臺灣博碩士論文加值系統

摘要
本研究以竹集成材進行工型樑之製造，評估不同腹材厚度、腹材型狀、及翼材與腹材間的接合型態對其剪斷應力抵抗的影響，並探討不同翼材寬度對其腹材剪斷強度的影響。試驗是採用四點載重之短跨距的靜力彎曲試驗，工型樑全長90cm，總跨距80cm，載重跨距20cm，剪力跨距30cm。
最大破壞載重、靜曲破壞強度均隨著腹材厚度增厚而有顯著性增大的現象，但腹材厚度由2cm增厚為3cm之增大載重、靜曲破壞強度僅為腹材厚度由1cm增厚為2cm之增大值的42﹪、33﹪。腹材厚度為2cm之增大值與厚度1cm者的最大破壞載重、靜曲破壞強度僅有5﹪、4﹪的差異。而工型樑的翼材寬度並不會對水平剪斷破壞之彎曲載重有顯著性的改善效果。至於翼材和腹材間的方榫接合、木釘接合、邊接合等接合型態對工型樑最大破壞載重、靜曲破壞強度無顯著的影響。腹材厚度2cm之雙腹材者的最大破壞載重明顯較單一腹材者小於25﹪〜31﹪。但厚度3cm者之雙腹材的最大破壞載重較單一腹材者僅小於9﹪〜13﹪。
腹材厚度2cm者有最大的水平剪斷強度110.6 kgf/cm2，較厚度1cm、3cm者分別明顯高出6.9 kgf/cm2、17.9 kgf/cm2。翼材寬度對其腹材的水平剪斷應力抵抗並無顯著性的影響。而翼材與腹材間的接合型態對水平剪斷強度毫無顯著性的差異。腹材厚度2cm之雙腹材者的水平剪斷強度τxy.max明顯較單一腹材者低26.5kgf/cm2〜35.8 kgf/cm2。但厚度3cm者之雙腹材的τxy.max較單一腹材者僅低8.0 kgf/cm2〜11.9kgf/cm2。
腹材厚度3cm與厚度2cm者的載重、撓度相對效率無顯著性差異，但明顯比厚度1cm者高出36.77 kgf/cm2、40.49 kgf/cm2之載重相對效率及10.15kgf/cm3、11.02kgf/cm3之撓度相對效率。而翼材與腹材之接合型態對載重相對效率的影響未達顯著性，但釘接合、及方榫接合者的撓度相對效率都比邊接合者呈顯著性的增大。另外，翼材寬度5cm者有最大的載重、撓度相對效率，寬度9cm者為最小，寬度7cm者居中。腹材厚度2cm之雙腹材者的載重相對效率明顯比單一腹材者小。但厚度3cm者，只邊接合者之雙腹材的載重相對效率呈顯著性減低。另外，單一腹材與雙腹材者對撓曲相對效率不會有影響。

目 錄
中文摘要------------------------------------------------ I
英文摘要------------------------------------------------ III
目錄---------------------------------------------------- V
圖目次-------------------------------------------------- VII
表目次-------------------------------------------------- VIII
壹、前言------------------------------------------------ 1
貳、文獻回顧-------------------------------------------- 2
一、 樑斷面形狀的相對效率------------------------------- 2
二、 樑的內部應力--------------------------------------- 3
1. 樑的曲率及縱向應變----------------------------------- 3
2. 縱向應力--------------------------------------------- 4
3. 樑內的剪應力----------------------------------------- 5
4. 工型樑內的剪應力------------------------------------- 7
三、 竹材之基本性質------------------------------------- 10
1. 竹子特徵--------------------------------------------- 10
2. 竹子桿內性質的變異----------------------------------- 10
3. 竹材之機械性質--------------------------------------- 11
四、 工型材之靜曲承載能力------------------------------- 13
1. 翼材對彎曲力矩之抵抗--------------------------------- 14
2. 腹材對剪斷應力之抵抗--------------------------------- 14
3. 翼材與腹材間之接合方式------------------------------- 16
五、 尺寸對樑的剪斷強度之影響--------------------------- 18
參、材料與方法------------------------------------------ 20
一、 試驗材料------------------------------------------- 20
二、 試驗方法------------------------------------------- 21
1. 竹集成材之物理、機械性質試驗--------------------------21
2. 工型竹集成材之試體製作------------------------------- 24
3. 靜力彎曲試驗----------------------------------------- 27
4. 統計分析--------------------------------------------- 29
肆、結果與討論------------------------------------------ 31
一、 竹集成材之基本物理、機械性質------------------------31
二、 工型竹集成材之彎曲承載能力--------------------------35
1. 腹材厚度與接合型態的影響------------------------------35
2. 腹材厚度與翼材寬度的影響----------------------------- 39
3. 腹材型狀的影響--------------------------------------- 43
三、 工型竹集成材之水平剪斷強度------------------------- 45
1. 腹材厚度與接合型態的影響----------------------------- 45
2. 腹材厚度與翼材寬度的影響----------------------------- 47
3. 腹材型狀的影響--------------------------------------- 49
4. 腹材內水平剪斷強度的差值----------------------------- 50
5. 翼材中央處的剪斷應力--------------------------------- 51
四、 工型竹集成材的載重、撓度相對效率------------------- 52
1. 腹材厚度與接合型態的影響----------------------------- 52
2. 腹材厚度與翼材寬度的影響----------------------------- 55
3. 腹材型狀的影響--------------------------------------- 58
伍、結論------------------------------------------------ 60
陸、參考文獻-------------------------------------------- 65

陸、參考文獻
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