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木構造柱梁接點以新開發金屬組件接合的旋轉行為

為了解決鐵 板 自攻螺絲的問題，作者林沛均 這樣論述：

本研究主要開發新金屬組件於木構造柱梁接點的旋轉行為，並選用國產福杉為對象，以足尺試驗評估金屬組件的抗彎性能，再以自攻螺絲補強，比較補強前後於結構性能的差異。首先，本研究開發兩種不同長度的金屬組件，評估金屬組件的彎矩性能，規格為40 x 120 mm與40 x 140 mm，厚度為12 mm。木構造柱梁接點使用國產福杉製作，柱構件為實木，長為1200 mm，斷面尺寸為120 x 120 mm；梁構件為集成材，長為1000 mm，斷面尺寸為120 x 180 mm，部分梁構件的端部作銑槽處理，而銑槽尺寸與金屬組件的規格相符。本研究的補強材料是採用直徑8 mm的全牙自攻螺絲，藉此提升後補強的抗彎性

能。柱梁接點的旋轉實驗主要評估三種參數對於接點結構行為的影響。先是兩種不同長度的金屬組件，再來是梁試體之底部斷面是否銑槽，最後是有無使用自攻螺絲補強。經過18組足尺力學實驗，評估柱梁接點的旋轉勁度、極限彎矩、降伏彎矩與延展性能，探討不同參數對於柱梁接點的抗彎性能影響，與其接合系統的破壞型態。研究結果發現，鎖固於柱梁試體的金屬組件長度增加，其金屬組件於柱梁試體上的力臂亦增加，故其旋轉勁度、極限彎矩與降伏彎矩性能提升。而國產福杉試體是否銑槽對其柱梁接點的性能影響，可以發現在不同長度的金屬組件中，銑槽試體比未銑槽試體之極限彎矩提升，但旋轉勁度並沒有提升。由此可知無論木材試體是否有銑槽，都可以帶來不一

樣的結構性能。接著，柱梁試體在初次實驗後，試體上已有部分的纖維破壞及金屬組件損壞，以至於難以修復回原本的樣態，後補強的旋轉進勁度幾乎比之前少了60 %以上。不過因有自攻螺絲束制構件的變形，故其極限彎矩與降伏彎矩而有效提升。觀察木構造柱梁接點的破壞模式，主要分成以下三個類別：(1)金屬組件（公）與柱試體分開佔72%，推測其原因是公扣件的自攻螺絲數量較金屬組件母扣件少，故多數呈現此種破壞型態；(2)金屬組件彎曲變形佔17%；(3)公母組件之間分開佔11%。未補強的破壞模式大致為第(1)種破壞模式，破壞後補強所衍生的破壞模式為第(3)種破壞模式。總結來說，本研究開發出來的金屬組件，可以提供良好的抗彎

強度與旋轉勁度，即使簡化金屬組件的施工複雜度，依然保有不遜於國外商用產品的性能。因此，在國內木構造日新月異的情況下，本研究開發新金屬組件於木構造柱梁接點，進而推動國內開發抗彎型接點所使用的金屬組件，奠定了國內開發與設計金屬組件的基礎，以及透過評估方法來檢討設計的優劣。