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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蔡佳峰
研究生(外文):Chia-Feng Tsai
論文名稱:室內型水泥系防火被覆材耐風雨性能之研究
論文名稱(外文):Effects of Wind and Rainfall applied on the Interior Fire-Resistance Materials
指導教授:黃斌黃斌引用關係
指導教授(外文):Bin Huang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:建築學系碩博士班
學門:建築及都市規劃學門
學類:建築學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:80
中文關鍵詞:風雨模擬凝聚力含水率防火被覆材抗壓強度
外文關鍵詞:simulation of applying wind and rainfallcohesionfire-resistance materialscompressive strength
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公共安全意識的日益抬頭,建築物防災的觀念也漸漸被使用者接受及要求,而在九二一震災後,國內一窩蜂採用耐震性能優良的鋼構造建築物後,鋼構造本身如何增加耐火的性能也漸漸被重視,噴覆式防火被覆材是市面上較常用到的防火材料,本研究主要在探討防火被覆材在火災發生前抵抗破壞之物理性能。
室內型防火被覆材破壞的原因很多,本研究針對不同厚度被覆材噴覆後不同齡期接受風雨模擬作用後的三個階段(1.風雨模擬作用後兩天內之物理性能、2.在28齡期內之成長趨勢、3.第28天齡期之物理性能)物理性能的變化情形來探討被覆材之耐風雨性能。
研究結果發現防火被覆材施做後24小時內,本身即具有抵抗本研究實驗風雨模擬作用的能力,並不需要防雨罩,但受風雨作用兩天內,其他工種進場施作時,仍需避免碰撞到防火被覆材。
Due to the requirement of public safety, the concept of disaster proof on architecture materials is becoming important. Nowadays, many well earthquake-resistant steels have been used on building after the 921 Earthquake. However, the improvement on fire-resistance steels have also attracted much attention. Sprayed fire-resistance materials are commonly used in architecture. This thesis mainly focuses on the fracture-proof of fire-resistance materials before fire accident.
There are many causes on the fracture of interior fire-resistance materials. In this study, the effects of wind and rainfall on the physical properties of sprayed fire-resistance materials with different thickness under various ages are well discussed. These ages include the following three procedures. First is the influence of wind and rainfall on the physical properties of materials in couple days; second is the growing trend in 28 ages and the third part is the physical properties in 28 ages, respectively.
Based on our experimental results, fire-resistance materials themselves possess the protection against the effect from wind and rainfall in 24 hours without any rainproof masks. However, they should be avoided colliding with other building activities.
目錄………………………………………………………I
表目錄………………………………………………… IV
圖目錄……………………………………………………VI
照片目錄…………………………………………………VIII
第一章 緒論
1-1前言…………………………………………………………………1
1-2研究動機……………………………………………………………1
1-3研究目的……………………………………………………………2
1-4研究範圍……………………………………………………………2
1-5 研究方法…………………………………………………………2
1-6 研究流程…………………………………………………………3
第二章防火被覆材及風雨模擬的基本認識
2-1 前言…………………………………………………………………4
2-2 建築物防火性能需求……………………………………………4
2-2-1 火災對建築物的影響……………………………………………4
2-2-2 鋼材於高溫下的特性……………………………………………4
2-2-3建築物防火安全設計目標…………………………………………5
2-2-4國內現行建築物結構防火法規架構…………………………………6
2-3防火被覆的基本認識……………………………………………………8
2-3-1防火被覆定義,特性及目的…………………………………………8
