¶ 公路橋梁設計規範－981223_本文(Final)（第 299–320 頁）
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269腹板面積與受拉翼板面積比β圖9.6 α = 0.72 時之折減因數 R腹板面積與受拉翼板面積比β圖9.7 α = 0.5 時之折減因數 R
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270
4. 支柱加勁材規定設計連續混合梁內支點處之支壓加勁材時，其α 值小於0.7者，應假定腹板不承受支壓。
¶ 9.2.12 鋼橋面板之上部結構
¶ 1 通則
本節規定適用於以加勁鋼板做為橋面板之鋼橋設計，通常此種橋面板是使用縱向肋條及橫梁加勁;橋面板之有效寬度可視為肋條及橫梁之上翼板。通常包括縱向肋條之橋面板可視為主箱型梁或板梁之上翼板。9.2.12節1.項至9.2.12節10.項中所稱之肋條及橫梁係含橋面板有效寬度在內之斷面。
除9.2.12節1.項至9.2.12節10.項之特別規定外，本規範之其他相關規定亦應遵守。適當之彈性分析法如等值直交異向板法(Equivalent-orthotropic-slab method)或等值格子梁法(Equivalent-Grid Method)可用於鋼橋面板之設計。等值勁度性質應妥為選擇，俾能正確模擬實際之橋面板。適當之彈性分析法如考慮斷面形狀扭曲變形效應之薄壁梁分析法(Thin-Walled-Beam Method)，可用於鋼橋面板箱梁橋之設計。箱梁設計必須核算車道或車輛載重在各種排列下所產生最大變形(扭曲)之影響。
另一種設計法(載重因數設計)見9.3.23節之規定。
¶ 2 輪重接觸面積
3.5節所規定之輪重，應平均分佈於下列規定之矩形面積橋面板上：
| 輪重 Ton(KN) | 垂直於行車方向之寬度 cm(m) | 平行於行車方向之長度 cm(m) | ||
|---|---|---|---|---|
| 3.65(36) | 50.8+2t(.508+2t) | 20.3+2t(.203+2t) | ||
| 5. 5(54) | 50.8+2t(.508+2t) | 20.3+2t(.203+2t) | ||
| 7. 3(72) | 61.0+2t(.610+2t) | 20.3+2t(.203+2t) | ||
| 上表中，t為磨耗層之厚度cm | (m) | |||
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¶ 3 橋面板之有效寬度
(1) 肋條及橫梁充當縱向肋條或橫梁之上翼板橋面板之有效寬度可用被認可之近似方法*計算之。
(2) 大梁若大梁之有效跨徑不小於:(1)大梁腹板間最大距離之5倍及(2)橋面板邊緣至最近大梁腹板之最大距離之10倍時，則充當大梁上翼板之橋面板全寬皆屬有效。另一方面，有效跨徑在簡支跨徑時應取實際跨徑，連續跨徑時應取反曲點間距離。有效寬度可用被認可之分析方法決定之。
箱梁下翼板之有效寬度應依9.2.10節4.項(1)之規定計算。
¶ 4 容許應力
(1) 橋面板之局部彎曲應力所謂局部彎曲應力係指橋面板因輪載重作用於肋條及橫梁而產生之應力。橋面板由於規定輪載重加30%衝擊力所產生之局部橫向彎曲應力，除非能以更精細之疲勞分析或以適當之疲勞試驗證明有較高容許應力者外，不得超過2100kg/cm2 206.842MPa。橫梁間距至少為縱向肋條腹板間距三倍之橋面板配置方式，其局部縱向及橫向彎曲應力不需與下列(2)與(3)項之彎曲應力組合。
(2) 縱向肋條之彎曲應力縱向肋條之總彎曲應力，由(1)肋條之彎曲與(2)大梁之彎曲所組合者，可超過9.1.3及9.2.2節所規定容許應力之25%。但此二者之每一單項彎曲應力不得超過9.1.3與9.2.2節所規定之容許彎曲應力。
(3) 橫梁之彎曲應力不得超過9.1.3與9.2.2節規定之容許彎曲應力。
* "Design Manual for "Orthotropic Steel Plate Deck Bridges" AISC, 1963 或"Orthotropic Bridges, Theory and Design" by M.S. Troitsky, Lincoln ArcWelding Foundation,1967.
