1、壹、前言隨著世界木材資源減少，全球環保意識日增，各國相繼采取原木或木材出口限制措施。國內目前所需之林業原料近99%仰賴進口，因此，如何開發國產造林木加工技術以提高國內木材自給率，實為今后林產工業所面臨之重要課題(吳萬益等，1998)。根據林務局第三次臺灣森林資源及土地利用調查報高，目前臺灣森林地面積約占全島陸地面積約58.53%，而人工造林地面積約占森林地面積20%。其中，柳杉在臺灣人工林面積中僅次于松類造林木，蓄積量約777萬立方公尺，且大部分柳杉造林木已達間伐及主伐期，因此必須有效利用以增加其附加價值(王松永2002)。由于國產造林木多屬中小徑木，無法應用于大斷面實木的場合。因此，必須藉由

2、集成材之優點以增加中小徑木利用范圍，并提高國產材的附加價值。國內木材工業中已逐漸注重結構用集成材之應用與開發，然而受限于結構用集成材之制造技術與對于新訂定CNS11031結構用集成材相關標準尚未應用于制程上之控管。因此，造成結構用集成材制品不符結構上設計需求與產品規定，使得在設計與應用上產生困難。另一方面，由于結構用集成材能作有效之彎曲加工作業，可靈活應用在建筑空間內，深受建筑設計者及民眾所接受。然而，在開發過程中，國內相關結構用彎曲集成材強度性能之研究并不多見。本研究目的依據CNS11031之標準，使用國產柳杉中小徑木開發6 m長之結構用彎曲集成材，并以三鉸徑向拱型集成材進行靜曲試驗，評估實

3、大尺寸彎曲集成材之強度性能。另外，并搭建彎曲集成材拱橋，以長期監測木造橋梁之潛變及橋梁于自然環境下材料含水率之變化與劈裂情形，用以評估中、小徑木材應用在木質結構之可行性，以提供相關業者及建筑師設計之參考。貳、材料料與方法法一、試驗驗材料(一)、柳杉(Cryyptoomerria japponiica D. Donn)采用南投投縣魚池池鄉私有有林班地地30-40年年生之中中小徑木木。(二)、膠合劑劑：間苯二酚酚酚甲甲醛共縮縮合樹脂脂 (RResoorciinoll-phhenool-fformmalddehyyde adhhesiive，RPFF) 主主劑型號號為ADD- 5500，固形份份含量

4、552-558 。硬化化劑型號號為Haardeenerr-5001，固固形份含含量699-733 。膠合合劑外觀觀為紅褐褐色，常常溫硬化化時間約約3-44小時。使用時時主劑與與硬化劑劑之比例例為1：1。(三)、H型扣件件：鍍鋅鋅碳鋼材材。(四)、彎曲集集成材拱拱橋：型扣件件如圖11所示，其余詳詳細材料料項目列列于表11圖1、型扣件件(單位：)表1、木木質集成成彎曲拱拱橋材料料單名稱*尺寸（）數量(支支)備注集成梁集成柱扶手1扶手2扶手3裝飾拼花花1裝飾拼花花2裝飾拼花花3橋面板木釘補強材593102515810111001041021041031046111044471104419110442

5、4110446011044471104423110441811044631104447110441711044221104411610451（）3.918.54431288488888888444460804柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材柳杉防腐腐材南方松防防腐材螺栓螺帽墊片型扣件件錨栓13.551.5888（）23.551.5888（）1.5550.4451022000.53011.5（）2424242463

6、6不銹鋼不銹鋼不銹鋼不銹鋼不銹鋼不銹鋼鍍鋅釘鍍鋅牙釘釘L型角鐵鐵多功能角角鐵3.9(長)5(長)7.7(長)7.7(長)2.55A34111 kgg14048鍍鋅碳鋼鋼鍍鋅碳鋼鋼鍍鋅碳鋼鋼鍍鋅碳鋼鋼鍍鋅碳鋼鋼鍍鋅碳鋼鋼護木油Coboot300605加侖*尺寸為為長寬厚、()直直徑尺寸寸二、儀器器及設備備(一)、分等工工具與儀儀器設備備1、目視視分等工工具：游游標卡尺尺、直尺尺、卷尺尺。2、位移移計：型型號30026FF，精密密度為00.011 mmm，非破破壞性靜靜曲試驗驗。(二)、實大尺尺寸集成成材靜曲曲破壞試試驗設備備動態疲勞勞試驗機機最大載重重50公噸噸，型號號WT-60440A11，最

7、大大試驗跨跨距8000，試材容容許高度度1000，控控制系統統由萬匠匠企業股股份公司司設計。(三)、指接設設備1、指接接作榫機機型號KMMFJ-4000，川劦劦企業有有限公司司制造。手動進進料，刀刀軸馬力力15HHP，切切斷馬力力5HPP。容許許切削寬寬35，加工容容許高度度15。2、指接接機型號KMMFJ-4000S，川川劦企業業有限公公司制造造。手動動進料，加壓時時間可設設定延遲遲至1小時以以上。指指接機容容許加工工長度6610，寬115，厚7.5。油壓缸缸容許壓壓力100噸。3、指刀刀規格160 (直徑徑) 500 (軸軸) 6 (指距距) 222 mmm (指指刀長) 9片，如圖22所

