鄰柱頂端之高度誤差值不得超過 3mm。 f. 相鄰四支鋼柱頂中心對角線誤差值,內柱不 得超過 3mm,外柱不得超過 6mm。 (3) 梁 梁中心點之撓度不得超過梁長之 1/1000。 解說:本章有關安裝精度之規定係依鋼結構極限設 計法規範之第十二章之規定,由於原規定之 規範原文與附圖有所不同,故經檢討 後將兩者統一,即相鄰兩組錨栓群之中心距誤 差值最大不得超過3mm,單節鋼柱之允許傾斜 值最大不得超過柱長之1/1000。日本建築學會 建築工事標準仕樣書,同解說(JASS6鐵骨工 事)附有一般鋼骨製作以及組裝時的容許誤差 。容許誤差計分為標準容許誤差以及基準容許 誤差。標準容許誤差係製作的目標值而非判定 合格與否之基準值。基準容許誤差則為判定是 否合格的基準值,原則上不可超過此基準容許 誤差。附錄6為JASS 6之容許誤差表。

BOX柱第1節柱吊裝

BOX二節柱吊裝

TRUSS吊裝

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副TRUSS吊裝

次TRUSS吊裝

立面斜撐安裝

上樑

天花板吊裝安裝

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2W DECK 鋪設安裝

2W DECK 鋪設安裝-剪力釘

高張力螺栓(S10T)檢驗

焊渣研磨及打除

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現場噴塗

膜厚檢驗

第十章 臨時支撐與安全措施

10.1 臨時支撐 (1) 臨時支撐包含臨時支索、斜撐、施工架、 支柱或其他配合安裝工作所必需者。 (2) 臨時支撐如為設計圖說中所規定者應按圖 施工,如為安裝過程中為確保穩定所必需 者,承造人應妥為規劃設計並包含於安裝 計劃書中,且未經工程師同意,不得提前 拆除。 (3) 臨時支撐應考慮施工中可能承受之荷重及 可能遭受之地震、風力或其他天然災害所 產生之荷重,並依「建築技術規則建築 構造編」有關規定設計之。 (4) 臨時支撐除需足夠之強度外,亦需具備足夠 之勁度,以避免施工中之結構物變形過大。 (5) 鋼結構構件如需於安裝過程中藉支撐,千斤 頂、或預載重等方式,以使構件產主預拱或 預力等特殊情況,應詳實記載於拖工圖說中 並依此施工。 (6) 臨時支撐應具備穩固之基礎。 (7) 臨時支撐之架設及拆除不得損及永久結構體 解說:a. 為維護鋼結構安裝之安全性及安裝完成後 ,各桿件所產生之應力及變形量與原設計 相符,於安裝時應依施工圖說規定架設臨 時支撐。 b. 臨時支撐之設計須考慮支撐之強度,如挫屈 之影響等,一般常用之鋼管鷹架,因穩定性 欠佳,承受重大荷重之支撐結構應避免採用 c. 安裝過程中,若基礎未先予以固定,可能導 致不當之變形時,應先進行固定措施,或以 臨時支撐輔助。 e. 臨時支撐應設計使易於拆除。 f. 臨時支撐於永久結構之支撐位置須考慮集中 方對永久結構物之影響。 g. 臨時支撐之基座若座落於樓版或不堅實之支 承物時,其下方應視需要繼續以支撐抑強至 基礎版或堅實之地面。 h. 後拉式之預力鋼結構之臨時支撐應考慮在完 成預力後所產生之載重重新分配。 10.2 自立性構架 「自立性構架」為穩定且本身具有足夠之強度 以抵抗重力、風力及地震力之結構,於安裝過 程中,承造者仍得視實際需要設置臨時支撐。 解說:自立性構架為藉本身之結構系統即可抵抗垂 直力及水平力之構架,其安裝方式如為由下 而上,且水平力抵抗系統均可同時配合安裝 ,則可藉自身之結構系統維持穩定性;若安 裝時,部份垂直力承重系統或水平力抵抗系 統未能同時配合安裝,或安裝方式由上而下 以吊升方式進行,則可視需要以臨時構架或 臨時支撐來維持安裝過程中之穩定性。

