計 畫 名 稱:含繫桿填充型箱型柱高軸力下之撓曲行為與設計
主管單位:內政部建築研究所(工程組)
執行單位:國立臺灣科技大學
執行期間:100年1月~100年12月
年度:100年
核定經費:1,600仟元
計畫主持人:陳正誠
中文摘要:

本文共完成9支填充型箱型鋼柱之反覆載重撓曲試驗,承受40%軸向標稱強度之軸力 (除了1支承受20%) 。鋼材標稱降伏強度為3.5tf/cm2,混凝土標稱抗壓強度為420kgf/cm2,皆符合規範。其中3支探討高軸力下填充型箱型柱之撓曲韌性行為表現;另外6支填充型箱型柱以圍束繫桿來提升柱板寬厚比為48及40之填充型箱型柱之塑性轉角容量,欲使其能達到至少3%rad的塑性轉角容量之要求。根據試驗結果,得到結論敘述如後:(1)柱板寬厚比為48及40之無圍束繫桿試體,其彎矩強度實驗值除以理論值結果分別為1.02及1.09,塑性轉角容量分別為2.92及1.31%rad,反而寬厚比為48者較佳;(2)柱板寬厚比為48時,圍束繫桿可以將塑性轉角容量由2.92%rad提升至4.21-4.46%rad;(3)柱板寬厚比為40時,圍束繫桿可以將塑性轉角容量由1.31%提升至2.11-3.91%rad。(4)本文提供一設計圍束繫桿之簡易方法,可供工程實務使用。

關鍵詞:填充型箱型柱、合成柱、鋼骨鋼筋混凝土、柱
重要工作項目:(1)探討填充混凝土箱型柱於高軸力下,柱板寬厚比對構材撓曲行為的影響,並整合建研所97及98年圍束繫桿之相關研究成果,檢討國內SRC規範之柱板寬厚比規定的合理性。

(2)探討在高軸力作用下,填充型箱型柱之計算彎矩強度與實際彎矩強度之差異


(3)探討在高軸力作用下,含繫桿填充型箱型柱之撓曲韌性容量。


(4)提出圍束繫桿之設計方法或準則。
預期具體成果及效益:(1)可減少結構材料使用量,降低建築成本。


(2)可提昇建築物耐震能力,提高用戶安全。

(3)可增進結構體防火性能,節省防火建材。


(4)可增加建地可使用面積,擴大住宅空間。


(5)減少營建廢棄物,降低環境衝擊。

(6)節省地球資源,增進永續發展目的。

(7)推廣綠色建築標章,響應全球節能減碳。


(8)促進資源回收與再生利用概念,以利推動環保材料政策。


(9)填充型箱型柱在工程上之推廣,可與臺科大之台灣建築科技中心整合,在適當的時機聯合舉辦研討會,必要時還可與工程專業技師團體合辦講習會,將研究成果推廣至工程業界。當然,參與本計畫的研究生及研究人員可以在填充型箱型柱方面,得到充分的資訊與訓練。
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