8、示。圖2、指指接刀規規格及形形狀(四)、集成材材層積膠膠合設備備1、扭力力板手：容許出出力27707 kgff-cmm。2、集成成機臺：工作臺臺作業長長度8000 ccm、寬寬度3000 ccm、高高度1000 ccm，配配有155座活動動加壓夾夾具組，本次試試驗使用用11組共共22支水水平加壓壓螺桿，螺桿平平均直徑徑為2.8，螺紋間間距0.33。由光光信公司司承制。3、電子子天秤4、布膠膠滾輪(五)、拱橋監監測儀器器1、電阻阻式含水水率測定定儀：型型號Hyydroomettte H 335，德德國制。2、位移移計：型型號BXXL-3302，精度為為0.001量量測范圍圍50，Mittutoo

9、yo Co.制造。(六)、其它加加工及施施工設備備雙面刨、圓鋸機機、水平平式鉆孔孔機、手手提式鉆鉆孔機、手提電電刨、手手提圓鋸鋸機、花花刨機、自動縱縱切機：作為定定長、定定寬、定定厚、打打花邊、鉆孔等等木材加加工及拱拱橋建造造使用。三、試驗驗材料制制造方法法(一)、集成元元分等方方法1、非破破壞靜曲曲試驗目視分等等方法依依據CNNS1110311集成元元之品質質標準規規定進行行等級區區分，依依照強度度性能項項目之檢檢測標準準，對于于對稱異異等級結結構用集集成材之之最外層層用集成成元，長長度方向向未縱接接者需符符合CNNS1110311靜曲B試驗測測定合格格靜曲彈彈性系數數標準，依測定定結果將將

10、集成元元區分為為3等，試試驗方法法如圖33所示，跨距采采用3330。測定加上上適當初初期載重重與最終終載重時時之撓曲曲差，依依下式計計算出靜靜曲彈性性系數 (MOOE)。L900以上為為1等、L880-LL90為為2等與L770-LL80為為3等。試試樣集成成元合格格標準須須符合表表2之平均均值以上上，且試試樣集成成元之995%以以上靜曲曲彈性系系數須符符合表22之下限限值所示示數值以以上，靜靜曲彈性性系數計計算如下下：MOE(kgff/2) = P：比比例限度度內上限限載重值值與下限限載重值值之差(kgff)y：與與P相對應應之撓曲曲差值()l：跨距距()b：集成成元寬度度() h：集成成元

11、厚度度()圖3、柳柳杉集成成元三點點載重靜靜曲試驗驗B之試驗驗方法表2、依依目視區區分等級級之強度度性能標標準樹種群樹種名稱稱依目視區區分等級級1等2等3等靜曲彈性性系數(1033kgff/cmm2)靜曲彈性性系數(1033kgff/cmm2)靜曲彈性性系數(1033kgff/cmm2)平均值下限值平均值下限值平均值下限值F柳杉、臺臺灣杉、杉木、西部側側柏及具具同等強強度之樹樹種9075806570602、目視視區分等等級方法法經強度性性能初步步區分等等級后，再進行行集成元元外觀缺缺點之集集中節徑徑比、材材緣部徑徑比、纖纖維傾斜斜比、端端裂、腐腐朽、及及平均年年輪寬之之判定，以區分分本試驗驗集

12、成元元試材之之等級，其判定定標準如如下：依CNSS110031結結構用集集成材，有關柳柳杉集成成元以目目視區分分等級方方法說明明如下：(1)、集中節節徑比A、節之之直徑以節存在在之材面面，與材材長方向向的棱線線相平行行之節的的兩切線線間之長長度表示示之，當當直徑為為集成元元短邊之之2.55倍長度度以上之之節徑者者，視為為其實測測直徑之之1/22。B、節徑徑比節之直徑徑對于其其所存在在材面寬寬度的百百分率表表示，本本試驗集集成元只只以寬面面之節為為主要判判定對象象，分別別求出寬寬材面之之兩材面面徑比，以其最最大值為為徑比。C、集中中節徑比比系指在115長長度之材材面所存存在的節節與穴之之徑對于于

13、其所存存在之材材面寬度度的百分分率之合合計。集中節徑徑比N ()= Di：存存在于材材長155范圍圍內，且且與材長長方向的的棱線相相平行之之兩切線線間之長長度為其其節徑( i = 11.nn)。W：材寬寬(2)、寬面之之材緣部部徑比從棱線至至材面寬寬度的11/4距距離作為為材緣，該范圍圍內節及及穴之徑徑對于其其所存在在之材面面寬度的的百分率率。(3)、平均年年輪寬在橫斷面面上年輪輪寬完全全者之平平均年輪輪寬表示示之。(4)、纖維走走向之傾傾斜比纖維走向向之傾斜斜比系指指纖維走走向之傾傾斜高度度對于集集成元長長度方向向之比。依照CNNS1110311與CNSS146630中中目視區區分之集集成元

