含系杆填充型箱型柱高轴力下之挠曲行为与设计.PDF

含繫桿填充型箱型柱高軸力下之撓曲行為與設計 Flexural ductile behavior of concrete-filled box columns with tie rods under high axial load 主管單位：內政部建築研究所 陳正誠 黃國倫 Chen, Cheng-Cheng Huang, Guo-Luen 台灣科技大學營建工程系 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 Abstract In this paper, 9 specimens of CFBC with b/t of 40 and 48 were experimented under high axial loading and cyclic flexural loading to investigate the flexural behavior. The nominal yield stress of steel and the nominal compressive strength of 2 2 in-filled concrete are 3.5 tf/cm and 420 kgf/cm , respectively. It is observed that plastic rotation angle capacity is lower than 3% rad for each specimen without equipping tie rods. After reasonable use of tie rods, the plastic rotation angle capacity of CFBC can be improved to at least 3% rad. A simple designation method of tie rods is proposed. Keywords: concrete-filled box column, composite column, steel reinforced concrete, column 1 一、前言 填充型箱型柱（concrete filled box column ，或簡稱CFBC ）施工容易也比較便宜， 是適合在國內研發、推廣的構材型式。使用填充型箱型柱相當具有經濟上及環保上 的優勢，現行規範對填充型箱型柱構材之規定大部分係參考鋼管混凝土柱構材