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研究生: 莊宜蓁
Yi-Chen Chuang
論文名稱: 含繫桿內灌混凝土箱型鋼柱之撓曲韌性行為
Flexural Ductile Behavior of Concrete Filled Box Columns with Tie Rods
指導教授: 陳正誠
Cheng-Cheng Chen
口試委員: 李宏仁
Hung-Jen Lee
歐昱辰
Yu-Chen Ou
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 186
中文關鍵詞: 填充混凝土銲接箱型柱圍束繫桿合成柱鋼骨鋼筋混凝土柱
外文關鍵詞: Confining Tie Rod
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含繫桿混凝土銲接箱型鋼柱之撓曲韌性行為試驗,根據國內SRC規範下之耐震規定所使用3.5tf/cm^2等級鋼材與420kgf/cm^2混凝土強度下,其寬厚比不得超過42之限制,故本文規劃寬厚比為40、48、60之試體討論當寬厚比超出規範時填充型箱型鋼柱之行為,經由試驗結果顯示,當寬厚比不超過SRC規範標準(即寬厚比b/t=42)時仍具有良好韌性,其塑性轉角可達4.4%,而當寬厚比大於42時,寬厚比為48、60無圍束繫桿之試體,其塑性轉角皆可大於3%(承受20%Po軸力加載)。當填充型箱型鋼柱不使用圍束繫桿時,建議寬厚比仍小於規範規定之42限制。若必須使用大於42但不超過60之寬厚比構件時,應該加裝經試驗證明具效果之額外裝置,確保其桿件韌性可達規範規定之塑性轉角。本文中將圍束繫桿作為結構用途不同於工程界使用之目的,並且提供其圍束應力估算之方法。
經由實驗數據顯示,圍束應力對於提升塑性轉角具有其效果存在,當寬厚比分別為48及60之試體,若需達到與耐震設計斷面寬厚比為42限制之相同塑性轉角要求,則繫桿所提供之圍束應力至少需要達到35kgf/cm^2以上。


The experimental of the concrete filled box column with tie rods test result, according to the Taiwan SRC code the seismic design limited when the material used 3.5tf/cm^2 grade of steel plate and the 420kgf/cm^2 concrete stress. The column sections width-to-thickness ratio should not larger than 42. In this thesis, the experiment will plan 3 specimens of CFBC with b/t of 40, 48 and 60 without tie rods to investigated the flexural behavior and 7 specimens of CFBC with b/t of 48 and 60 equip the tie rods. From the test result, the specimens without tie rod the plastic drift angles are all larger than 3%. It also provides a method of estimating the tie rods confining stress. The confining stress has effectual to improved the plastic drift angles of CFBC, if the plastic drift angles of CFBC with b/t of 48 and 60 can be as good as 40 when the tie rods can provide the confining stress lager than 35kgf/cm^2.

中文摘要-------------------------I 英文摘要-----------------------II 誌謝------------------------III 目錄-------------------------IV 圖目錄-------------------------VI 表目錄-------------------------XI 符號索引------------------------XIII 第一章 緒論------------------------1 1.1 前言------------------------1 1.2 研究緣起與背景-------------------------1 1.3 文獻回顧-------------------------2 1.4 研究動機-------------------------4 1.5 研究目的與範圍-------------------------5 第二章 試驗計劃-------------------------6 2.1 前言-------------------------6 2.2 試體規劃與設計-------------------------6 2.3 軸力-彎矩互制曲線計算-------------------------7 2.3.1 繫桿對混凝土提供圍束應力之設計---------------------11 2.4 試體製作-------------------------12 2.5 材料試驗-------------------------12 2.6 試驗裝置及載重歷程 -------------------------13 2.6.1 試驗裝置-------------------------13 2.6.2 架設流程-------------------------14 2.6.3 測計與其他試驗設備配置-------------------------15 2.6.4 載重歷程-------------------------17 2.7 試驗紀錄觀測重點事項-------------------------17 第三章 試驗結果與討論-------------------------19 3.1 試驗觀察-------------------------19 3.1.1 R系列試體 -------------------------19 3.1.2 T系列試體 -------------------------21 3.1.3 試驗後銲道情況-------------------------25 3.1.4 試體柱板之局部挫屈-------------------------26 3.2 遲滯迴圈-------------------------27 3.2.1 遲滯迴圈包絡線-------------------------27 3.2.2 遲滯迴圈能量計算-------------------------28 3.3 柱板寬厚比影響-------------------------29 3.3.1 強度-------------------------29 3.3.2 韌性-------------------------29 3.3.3 正規化能量消耗-------------------------30 3.3.4 強度衰減-------------------------30 3.3.5 遲滯迴圈束縮情況-------------------------31 3.3.6 塑鉸區軸向變形-------------------------31 3.4 圍束繫桿-------------------------32 3.4.1 寬厚比48之試體-------------------------32 3.4.2 寬厚比60之試體-------------------------33 3.5 繫桿對混凝土提供之圍束應力-------------------------36 3.5.1 繫桿斷裂-------------------------37 3.5.2 繫桿設計流程-------------------------38 第四章 結論與建議-------------------------39 4.1 結論-------------------------39 4.2 建議-------------------------40 參考文獻-------------------------41 附錄A 軸力-彎矩互制曲線(P-M Curve)計算--------------------A-1 附錄B 試體繫桿應力與側向位移量關係圖-------------------------B-1

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