14、測測定方法法進行分分等，依依節之集集中徑比比、寬面面之材緣緣部徑比比、纖維維走向傾傾斜比、腐朽、割裂以以及平均均年輪寬寬，將試試材區分分成四個個等級。如表33所示。表3集集成元目目視區分分之標準準項目等級1等等2等等3等等4等等節及穴集中徑比比20%以以下30%以以下40%以以下50%以以下寬面之材材緣部之之徑比17%以以下25%以以下35%以以下50%以以下纖維走向向傾斜比比1/166以下1/144以下1/122以下1/8以以下腐朽無無無無割裂極輕微極輕微極輕微輕微變色輕微輕微輕微輕微逆木理輕微輕微輕微輕微平均年輪輪寬6mm以以下6mm以以下(二)、結構用用彎曲集集成材制制造方法法：1、試驗

15、驗設計：本研究開開發之結結構用彎彎曲集成成材，依依照CNNS1110311結構用用集成材材之規定定設計制制造：(1)、拱橋主主構材之之制造：以二鉸徑徑向拱型型集成材材方式制制作，該該集成材材由122支6000 cmm長 110 ccm 寬寬2 cm厚厚之集成成元，膠膠合層積積成3支弧度度為/6曲率率半徑為為11446，斷面尺尺寸為110寬寬 2400厚之之中斷面面對稱異異等級結結構用集集成材，其集成成元之排排列方式式為1、2、3、3、4、4、4、4、3、3、2、1，如圖圖4所示。(2)、結構用用三鉸拱拱之彎曲曲集成材材制造制作弧度度為/6之三三鉸徑向向拱型集集成材，每支彎彎曲集成成材由22支3

16、000長10寬寬25.2厚厚之中斷斷面對稱稱異等級級結構用用集成材材組合構構成，試試驗彎曲曲集成材材共由112支3600 cmm(長) 10 cm(寬)22.1 cm(厚)之集成成元膠合合層積而而成，經經解壓后后定長為為3000之集集成材，再由HH型扣件件接合而而成。其其集成元元排列方方式分為為兩種類類型，每每種類型型各重復復3次。一一為1、2、3、3、4、4、4、4、3、3、2、1，另一一為1、1、2、2、3、3、3、3、2、2、1、1，如圖圖4所示。拱橋集成材1233444433211 12 13 23 24 34 34 34 33 23 22 11 1三鉸拱型集成材圖4、對對稱異等等級結

17、構構用彎曲曲集成材材之集成成元等級級配置斷斷面圖2、曲率率之計算算方法彎曲集成成材品質質之優劣劣，除取取決于材材料強度度性質外外，成品品曲率之之精度亦亦相當重重要，因因曲率會會直接影影響結構構體之組組裝及外外觀，曲曲率之偏偏誤過大大甚至可可能導致致該批集集成材無無法組裝裝使用，因此于于加工前前與加工工過程中中需將影影響曲率率之因子子降至最最低。本本試驗曲曲率半徑徑之計算算方法如如圖5，并依依下列各各式計算算：h = R dd =RR - hS = Rd = R coos= coot= EMBED Equation.3 C=2 R ssin=2 dd taan=22=C：跨距距或弦長長S：弧長長

18、R：曲率率半徑：角度度h：弦高高d：曲率率半徑與與弦高之之差本研究采采用S = 6600；弧度度為時；則 =300可得圓周周長為6600 122 = 72000；則2R=72000/33.14416=22992；R =111466C = 2R siin = 22292 siin155= 5593d = R coos = 11146 coos155=11107h = R d =339RCS圖5、曲曲率計算算方法3、集成成元之縱縱向接合合方法(1)、指形指形規格格：指長長L為18 mm，指距PP為6 mmm，指指端寬為1.5 mmm。(2)、指榫制制作將窯干后后集成元元試材刨刨光至厚厚度為221后

19、后進行指指榫切削削，切削削前需將將端部切切削范圍圍內之缺缺點去除除，以避避免缺點點于指榫榫部位影影響指接接膠合的的效果，然后進進行指榫榫切削作作業。(3)、集成元元之縱向向接合作作業指榫接合合以間苯苯二酚酚甲醛醛樹脂膠膠合劑進進行膠合合，木材材之布膠膠量約為為2500 g/m2，主劑劑與硬化化劑之比比例為11：1，榫接接布膠后后進行指指接端部部縱向加加壓接合合，加壓壓壓力為為10 kgff/cmm2，儀表表壓力控控制在220 kkgf/cm22以下，加壓時時間為55分鐘，置于常常溫硬化化時間為為4小時。所加壓壓之儀表表壓力計計算方式式如下：R PPA W式中，R：氣壓壓缸之斷斷面積 (cmm2