2-3-2防火披覆主要成份……………………………………………………8
2-3-3防火材料施工方法……………………………………………………8
2-3-4噴覆式防火披覆材施工方法…………………………………………9
2-3-5防火披覆現場施工流程………………………………………………12
2-3-6防火披覆適用場所……………………………………………………14
2-3-7被覆厚度依循標準……………………………………………………14
2-3-8、防火披覆需施做之部位……………………………………………15
2-3-9、防火披覆品管檢驗…………………………………………………15
2-3-10、被覆材破壞之情形………………………………………………17
2-4風雨模擬的基本認識…………………………………………………17
2-4-1外牆的淋雨…………………………………………………………17
2-4-2降雨強度……………………………………………………………19
2-4-3酸雨…………………………………………………………………20
2-4-4蒲福風級……………………………………………………………21
2-4-5 風雨模擬試驗………………………………………………………22
2-5室內型被覆材之裸露時機……………………………………………24
2-6 小結……………………………………………………………………25
第三章 被覆材耐風雨性能實驗計畫
3-1 前言……………………………………………………………………26
3-2實驗計畫………………………………………………………………26
3-2-1實驗流程……………………………………………………………27
3-2-2實驗項目選取………………………………………………………27
3-3實驗方法………………………………………………………………32
3-3-1試體製作……………………………………………………………32
3-3-2 對照組實驗…………………………………………………………32
3-3-3實驗組實驗…………………………………………………………33
3-4 試體編碼………………………………………………………………34
3-5 試驗設備………………………………………………………………35
3-5-1 風雨模擬裝置………………………………………………………35
第四章實驗結果分析
4-1 前言……………………………………………………………………40
4-2 被覆材含水率與齡期之關係…………………………………………40
4-3被覆材試體風雨模擬作用後含水率的變化…………………………42
4-3-1被覆材試體風雨模擬作用後含水率的變化趨勢…………………42
4-3-2室內型被覆材試體凝聚力受風雨模擬作用後之變化……………44
4-4室內型被覆材試體凝聚力受風雨模擬作用後之變化……………46
4-4-1 前言…………………………………………………………………46
4-4-2被覆材試體風雨模擬作用後兩天內凝聚力的變化………………46
4-4-3水泥性防火被覆材不同風雨模擬時機物理性能與齡期之………47
4-4-4 不同風雨時機對防火被覆試體28天齡期凝聚力的影響………49
4-4-5小結…………………………………………………………………50
4-5 室內型被覆材試體抗壓強度受風雨模擬作用後之變化……………51
4-5-1 前言…………………………………………………………………51
4-5-2被覆材試體風雨模擬作用後兩天內抗壓強度的變化……………51
4-5-3水泥性防火被覆材不同風雨模擬時機抗壓強度與齡期之關係…52
4-5-4 不同風雨時機對防火被覆試體28天齡期物理性能的影響……54
4-5-5小結…………………………………………………………………55
4-6 抗壓強度與含水率之關係……………………………………………56
4-7小結……………………………………………………………………58
第五章 結論與建議
5-1 結論……………………………………………………………………59
5-2 建議……………………………………………………………………59
表目錄
第二章防火被覆材及風雨模擬的基本認識
表2-2-1模擬火災現場之防火實驗所得之溫度上昇情形表…………5
表2-2-2破壞溫度認定標準表…………………………………………5
表2-3-1 被覆材物理性能標準………………………………………16
表2-4-1 酸雨的主要成分……………………………………………20
表2-4-2 陸上應用之蒲福風級表……………………………………21
表2-5-1台糖台南縣仁德鄉之購物中心外部裝修工程進度表………24
第三章 被覆材耐風雨性能實驗計畫
表3-2-1防火被覆材相關規範整理表…………………………………27
表3-2-2防火被覆材主要成份統計表…………………………………29
表3-2-3永記火壩F-1防火被覆材各種防火時效常用之厚度表……29
表3-2-4自然降雨與人工降雨型式對照表……………………………30
表3-2-5風雨模擬時機及試體試驗時機表……………………………31
表3-2-6 實驗概要………………………………………………………32
表3-3-1對照組實驗各因子整理表……………………………………33
表3-3-2試驗組實驗各因子整理表……………………………………34
第四章實驗結果分析
表4-2-1 15*15*5cm3厚防火被覆材含水率與齡期統計表…………40
表4-3-1 5cm被覆材被覆材風雨模擬作用後含水率統計表…………42
表4-3-2 3.5cm被覆材被覆材風雨模擬作用後含水率統計表………42
表4-3-3 2cm被覆材被覆材風雨模擬作用後含水率之統計表………42
表4-3-4不同風雨模擬時機被覆材含水率變化表………………………44
表4-4-1被覆材試體受風雨模擬作用後兩天內凝聚力之降低變化表…46
表4-4-2不同風雨時機防火被覆試體凝聚力與齡期之關係圖表………47
表4-4-3不同風雨時機對被覆試體28天齡期凝聚力之降低變化表…49
表4-5-1被覆材試體受風雨模擬作用後兩天內抗壓強度之降低變化表…51
表4-5-2不同風雨時機防火被覆試體抗壓強度與齡期之關係圖表………52
表4-5-3不同風雨時機對被覆試體28天齡期時抗壓強度降低變化表…54
表4-6-1物理性能與含水率之比較表……………………………………56
圖目錄
第一章 緒論
圖1-6-1 研究流程圖……………………………………………………3