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為維持鋼結構安裝過程中之穩定性,吊裝時可 將穩定部份先行細立成自立性構架,然後整組 吊裝,其餘非自立性構架可依序附加,藉前者 保持穩定,若為斜撐構架與非剛接構架之豎向 承重系統合併使用之結構系統。須待斜撐構架 安裝完成後,才能將非剛接構架附加上去,自 立性構架中之可自立構件於完成安裝及固定後 。臨時支撐即可予以拆除。 10.3 非自立性構架 「非自立性構架」為須藉臨時之支撐方能達到穩 定或抵抗風力及地震力。安裝施工中臨時支撐 必須依據原設計圖說之規定並配合支撐結構之 施工進度設置。 解說:非自立性構架為須藉臨時支撐之固定才能保 持穩定及抵抗風壓與地震。安裝過程中,臨 時支撐須配合設置直至提供側撐之支撐構架 完成或拉索安裝完成,且須經工地工程師之 同意後臨時支撐才可拆除。 10.4 安全措施 鋼結構安全措施必須依照相關法令規章及安裝 計劃之規定設置,以確保施工安全。 解說:安全措施除須符合相關法令規章之規定外, 尚須依實際安全需要詳實規劃設置,才能確 保施工安全。 (i) 鋼架吊運作業 鋼結構構件一般係以起重設備吊運就位,除起 重機本身之吊重能力及起重機之操作安全須事 先妥予規劃外,吊運作業亦應注意下列事項: a. 運輸或吊掛鋼材構件應注意重心位置及可支 吊位置,不得損壞鋼構件。 b. 在安裝所需工具及配件、吊放位置未完成準 備前,勿將鋼料等吊上等待安裝。 c. 起重機械之吊鉤或吊具應有避免所吊鋼料意 外脫落之裝置。 d. 吊運長度超過6公尺以上之構件時,須以二 條鋼繩捆縛,人員避免暴露於吊放物下方或 起重機作業範圍內,吊運之構件端部並以穩 定索附於構件尾端以使之穩定。 e. 吊運之鋼料應於釋放前將其捆妥或繫於固定之 位置。 (ii) 鋼架構件組立 a. 吊運就位之構件須以臨時支撐或臨時固定螺 栓等固定後,吊索才可鬆開。 b. 豎向構件未能自立穩定前應於二垂直方向上 加側撐,以維持穩定。 c. 吊放12公尺以上之析架梁或構架,於鬆開吊 索前應以臨時支撐固定,以保持側向穩定性 d. 鋼結構建築物進行組裝時。應逐層構築永久 性樓板,於已完成之最高永久性樓板上方之 鋼骨構架組立不宜超過八層或24公尺,但設 計時已考慮其影響者不在此限。 e. 鋼構架組立時,超出地面或已完成之最高永 久性樓板層以上,但未以銲接固定或以永久 性螺栓鎖定之鋼架,不宜超過四層或12公尺 f. 樓板開孔應加蓋固定或於周邊設置安全護欄 ,安全護欄底部應設置腳趾板或其他有效之 防護措施,以防物件墜落。 g. 鋼構件豎立之拉索設備或接頭之安裝應能使 工作人員易於作業。 (iii) 帷幕牆吊裝作業 a. 帷幕牆吊裝時仍應符合上述鋼架吊裝之安全 規定 b. 帷幕牆吊裝時應考慮受風擺動時之影響,以 免旋轉不穩或傷及人員或其他構件。風速過 大時即應中止作業。

(52)

橋台臨時支撐鋼架

鋼結構的特性

1.高強度材料,可使用於長跨徑之樑,或強度需求較高之柱。 2.所需斷面較小,較不佔使用空間。 3.高韌性材料,適合於耐震設計使用。 4.於工廠預製,機械自動化生產,勞工需求量較低。 5.安裝快速,大幅縮短工期。 6.採用於廠房結構時,易於因應生產機械的變動,變動結構或擴建等。 7.未來拆除重建時鋼材可回收再生。 8.屬預製性,精度要求較高。 9.耐蝕性較差,須進行防蝕塗裝,或採用耐候性鋼材。 10.在高溫下強度急遽下降,對於有火災之慮者,需加以適當之防火被 覆。 厚度檢驗 厚度檢驗

鋼構生產流程圖

鋼構生產流程圖

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台 北 一 台 北 一 O O一大 樓 國際 金 融中 心 一大 樓 國際 金 融中 心

台北101大樓國際金融中心

‧ 位 置:台北 ‧ 建造時間:2004年 ‧ 樓 層:101層 ‧ 總 高 度:508米 ‧ 實際高度:448米 ‧ 鋼骨總重 : 10萬公噸 ‧ 投資金額:新台幣206億8889萬元 ‧ 建築設計: 1.本大樓最初的計劃(1995年時)為興建兩座三十層以上的大型建物。後來 (1997年時)決定改採BOT方式。此時的計劃改為三棟建築,金融交易設 施及公營金融事業各一棟低層建築,其他為一棟高層建築,59層,約 290M,將超越新光摩天樓成為北市地標。後在同年7月12號公開招標, 由中華開發以比底價高出一倍的206億8889萬的天價得標。

台北101大樓國際金融中心

‧ 建築設計 2.大樓為一座多功能101層摩天大樓。台北101為全球首創多 節式摩天大樓,第27層至第90層共64層中,每8層為一節, 一共8節,每層外牆均外斜7°,加上處處可見的傳統風格裝 飾物,有節節高升,花開富貴的意象。 3.大樓分為三個部分:塔樓區、裙樓區及地下室塔樓區,用 作辦公室的塔樓區即主大樓,裙樓區有6層樓,環繞在塔樓 旁,主要為購物中心,室內設計十分華麗。台北101融合了 各項先進科技及頂級設備於一身,例如最有名的800噸防風 阻尼器,為了外牆外斜而特別設計的結構,觀景台採用世 界最快的電梯,辦公室採用雙層高速電梯、防火緊急避難 室等。

台北101大樓國際金融中心

‧ 台北101大樓抗震設計 ◎當強風、強震時,大樓屋頂部分的左右擺動,來回可能長 達3米,在塔尖(448~508米處)部分,年均約有18萬次的來 回擺動,這裡也是擺動造成變形最嚴重的地方,因此,為了 防止“折斷",塔尖裏也擺了兩個條狀的阻尼器,減少鋼結 構的疲勞應力。 ◎台北101大樓抗震、抗強風的利器是其總數達380支的基 椿,這些基樁平均長度有71公尺,打入岩盤的深度有33公 尺,打入岩盤前先鑿出洞來,基樁放進去時再灌入混凝土固 定。因此為數眾多的大型基樁牢牢抓住地盤,已讓大樓穩了 一半。

台北101大樓國際金融中心

‧ 台北101大樓抗震設計 ◎另一關鍵是大樓的八根巨柱,一般建築的柱子約50*50公 分粗,而台北101大樓的巨柱有3*2.4公尺,使用的鋼板厚達

台北101大樓國際金融中心

‧ 抗震設計-調質阻尼器 ◎台北101大樓第88層至92層之間的 “大球"是由41層12.5公分厚的實心

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