20、)P：儀表表壓力 (kggf/ccm2)A：集成成元材料料斷面積積 (ccm2)W：縱接接膠合壓壓力 (kgff/cmm2)2.5 2.55 3.114166 P10 2.11 10 kgff/2P111kgff/24、結構構用集成成材層積積加壓膠膠合方法法先以雙面面刨將指指接作業業后之柳柳杉集成成元刨光光至厚度度2 ccm，以以刨除指指接部位位之滲膠膠保持接接合處之之平整，然后進進行布膠膠，布膠膠量為2250 g/mm2，再以以水平加加壓夾具具臺進行行集成材材膠合作作業，每每支集成成材采用用12支集集成元膠膠合層積積而成，相鄰集集成元之之指接位位置間距距需錯開開15 cm以以上，加加壓至緊緊

21、密后以以扭力板板手進行行壓力之之檢測。加壓膠膠合時間間為4小時，其用膠膠量與壓壓力之計計算如下下：(1)、每支集集成材總總布膠量量：(6000 110 )/1100000 2550 gg/m22 111=116500 g(2)、集成壓壓力為6600 110 110 kkgf/2600000 kgff，利用用螺桿加加壓，加加壓螺桿桿總數222支計計算扭力力扳手載載重，扭扭力扳手手載重計計算公式式如下：FLWW R ( 3.114166 F DK ) / ( 33.14416 DDF K )D(dd1d2 ) / 2，R=DD / 2，FL：扭扭力扳手手施力作作功 (kgff-cmm)；K：螺紋紋

22、間距 (cmm)W：單一一螺桿所所需負載載之力6600000/222=227277 (kkg)R：螺桿桿之半徑徑 (ccm)F：摩擦擦系數 (0.2)；d1：螺螺桿外徑徑 (ccm)；d2：螺螺桿內徑徑 (ccm)D：螺桿桿平均直直徑 = (螺螺桿外徑徑+螺桿內內徑)/2 (cm)；FL =27227 1.48 (3.114166 0.22 2.88 +00.333)/(8.779655 -00.2 0.33)FL =9666 (kkgf-cm)四、三鉸鉸徑向拱拱型結構構用集成成材性質質試驗(一)、集成元元之基本本性質測測定1、柳杉杉集成元元基本性性質試驗驗方法(1)、密度試試驗，根根據CNN

23、S 4451，測量柳柳杉氣干干體積(V)，稱取試試材質量量(m)，依下下式計算算其氣干干密度(D；g/ccm3)：D =(2)、含水率率試驗，根據CCNS 4522，測量量柳杉干干燥前之之質量(m1)，將試試材置于于1033 22 烘箱中中，直到到質量恒恒重，即即為試材材絕干質質量(mm2)，依下下式計算算其含水水率：MC(%)=(3)、柳杉之之實木剪剪斷試驗驗，根據據CNSS 4555，柳柳杉以徑徑切面及及弦切面面兩種型型式進行行試驗，重復次次數各為為12次，依下式式計算其其剪斷強強度()： = (kkgf/cm22)式中，：剪斷斷強度P：最大大載重 (kggf)A：剪斷斷面積 (cmm2)

24、2、指接接性質試試驗方法法柳杉集成成元之四四點載重重靜力彎彎曲試驗驗，依據據CNSS110031中中靜曲CC試驗，如圖66所示，制作寬寬度及厚厚度與試試樣集成成元相同同，長度度為集成成元厚度度之255倍以上上之試材材。柳杉杉集成元元試材區區分為有有指接與與無指接接兩種，長度方方向有縱縱接膠合合集成元元，制作作試材時時，該指指接膠合合部位應應置于試試材中央央。指接接膠合集集成元試試材規格格為722(長) 10.1(寬) 2.11(厚)，其試試驗重復復14次。其靜曲曲強度依依表4區分為為3等，依依目視區區分集成成元，試試片靜曲曲強度之之平均值值及下限限值需符符合表所所示數值值以上。圖6、柳杉集成元

25、經縱向接合後進行四點載重靜力彎曲試驗(單位：)表4、依依目視區區分集成成元之靜靜曲強度度等級區區分標準準樹種群1等2等3等靜曲強度度( kkgf/cm22)靜曲強度度( kkgf/cm22)靜曲強度度( kkgf/cm22)平均值下限值平均值下限值平均值下限值A630475540405485365B540405485365450340C485365450340420315D450340420315390295E420315390295360270F390295360270330250(二)、結構用用彎曲集集成材強強度試驗驗：1、集成成材強度度性能之之試驗方方法(1)、四點載載重靜力力彎曲試試驗

