本研究主要探討自攻螺絲補強木構造接點的剪力行為，透過剪力試驗及相關的補充性試驗，觀察緊固件能夠提供的剪力強度、延展性及整體構件的破壞型態，並以實驗結果和歐盟木構造設計規範中接點之剪力公式計算的剪力值進行比較，以評估歐盟規範公式應用於台灣常用之材種及自攻螺絲的可行性。 剪力試驗之試體配置是以三支結構用之木材透過結構用自攻螺絲進行組合，在中間主構材施予載重，形成雙剪切面的受力形式。藉由文獻回顧整理，可知影響接點剪力力學行為的相關因子，以規劃實驗參數。本研究是以木構件的材種(福杉及柳杉)、緊固件的種類(全牙及半牙自攻螺絲)及有無使用墊片的鎖固作為剪力試驗的實驗參數，以了解材種、接合形式對於接點力學行為之影響。之後以20噸萬能試驗機進行加載，以3mm/min的加載速度進行，並加載至試體破壞為止，過程中紀錄載重、位移的關係，並觀察構件破壞的型態。 經由剪力試驗所得之實驗結果可知，在材種方面，雖然使用福杉的試體在最大承載能力及剛度方面皆不及柳杉，但是在穩定性及韌性方面卻比柳杉優異。就破壞類型而言，使用福杉的試體以木構件外觀上無顯著破壞的破壞類型為主，其發生率為69%，而柳杉則以外觀上有脆性破壞為主要的破壞類型，其發生率為86%。而在緊固件對於剪力行為的影響方面，由實驗結果顯示，雖然使用全牙自攻螺絲各方面力學性能的整體平均皆大於使用半牙之試體，但其差異並不顯著。而在破壞類型方面，使用全牙自攻螺絲以外觀無顯著破壞且線形長的破壞類型為主，其發生率為53%；而使用半牙自攻螺絲以外觀有脆性破壞的破壞類型為主，其發生率為69%。 而在接點有無使用墊片對於剪力行為的影響，由實驗結果得知，儘管有使用墊片試體的剛度略小，但是在韌性及最大承載能力方面卻具有比無使用墊片試體更可觀的延展性及承載能力。而在破壞類型方面，有無使用墊片對於外觀上有無顯著的破壞影響不大。 最後由歐盟接點評估公式的計算結果可知，模態一公式(h)的計算值代表剪力強度的理論值，其中，使用柳杉試體的剪力強度理論值為10334 40 N，福杉為8438 40 N。計算值與實驗值誤差範圍為16%至51%之間，且實際測得之實驗值大於理論值，評估結果相對保守；若需要更精準地評估預測接點的剪力強度及破壞模式，則建議進一步修正、優化評估公式，以利國產材的力學性能評估。
Shear behaviour of timber connections with transversal dowel fasteners and verification of analytic formula
蕙安, 游. (Author). 2019
學生論文: Doctoral Thesis