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研究生: 游清宇
Yu, Ching-Yu
論文名稱: 木構造樓板耐火結構性能驗證研究
Room fire tests of the structural fire safety for the wood floors
指導教授: 賴啟銘
Lai, Chi-Ming
共同指導教授: 蘇鴻奇
Su, Hung-Chi
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: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 54
中文關鍵詞: 木構造樓板耐火結構性能
外文關鍵詞: wood framing, floor, fire resistance structure performance
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  • 近年來由於國內積極推動「綠建築」,符合永續性及環保性特質的木構造材料與建築,再度被人們所重視。本研究以木構造樓板為對象進行耐火結構性能驗證研究,實驗試體之木材使用SPF含水率14.25%,覆蓋板使用耐燃一級石膏板與耐燃一級矽酸鈣板,並依據國內現行的耐火試驗規範CNS12514「建築物構造部分耐火試驗法」進行木樓板全尺度加載與耐火性能試驗。 試驗過程收集溫度資料,推算木構材炭化斷面與木構造樓板之中心位移,達到評估木構造樓板承載狀態的耐火結構性能。研究結果顯示下層防火覆蓋板是木構造樓板最重要防火措施,第一組試體下層覆蓋板採用耐燃一級石膏板約於34分鐘時失去阻火能力,木構架開始曝火燃燒,耐火性能有44分鐘的防火時效;第二組試體下層覆蓋板採用耐燃一級矽酸鈣板約於53分鐘時失去阻火能力;耐火性能有一小時的防火時效。推算木構造樓板之中心位移,比較實驗值與估算值,顯示評估方式之結果趨勢相近,並與Eurocode 5比較分析,發現Eurocode 5預對於木構件受火炭化時,其強度預估先增加7mm炭化斷面是相當保守的,若將其取半預先增加3.5mm炭化斷面則較接近實際情況。

    In recent years, the domestic actively promote the green building. This study explored the room fire tests of the structural fire safety for the wood floors. The experimental sample of the wood using SPF moisture content of 14.25%. Cover board using the state a fireproof test of gypsum board and calcium silicate board. The fire resistant performances of the first specimen was satisfied 44 minutes fire resistance period. The fire resistant performances of the second specimen was satisfied with the criteria for 1 hour fire rating in local building code. Calculate the center displacement of the wood floors compare experimental and estimated values, the results show that the trend is close. And compared Eurocode 5, it was found that Eurocode 5 was increasing in advance the 7 mm charring section, which was quite conservative. If it was increasing in advance the 7 mm charring section that closer to the actual situation.

    目錄 中文摘要......................................................................................................................i Extended Abstract........................................................................................................ii 致謝............................................................................................................................v 目錄............................................................................................................................ vi 表目錄..................................................................................................................... viii 圖目錄........................................................................................................................ ix 第一章 緒論...............................................................................................................1 1.1 研究動機......................................................................................................1 1.2 研究方法與目的..........................................................................................2 1.3 論文架構 ....................................................................................................3 第二章 文獻回顧.......................................................................................................5 2.1 木構造構件力學設計與分析概要.............................................................5 2.2 木構造之耐火因子......................................................................................7 2.3 木材燃燒及炭化理論..................................................................................8 2.4木材炭化評估理論.......................................................................................9 2.5木材加熱之溫度分佈與力學性能影響.....................................................11 第三章 木樓板耐火性能實驗規劃.........................................................................13 3.1 實驗方法....................................................................................................13 3.2 木樓板炭化評估理論................................................................................17 3.3 實驗試體設計規劃....................................................................................19 3.4 實驗儀器與設備........................................................................................21 3.5 實驗試體測溫位置與位移計佈設............................................................25 第四章 實驗結果與分析.........................................................................................26 4.1實驗程序.....................................................................................................26 4.2木構造樓板加石膏板耐火性能.................................................................29 4.3木構造樓板加矽酸鈣板耐火性能.............................................................32 4.4木樓板測溫點溫度.....................................................................................34 4.5木樓板炭化斷面估算.................................................................................38 4.6木構造樓板位移估算.................................................................................45 第五章 結論與建議.................................................................................................51 5.1 結論............................................................................................................51 5.2 建議............................................................................................................52 參考文獻...................................................................................................................53

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