26、根據CNNS 1110331靜曲曲A試驗，如圖77所示，測定在在破壞時時之靜曲曲強度(MORR)，依依比例限限度內之之上限載載重及下下限載重重及其相相對應之之撓曲差差，求出出靜曲彈彈性系數數(MOOE)。試材尺寸寸為5993(長) 10(寬) 25.2(厚)，跨距距5933(為集成成材實大大材厚度度之188倍以上上)。由下下式計算算出靜曲曲彈性系系數及靜靜曲強度度。MOE ( kkgf/cm22 ) = MOR ( kkgf/cm22 ) =式中，P：比例例限度內內上限載載重與下下限載重重值之差差 (kkgf)y：與與P相對應應之撓曲曲差 (cm)l：跨距距 (ccm)Pb：最最大載重重 (k

27、kgf)s：兩載載重點間間距 (cm)b：實大大集成材材試材寬寬度 (cm)h：實大大集成材材試材厚厚度 (cm)圖7、三三鉸徑向向拱形結結構用彎彎曲集成成材四點點載重靜靜力彎曲曲試驗(三)、煮沸剝剝離試驗驗1、試材材制作:從試驗集集成材之之兩端各各截取長長度為775 mmm之試試材，本本試驗共共制取112片試試材。2、試驗驗方法:將試片浸浸漬在煮煮沸水中中4小時，更在室室溫(110225 )之水水中浸漬漬1小時后后，從水水中取出出將試片片放入770 3 之烘箱箱中，干干燥244小時以以上，干干燥后試試片之含含水率應應較試驗驗前之含含水率為為低。但但標示第第類使用用環境目目的時，需進行行上述處

28、處理反復復兩次，之后計計算試片片剝離率率，測定定剝離長長度時，干裂、節所引引起木材材之破壞壞不視為為剝離。3、試片片合格標標準:將試材兩兩橫斷面面之剝離離長度達達3 mmm以上上者進行行測定并并合計之之。再求求出各集集成材剝剝離率之之平均值值，當兩兩橫斷面面之剝離離率在55以下下，且同同一膠合合層剝離離長度為為各試材材長度之之1/44以下者者為合格格。由下下式計算算出剝離離率：剝離率() = (兩兩橫斷面面剝離長長度之合合計/兩橫斷斷面膠合合層長度度之合計計) 1000 (四)、木塊塊剪斷試試驗:1、試片片制作:依CNSS110031膠膠合剪斷斷試驗之之規定，將膠合合試材制制取355片規格格如

29、圖66之試片片，進行行膠合剪剪斷強度度之預備備試驗。另外，于于實大尺尺寸集成成材靜曲曲A試驗后后，再從從試驗集集成材之之兩端各各取一個個試片，對于全全部膠合合層制作作成如圖圖8所示規規格之試試片，本本試驗共共需制取取1322片膠合合剪斷試試材。2、試驗驗方法:試驗時，試片之之剪斷面面與載重重軸成平平行，載載重速度度為約110000 kggf/mmin，直至試試片破壞壞為止。圖8、膠膠合剪斷斷試片制制作規格格(單位：)3、試片片合格標標準:試片之剪剪斷強度度及木破破率如表表5所示，柳杉剪剪斷強度度應為554 kkgf/cm，木破破率為770 %以上。表5、柳柳杉結構構用集成成材剪斷斷強度及及木破

30、率率標準樹種區分分編號樹種區分分剪斷強度度(kgff/cmm2)木破率(%)6柳杉、臺臺灣杉、杉木、西部側側柏及具具同等強強度之樹樹種5470五、兩鉸鉸徑向拱拱型結構構用集成成材制作作拱橋之之作業流流程拱形集成成材歩道道橋之制制造，橋橋身總長長5933 cmm，寬1116 ccm，扶扶手型式式設計為為中國式式拼花，橋面板板至扶手手高度依依公路橋橋梁設計計規范，規定需需為1005 ccm高，且所有有木材均均經CCCA防腐腐處理。 (圖9)圖9、彎彎曲集成成橋梁之之俯視圖圖(單位：)(一)、基礎橋橋墩施工工依設計以以混凝土土鋪設橋橋梁基礎礎，混凝凝土之規規格為1160長 45寬 60厚。首首先進行

31、行模板作作業，基基礎臺面面離地表表約300，需需視施工工現場之之斜坡，經水平平儀量側側后之高高度為基基準。混混凝土之之水泥、細沙及及卵石，其比例例為1：2：4，模板板拆除時時間為灌灌漿后33天。(圖10)圖10、基座尺尺寸與扣扣件之距距離(單位：)(二)、錨栓安安置錨栓總長長30 cm，直徑11.5 cm，一端加加工折彎彎如錨狀狀，材質質為不銹銹鋼螺桿桿，其用用途是作作為基礎礎與彎曲曲集成梁梁端部扣扣件之連連結，同同時于混混凝土硬硬化后可可加強牢牢固作用用，于灌灌漿過程程中每一一型扣扣件與66支錨栓栓套入后后埋進混混凝土基基礎中，位置分分別在距距基座長長邊約99 cmm，離寬寬邊約225 cc

