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研究生: 黃國維
Huang, Kuo-wei
論文名稱: 鋼筋混凝土梁柱複合構件承受高溫之行為研究-柱之承力行為
Behavior of Reinforced Concrete Beam-Column Sub-assemblage Subjected to Elevated Temperature--Behavior of Column
指導教授: 方一匡
Fang, I-Kuang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 87
中文關鍵詞: 耐火性能鋼筋混凝土
外文關鍵詞: reinforced concrete, column, fire resistance
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  • 鋼筋混凝土樑柱複合構件受高溫之承力行為研究仍不多見,以往有
    關的設計資料大都參考單一構件小尺寸之試驗數據,本研究旨在針對一
    棟七層樓建築之樑柱複合構件,探討其柱構件的耐火特性。
    在理論研究方面,以ANSYS分析軟體預測柱斷面的溫度分佈及其
    隨時間之改變;在試驗研究方面,測試4個實尺寸之樑柱複合構件,兩
    個在常溫條件,另兩個在高溫條件下測試,研究重點為高溫與冷卻過程
    的溫度變化、變形特性及殘餘強度。
    主要研究成果如下:
    1.高溫試驗的升溫階段,NC及SCC柱的軸向變形並不明確,而冷卻
    階段的15個小時中,SCC柱的軸壓縮變形量約為NC柱的1.7倍。
    2.從常溫加載過程中可以觀察到上柱曲率為正、下柱曲率為負。
    高溫後的試驗在加載過程中,NC、SCC柱曲率皆為上正、下負,而
    NC柱的曲率變化較SCC柱線性,推測可能為SCC柱受火面高溫後
    剝落較嚴重所導致。
    3.高溫後的試驗,NC、SCC柱軸向的載重-位移行為大致為線性行為,
    而SCC柱的勁度約略降為NC柱的 0.9倍。

    Most fire resistance codes are based on the experiment
    results of small-scale specimens. The study on the behavior of
    reinforce concrete beam-column sub-assemblage subjected to
    elevated temperature is still very limited. This research aims at the
    behavior of the beam-column sub-assemblages in a 7-story
    residential building subjected to fire.
    In the analysis, ANSYS program is used to predict the
    temperature distribution of the column section.In the experimental
    work,4 full-scale beam-column sub-assemblage specimens
    were tested,two of them were tested under room temperature, while
    the others were tested under elevated temperature. The key variables
    are the temperature distribution of the column section and their
    deformation behavior.
    The primary results of this research are as follows:
    1.During the heating stage , the axial deformation of NC and SCC
    column is not clear, however, SCC column had 1.7 times more
    deformation than NC one during the cooling stage.
    2.Under the condition of room temperature, the upper column had
    positive curvature, while the lower column had negative curvature. Similar behavior was also observed in the post-fire test. Relative
    more pronounced linear behavior was found in NC column,
    which could be due to the less spalling occurred in NC column.
    3.After subjecting to the fire, the load-deformation relationship of
    NC and SCC columns is almost linear. The stiffness of SCC
    column is about 0.9 times of that of NC column.

    目 錄 摘要….……………………………………………………………...I Abstract……….…………………………….…………...………... II 致謝………………………………………………………………… III 目錄………………………………………………………………… IV 表目錄 ……………………………………………………………...VII 圖目錄………………………………………………..………… VIII 第一章 緒論 1-1 研究目的………………………………………………………..14 1-2 研究方法 ……………………………………………………….14 第二章 文獻回顧 2-1 混凝土之熱傳性質…………………………………………….15 2-2 鋼筋混凝土柱火害後之力學行為…………………………….17 2-3 耐火性能預測………………………………………………….21 第三章 試驗規劃 3-1 試體規劃……………………………………………………….24 3-2 試驗設備……………………………………………………….25 3-3 試驗步驟……………………………………………………….25 第四章 試驗結果與討論 4-1 常溫下柱構件之承力行為………………………………………27 4-1-1 柱之水平位移…………………………………...……….27 4-1-2 上、下柱頂面之轉動…………………………………….28 4-1-3 柱於樑柱接頭上、下側之曲率………………………….29 4-1-4 柱於樑柱接頭上、下側之應變…………………………30 4-2 高溫下柱構件之承力行為………………………………………30 4-2-1柱軸向壓縮量…………………………………………….31 4-2-2柱水平位移………………………………………….……31 4-2-3上柱頂面的轉動…………………………..……………..34 4-3 高溫後常溫下之柱構件承力行為……………………………...35 4-3-1柱軸向壓縮量……………………………………………35 4-3-2柱之水平位移………………………………………..…..36 4-3-3 上、下柱頂面之轉動……………………………….…..37 4-3-4 柱於樑柱接頭上、下側之曲率………………….…..…37 4-4 柱斷面溫度實測與 ANSYS分析結果比較 ……………...….38 4-4-1Eurocode建議之混凝土熱性質(矽質骨材)………….…38 4-4-2 CNS1251與ISO834升溫曲線比較………………..….38 4-4-3 斷面溫度分析……………………………………….....39 4-5 之分析…………………………………………..…40 第五章 結論與建議 5-1 結論…………………………………………………….…….44 5-2 建議…………………………………………………………..45 參考文獻 ………………………………………….…………86

    參考文獻
    1.張顯宗,「火害後混凝土性質變化之探討」,國立台灣工業技術學院
    工程技術研究所,碩士論文(1988)。
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    26(1996),pp. 295-302
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    6.Faris Ali.; Ali Nadjai.; Gordon Silcock.; Abid Abu-Tair.; ”Outcomes of
    a Major research on fire resistance of concrete columns”, Fire Safety
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    7.V.K.R. Kodur.; T.C. Wang.; F.P. Cheng., ”Predicting the fire resistance
    of high strength concrete columns”, Cement & Concrete Composites
    26(2004) ,pp. 141-153
    8.K. H. Tan., Y. Yao.,”Fire Resistance of Reinforced Concrete Columns
    Subjected to 1-,2-,and 3-Face Heating”,JOURNAL OF STRUCTURE
    ENGINEERING, ASCE/NOVEMBER 2004

    下載圖示 校內:2010-08-30公開
    校外:2012-08-30公開
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