鋼樑構造以不同性能基準判定耐火性能之研究

Abstract

對於鋼構之耐火，以往均認為有防火被覆，可以有效保護鋼材，使其不致受到火害之影響，我國因使用鋼構高層建築逐漸增加，如101大樓，而且自東科大樓火災後我國開始對鋼構耐火開始注意，再加上美國911事件，紐約之世界貿易中心因受火害高溫而倒塌，引起國際之注。因而建研所與國際組織CIB W14合作，探討鋼結構受火害之影響，逐年編列經費，進行相關研究，提昇國內鋼構耐火性能之瞭解，並將落實於設計規範與國家標準。本研究案即屬於此一系列，主要探討在有或無載重情況下，鋼樑耐火性能之判定基準，以探討目前之國家標準是否可以正確提供相關資訊，以保障人民之生命財產安全。 預期目標為： 1. 利用鋼梁承重產生較大變形影響，由實驗結果觀察比較梁承重構造採用施加載重試驗是否會降低其防火時效。 2. 建立不同被覆厚度鋼梁受彎矩作用，在高溫載重下變形行為（變形與變形速率）與鋼樑溫度之對應關係。 3. 利用分析方法模擬實驗行為，並與試驗結果比對，以修正分析方法之正確性、合理性，並可做被覆材不同厚度、不同被覆材之參數分析。 4. 本案可補充國內承重梁採試驗載重判定的試驗資料，供未來審核認可參考。 採試驗載重判定方式若會影響耐火時效，將初步建議修訂CNS 12514對承重構造耐火性能判定標準應採試驗載重方式較符合實務之試驗資料（如被覆的附著性、體積穩定性、被覆裂縫與試體溫度分布之關係、試體達破壞變形規定時之溫度等資料），並持續規劃柱構件之載重試驗，補齊梁柱承重構件以不同性能基準判定耐火性能之研究成果。

As to steel structures, in the past, they were considered safe with fire protection materials. However, after the fire disaster of Dong-Ke Building, the fire safety issue is attracting the attention of government and researchers. In addition, the event of 911 in New York further demonstrated the vulnerability of steel structures. Therefore, ABRI is working with CIB W14 to study the effect of high temperature on steel buildings and initiated a series of studies to implement the issue. This project is one of it and the main goals are as follows. 1. To study the effect of loading on the fire rating of beam under fire. 2. To study the effect the thickness of fire proof material on the loaded beam. 3. To establish an analytical method to model the behavior of beam under fire. 4. The rating criteria for official review CNS will be suggested to change if the result is found that the current standard is unsafe. A similar test on steel columns will be also suggested for future study.