32、m處，錨栓露露出基礎礎外2.533 cmm長，埋埋入深度度1720 cm。(三)、護欄施施工1、裝飾飾拼花首先制作作拼花之之矩形內內框，框框體四角角以455接合，其接合合部以木木釘及涂涂布環氧氧膠接合合，周圍圍4支連結結材同樣樣以木釘釘接合。2、護欄欄柱、扶扶手及拼拼花之連連結拼花、護護欄柱及及扶手以以L型角鐵鐵接合，柱與扶扶手使用用A344多功能能角鐵接接合，拼拼花及扶扶手與護護欄柱接接合位置置依據橋橋梁曲率率為基準準。(圖11)圖11、彎曲集集成橋之之側視圖圖(四)、護欄與與彎曲集集成梁之之接合以兩支直直徑1.5888cm不不銹鋼螺螺栓進行行接合，螺栓之之端距及及間距依依規范分分別為螺螺栓

33、直徑徑之4倍 (77cm) 及 7倍 (111cmm )以以上(圖12) 。圖12、集成梁梁與護欄欄柱之組組合詳圖圖(五)、結構用用彎曲集集成材之之安裝三支結構構用彎曲曲集成材材作為拱拱橋主梁梁，兩側側端部安安裝時，置入于于事先固固定于混混凝土橋橋墩上之之型扣扣件內，再以44支13.5 1.5888 () 之之螺栓接接合固定定于基座座上，相相鄰集成成材之間間距為440 ccm，施施工時應應注意維維持三支支主梁上上緣在同同一高度度，以利利于橋面面板材之之鋪設與與橋梁結結構之完完整。(六)、補強材材施工分別在距距離結構構用彎曲曲集成材材兩端部部1500 cmm位置，以2 88規格之之南方松松防腐材

34、材作為側側向支撐撐。(七)、橋面板板鋪設橋面板尺尺寸為22 4之柳柳杉防腐腐材，長長度1116 ccm，以以7.77 cmm長之鍍鍍鋅牙釘釘，由橋橋梁之一一端開始始鋪設于于彎曲集集成梁材材面上，每一支支橋面板板材間距距為0.4 ccm。 (八)、護木木油涂裝裝以Cabbot水水性透明明耐候漆漆(水性油油脂、水水性壓克克力樹脂脂)涂刷木木材表面面，干燥燥時間為為24小時時，涂刷刷次數為為2次，在在第一次次涂刷后后之155分鐘內內，于漆漆面仍處處于濕潤潤狀態下下復刷。六、彎曲曲集成拱拱橋之測測試(一)、潛變測測試：橋梁建造造完成之之后依公公路橋梁梁施工規規范，人人行步道道橋應用用場合之之活載重重設

35、計以以4000 kggf/mm計算算，將水水泥柱平平均放置置于橋面面上，以以位移計計量測于于橋梁中中心，以以監測梁梁中央位位置之彎彎曲變位位量，最最初兩星星期每天天量測一一次，接接著每三三天量測測一次，持續三三星期，最后每每一星期期量測一一次，預預計量測測三個月月的時間間。記錄錄每一次次量測之之變位量量，繪制制彎曲變變形-時間關關系曲線線，其最最后結果果不得超超過公路路橋梁設設計規范范L/3300。(二)、含水率率監控:施工完成成后彎曲曲集成梁梁之含水水率為330%以以上，定定期每個個月測量量一次彎彎曲集成成梁含水水率，量量側部位位在彎曲曲集成梁梁之下弦弦桿材外外側。(三)、耐久性性檢測:經C

36、CAA防腐處處理后之之柳杉造造林木，于長期期暴露天天候之試試驗條件件下，觀觀察其腐腐朽、白白蟻、蛀蛀蟲、變變色以及及涂裝效效果等現現象并進進行紀錄錄。七、彎曲曲集成材材設計與與規范生田晴家家(19983, 19984)指出以以不同曲曲率對針針葉樹與與闊葉樹樹進行應應力分析析，得到到彎曲集集成材對對壓縮應應力及引引張應力力的耐力力具有隨隨著彎曲曲度的增增加而降降低的情情形，因因此對于于彎曲集集成材之之設計必必須對曲曲率因素素與徑向向應力兩兩個主要要因子來來調整設設計值。(一)、彎曲應應力：木構造建建筑物設設計與施施工技術術規范對對彎曲集集成材之之規定，彎曲部部分之容容許彎曲曲應力依依下式計計算；