第二章防火被覆材及風雨模擬的基本認識
圖2-2-1鋼材強度與溫度之關係圖………………………………………5
圖2-2-2國內現行建築結構防火法規構架圖……………………………7
圖2-3-1成形防火板張貼法……………………………………………9
圖2-3-2成形防火板張貼法……………………………………………9
圖2-3-3粉刷覆蓋工法…………………………………………………9
圖2-3-4澆置覆蓋工法…………………………………………………10
圖2-3-5乾式噴覆施工示意圖…………………………………………10
圖2-3-6濕式噴覆施工示意圖…………………………………………10
圖2-3-7 防火被覆濕式施工流程圖……………………………………11
圖2-3-8 防火被覆乾式施工流程圖……………………………………11
圖2-3-9補強網安裝示意………………………………………………13
圖2-3-10 鋼構件之耐熱能力……………………………………………14
圖2-4-1雨滴與建築物的方向…………………………………………18
圖2-4-2降雨裝置示意圖………………………………………………23
第三章 被覆材耐風雨性能實驗計畫
圖3-2-1實驗流程圖…………………………………………………26
圖3-4-1 試體編碼……………………………………………………34
第四章實驗結果分析
圖4-2-1 抗壓強度試驗試體含水率與齡期之關係表…………………41
圖4-3-1 5cm厚被覆材風雨模擬作用後含水率之趨勢圖……………43
圖4-3-2 3.5cm厚被覆材風雨模擬作用後含水率之趨勢圖…………43
圖4-3-3 2cm厚被覆材風雨模擬作用後含水率之趨勢圖……………43
圖4-3-4 不同降雨時機被覆材含水率變化情形……………………45
圖4-4-1被覆材試體受風雨模擬作用後兩天內凝聚力之變化比例圖…46
圖4-4-2 2cm厚被覆材不同風雨模擬時機凝聚力與齡期成長關係圖…48
圖4-4-3 3.5cm厚被覆材不同風雨模擬時機凝聚力與齡期之成長關係圖48
圖4-4-4 5cm厚被覆材不同風雨模擬時機凝聚力與齡期之成長關係圖…49
圖4-4-5 不同風雨時機對防火被覆試體28天齡期凝聚力之降低變化圖50
圖4-5-1被覆材試體受風雨模擬作用後兩天內抗壓強度之降低變化圖…51
圖4-5-2 2cm厚被覆材不同風雨模擬時機抗壓強度與齡期之成長關係圖53
圖4-5-3 3.5cm厚被覆材不同風雨模擬時機抗壓強度與齡期成長關係圖53
圖4-5-4 5cm厚被覆材不同風雨模擬時機抗壓強度與齡期之成長關係圖53
圖4-5-5風雨模擬作用後試體第28天齡期抗壓強度降低變化圖………54
圖4-6-1 被覆材抗壓強度與含水率之關係曲線圖……………………57
照片目錄
第一章 緒論
照片1-2-1被覆材掉落……………………………………………………1
照片1-2-2被覆材掉落……………………………………………………1
照片1-2-3裸露之被覆材…………………………………………………1
第二章防火被覆材及風雨模擬的基本認識
照片2-3-1間接法圖成形防火板張貼法…………………………………9
照片2-3-2圖2-3-2成形防火板張貼法…………………………………9
照片2-3-3粉刷覆蓋工法…………………………………………………9
照片2-3-4安裝鋼網………………………………………………………12
照片2-3-5安裝外層防護網………………………………………………12
照片2-3-6地面防護網……………………………………………………12
照片2-3-7材料拌合………………………………………………………12
照片2-3-8現場噴覆………………………………………………………12
照片2-3-9試體製造………………………………………………………12
照片2-3-10梁及柱………………………………………………………15
照片2-3-11斜撐…………………………………………………………15
照片2-3-12小間塞………………………………………………………15
照片2-3-13層間塞………………………………………………………15
照片2-3-14隔間牆及樓板………………………………………………15
照片2-3-15管道…………………………………………………………15
照片2-3-16鋼樑附著力破壞……………………………………………17
照片2-3-17 外圍柱附著力破壞…………………………………………17
照片2-3-18其他工種造成破壞…………………………………………17
照片2-3-19裸露的被覆材………………………………………………17
照片2-5-1裸露被覆材……………………………………………………24
第三章 被覆材耐風雨性能實驗計畫
照片3-5-1風雨模擬實驗設備……………………………………………36
照片3-5-2電動螺絲起子…………………………………………………37
照片3-5-3小型攪拌機……………………………………………………37
照片3-5-4空氣壓縮機……………………………………………………37
照片3-5-5酸鹼值測定試驗計……………………………………………37
照片3-5-6風速計…………………………………………………………37
照片3-5-7電子磅秤………………………………………………………38
照片3-5-8恆溫烘箱………………………………………………………38
照片3-5-9電腦式伺服控制材料試驗機…………………………………38
照片3-5-10指針式拉力計………………………………………………38
照片3-5-11手提圓盤電磨機……………………………………………39
防火類
1.鋼骨結構耐火披覆材檢驗基準研究 林慶元 台灣營建研究中心 1993
2.台灣鋼結構防火設計施工之技術與法規 高浩智 空間雜誌建築技術增刊14號pp92-96.
3.鋼構建築概論 中華建築中心
4.鋼結構防火被覆之簡介及運用高浩智 空間雜誌建築技術增刊11號pp69-80
5.耐火被覆材料及工法資料集 內政部建築研究所 1991.10
6.構造與施工 吳卓夫與葉基棟合著
耐久類
1.外牆防水及其故障與對策 小林孝悌 詹氏書局 1986
2.灰塵與雨水作用造成建築物外牆污染之研究 孫臆勛 成大建築研究所 2002
3.降雨試驗裝置 橘高義典 (日本建築學會構造系論文集)第388號 1988.6 pp1-8
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