37、且且彎曲集集成材之之容許彎彎曲應力力必須乘乘以曲率率因素(內政部部建筑研研究所 20003) 。容許彎曲曲應力集成材之之彎曲應應力()依AITTC(119844)規定定如下式式：彎曲應力力=斷面模數數S=k=1-20000()2A式中k為為曲率因因素t為集成成元厚度度為集成成材中心心線之曲曲率半徑徑(二)、徑向應應力梁深固定定之矩形形斷面受受彎構材材承受彎彎矩時，在半徑徑方向所所發生之之最大應應力依下下式計算算：(內政部部建筑研研究所 20003;日日本建筑筑協會220022)半徑方向向應力R= (kkgf/cm22)式中RR為徑向向應力M彎曲力力距為集成成材中心心線之曲曲率半徑徑b為試材材斷

38、面寬寬度d為試材材斷面深深度。(三)、木材集集成梁之之最大水水平剪應應力(b)(王松松永 119933)：最大水平平剪應力力(b)=Pb為最最大載重重(kggf) 。內政部建建筑研究究所(220033)在設設計規范范中對于于彎曲集集成材之之容許徑徑向應力力尚有下下述歸定定:1、彎曲曲力矩使使梁彎曲曲度減少少時，(增加曲曲率半徑徑)，徑向向應力為為受拉，其值應應為集成成材容許許剪應力力三分之之一以下下。2、彎曲曲力矩使使梁彎曲曲度增大大時，(減少曲曲率半徑徑)，徑向向應力為為受壓，其值應應為集成成材纖維維垂直方方向之容容許壓縮縮應力值值以下。參、結果果與討論論一、柳杉杉集成元元之基本本性質(一)

39、、靜曲性性質柳杉集成成元以非非破壞性性靜曲試試驗求得得之靜曲曲彈性系系數平均均值為1143 445 1103kgff/cmm2。符合合CNSS110031(20002)對對于F樹種群群1等集成成元靜曲曲彈性系系數之標標準900 kggf/ccm2高出588.8，且能能達D樹種群群如鐵杉杉，阿拉拉斯加扁扁柏之要要求(平均值值1100 kggf/ccm2，下限限值955 kggf/ccm2)。(二)、膠合性性質1、柳杉杉實木之之膠合剪剪斷強度度為999.622188.799 kggf/ccm2，符合合柳杉剪剪斷強度度應為554 kkgf/cm22以上，合格率率為1000達達標準995以以上之條條件

40、，且且木破率率在700%以上上亦符合合標準。此結果果亦能符符合對鐵鐵杉、阿阿拉斯加加扁柏之之要求，甚至可可達南方方松、花花旗松等等之要求求(722 kggf/ccm2)。2、實際際制造成成集成材材后，經經取樣其其膠合層層之膠合合剪斷強強度平均均為1006.44233.9 kgff/cmm2，木破破率為887。(三)、指接性性質經指接后后之集成成元試材材，其靜靜曲強度度平均值值為4993880 kkgf/cm22，最小小值為3333 kgff/cmm2，在合合格率須須達955以上上之條件件下，對對于CNNS1110311(20002)中F樹種群群1等集成成元靜曲曲強度之之標準3390 kgff/

41、cmm2，尚高高出266.4，顯示示指接部部位強度度并不影影響集成成元等級級區分。二、目視視分等結結果柳杉集成成元試材材于非破破壞試驗驗后，經經目視區區分法判判定集成成元等級級發現，目視11等集成成元占總總集成元元數量之之15，2等集成成元占220，3等集成成元占117，4等集成成元占112，而以等等級外集集成元占占36為為最高，如圖113所示示。其中中判定因因子以集集中節徑徑比為主主，其次次為寬面面之材緣緣部徑比比、端裂裂、腐朽朽及相異異樹種，而平均均年輪寬寬與纖維維傾斜比比并不影影響等級級之判定定。顯示示該批柳柳杉集成成元可能能多取自自于小徑徑原木，使得制制材品存存在有較較多之節節，而影影

42、響集成成元等級級導致利利用率較較低。圖13、目視區區分等級級集成元元之數量量分布三、三鉸鉸徑向拱拱型集成成材之強強度性能能根據目視視區分之之集成元元，經適適當組合合后所制制作成22組不同同類型之之對稱異異等級集集成材，經CNNS 1110331 (20002)寬寬度調整整因子求求出其靜靜曲強度度。由表表6可知，對稱異異等級結結構用集集成材第第1類型(11122233)及第2類型(11233344)之MOEE分別為為3566 1103kgff/cmm2與3166 1103kgff/cmm2，MORR分別為為7033 kggf/ccm2與8966 kggf/ccm2，有關關靜曲載載重變位位關系如如

43、圖144199。當集成材材最外層層用集成成元皆采采用1等集成成元時，皆符合合對稱異異等級集集成材EE95-F2770之等等級。由由于是三三鉸拱之之靜曲測測試，其其相對應應之性能能更能進進一步符符合E1170-F4995強度度等級之之標準，其中第第2類型之之靜曲強強度高于于第1類型277，且靜靜曲彈性性系數亦亦高于第第1類型200。依依集成元元之排列列組合形形式，第第1類型之之強度性性能于理理論上應應優于第第2類型，然而實實驗結果果并未如如預期之之原因，可能與與重復次次數僅為為3次，易易受實驗驗變因之之影響。然而，本試驗驗結果顯顯示以三三鉸徑向向拱型集集成材運運用時，其靜曲曲承載性性能遠高高于標

44、準準，因而而增廣其其未來可可能應用用之場合合。表6、三三鉸徑向向拱型集集成材之之靜曲性性能集成材類類型破壞載重重(kggf)破壞載重重下之彎彎曲力矩矩(1003 kggf-ccm)靜曲強度度(kggf/ccm2)靜曲彈性性系數(1033 kggf/ccm2)第一類型型對稱異異等級集集成材(11222333)59255(322)683 (322)645 (322)328 (555)第二類型型對稱異異等級集集成材(12333444)74977(100)864 (100)816 (100)393 (1)()為為變異系系數值圖14、第1類型結結構用彎彎曲集成成材之靜靜曲載重重變位圖圖(試材NOO.1)

45、圖15、第1類型結結構用彎彎曲集成成材之靜靜曲載重重變位圖圖(試材NOO.2)圖16、第1類型結結構用彎彎曲集成成材之靜靜曲載重重變位圖圖(試材NOO.3)圖17、第2類型結結構用彎彎曲集成成材之靜靜曲載重重變位圖圖(試材NOO.1)圖18、第2類型結結構用彎彎曲集成成材之靜靜曲載重重變位圖圖(試材NOO.2)圖19、第2類型結結構用彎彎曲集成成材之靜靜曲載重重變位圖圖(試材NOO.3)(三)、設計規規范下之之靜曲性性質1、設計計撓度限限制下之之彎曲力力距依內政部部營建署署之設計計及施工工規范之之規定，受彎構構材剛性性之彈性性變形范范圍內之之最大撓撓度為LL/3000，且且不得大大于2 cm。

46、本試驗驗之實大大尺寸集集成材梁梁高為225 ccm，依依本試驗驗試材之之跨距為為5933 cmm可知，最大變變位量不不得超過過1.996，根據此此變位量量探討各各試材相相對應之之靜曲載載重值。由表77所示，在達到到最大靜靜曲撓度度限制之之設計規規定值時時，各不不同組合合之集成成材試材材的相對對應彎曲曲力矩值值，約為為最大靜靜曲破壞壞時之彎彎曲力矩矩值的111229 %。其中中第一類類型所能能承載之之撓度限限制下彎彎曲力距距1977 103kgff-cmm則大于于第二類類型1116 %。2、均布布載重之之評估對稱異等等級結構構用集成成材在設設計撓度度限制下下之等效效均布載載重值，以1等為最最外層

47、及及次外層層集成元元與2等為內內層及33等為中中間層用用集成元元，所組組成之對對稱異等等級集成成材，其其設計撓撓度限制制下等效效均布載載重平均均值為4448 kgff/m，另外以以1等為最最外層、2等為次次外層、3等為內內層及44等為中中間層用用集成元元之對稱稱異等級級集成材材，其設設計撓度度限制下下等效均均布載重重平均值值為2007 kkgf/m，較較第1類型低低1166 %。在受拉狀狀態下，彎曲集集成材容容許徑向向應力為為集成材材容許剪剪應力之之1/33，柳杉杉為B22類樹種種，Lfsx-x9 kkgf/cm22，因此此彎曲集集成材容容許徑向向應力ffRu應為3 kgff/cmm2，從表表

48、7可知，第1類型及及第2類型集集成材其其設計變變位量之之徑向應應力皆低低于容許許徑向應應力值，且僅為為容許徑徑向應力力值的334及及16，足見曲曲率半徑徑為11146之彎曲曲集成材材在靜曲曲載重條條件下，其所產產生之徑徑向應力力并非破破壞之關關鍵因素素，因此此本試驗驗材料斷斷面尺寸寸為100 255之柳杉杉彎曲集集成材，于等效效均布載載重為4448 kgff/m及及2077 kggf/mm之條件件下，可可應用于于跨距5593之場合合。表7、設設計規范范下之結結構用集集成材靜靜曲性質質集成材類類型設計變位位量之載載重值破壞時等等效均布載重重(kgff/m)破壞載重重下之徑徑向應力力(kggf/ccm2)彎曲力矩矩(1033kgff-)等效均布布載重(kgff/m)徑向應力力(kggf/ccm2)第一類型型對稱異異等級集集成材(11222333)197 (499)448 (499)1.033(499)15544 (332)3.555(322)第二類型型對稱異異等級集集成材(12333444)91 (25)207 (255)0.488(255)19666 (110)4.499(100)()為為變異系系數值四、二鉸鉸徑向拱拱型集成成材橋梁梁之強度度性能評評估(一)、理論設設計值橋面寬1110，大梁梁由3支2鉸徑向向拱形集集成材為為