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272
(4) 肋條、橫梁及大梁之接合點肋條與橫梁腹板之連接、為使肋條能穿過橫梁腹板之開孔、橫梁與大梁腹板之連接及肋條之續接等若位於拉應力區內，將影響橋梁之疲勞壽命。上項細部設計必須依9.1.3節所列最大應力循環次數及容許疲勞應力之規定辦理；並應以合理疲勞分析設計之。縱向肋條腹板與橋面板之接合設計，應使其足以承受因輪載重而產生於腹板之橫向彎曲疲勞應力。
¶ 5 鋼板厚度
(1) 縱向肋條及橋面板構成縱向肋條之鋼板及肋條腹板間之橋面板應符合9.2.5節14.項所規定之最小厚度。fa值可取由(1)肋條之彎曲及(2)大梁之彎曲所產生壓應力總和之75%，但不得小於此二者之各別彎曲模式所產生之壓應力。
(2) 大梁及橫梁箱梁、板梁及橫梁之鋼板應符合9.2.4節2.項至9.2.4節6.項及9.2.10節4.項之規定。
¶ 6 縱向肋條之最大細長比
縱向肋條之細長比L/r，除以詳細分析證明橋面板不致因大梁彎曲所產生之壓應力而發生整體挫屈者外，不得超過下式計得之值。
式中，L：橫梁間距。
r ：含有效橋面板寬度在內之肋條對通過水平中心軸之迴轉半徑。
F ：橋面板視為大梁之上翼板時，在橋面板所產生之最大壓應力，kgf/cm2MPa；此應力應為正數。
FY：肋條材料之降伏強度，kgf/cm2 MPa。
¶ 7 隔梁
隔梁、橫構架或其他方式之組構等應設置於每一支點上，以傳遞側向力於支承並抵抗橫向旋轉、位移及扭曲變形。中間隔梁或橫構架之設置位置應與大梁之分析相符合。
中間及支點上之隔梁或橫構架之勁度及強度應與大梁分析相符合。
| 1000 | 10.34 18.62F − F F 2 y y |
|---|
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¶ 8 勁度需求
(1) 撓度肋條、橫梁及大梁因活重加衝擊力所產生之撓度，可大於9.1.7節之限制，但以不超過其跨徑之1/500為宜。撓度計算應與其應力計算之分析相符合。
為防止磨耗層之過度惡化，鋼橋面板因規定輪載重加30%衝擊力所產生之撓度，以小於肋條腹板間距之1/300為宜。橋面板撓度計算時不得考慮磨耗層之勁度效應。
(2) 振動橋梁之振動特性應予考慮，使能有合理之設計。
¶ 9 磨耗層
必須充分固結於橋面板上，以使橋面平順且不滑，並能保護板面以防止銹蝕與磨損。磨耗層之材料應具有:
(1) 足夠之延性以調和加諸於橋面板之膨脹及收縮，避免產生開裂或剝脫。
(2) 足夠之疲勞強度以抵抗因橋面鋼板撓度而產生之撓曲裂縫。
(3) 足夠之耐久性以抵抗車轍、推撞及磨損。
(4) 對水、機動車燃料及油類等具有不滲透性。
(5) 抵抗因除冰鹽(Deicing Salts)、油類、汽油、柴油燃料及煤油等所產生之變質。
¶ 10 閉合斷面肋條
可不設檢查、清潔、及油漆用之開孔。此類肋條之(i)肋條腹板與橋面板之接合；(ii)肋條之續接及(iii)隔梁或橫梁腹板與肋條之末端之接合處，必須用連續銲密閉以防止水份進入。
¶ 9.3 強度設計法—載重因數設計
¶ 9.3.1 範圍
載重因數設計係依設計載重乘以因數以設計各構材之方法。為確保結構物之供用能力與耐久性，結構物在超載時永久變形之控制、在使用載重時之疲勞特性、及在使用載重時活重撓度之控制，均應考慮。參閱9.2節使用載重設計即容許應力設計法，係另一種設計方法。
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¶ 9.3.2 載重
使用活重為無需特殊載重許可而能合法通行於公路上之車輛。
在設計上使用載重係為第三章所述之靜重、活重與衝擊載重等。
超載重係指在不產生永久損害下，偶而作用於結構上可被允許之活重。設計時最大超載重為5)
(IL +/3。
最大載重依9.3.6節之規定辦理。
¶ 9.3.3 設計理論
除9.3.7節1.項(3)節另加修正者外，所有彎矩、剪力及其他力量應假定結構物在彈性行為下決定之。
所有構材之設計應依本規範9.3.7至9.3.19節所規定之方法辦理。其最大強度至少應等於依其設計載重乘以3.23節所規定之相關載重因數所產生之總值。
使用行為應依照本規範9.3.20至9.3.22節之規定檢核。
¶ 9.3.4 假定
1. 撓曲構材內之應變應假定與自其中性軸之距離成正比。
¶ 2 鋼材之應力低於所用鋼材之降伏強度
yF 時，應為E值(2.1E106kgf/cm2)乘以該鋼材之應變。若應變大於鋼材降伏強度之應變，其應力則與應變無關，並等於降伏強度yF值。此項假定並應適用於混凝土橋面板負彎矩區內之縱向鋼筋，若該區域內設有剪力連接器以確保其合成效用。
3. 在最大強度時，合成梁混凝土橋面板之壓應力與應變無關，其值等於0.85'cf 。
4. 除非符合9.3.20節2.項及9.3.21節2.項(2)之規定，撓曲計算時混凝土之拉力強度應省略不計。
¶ 9.3.5 結構鋼材之設計應力
，應依9.1.2節所規定之各種所用鋼材之標稱降伏點或降伏強度yF值設計。
¶ 9.3.6 最大設計載重
承受應力之構材所能承受之最大彎矩、剪力或軸力，應依3.23節之公式計得。結構物
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275之每一部份應依合適之分類載重與分類載重組合所需之最大設計載重設計。
¶ 9.3.7 撓曲構材
除9.3.8至9.3.24節有適用之規定可取代外，撓曲構材應符合本節下列需求。組合I型梁受壓翼板寬度b宜不小於0.2倍腹板深度，但不得小於0.15倍腹板深度。如受壓翼板面積小於受拉翼板面積，則最小翼板寬度可取為兩倍受壓腹板深度而不用腹板高度。受壓翼板厚度t宜不小於1.5倍腹板厚度；受拉翼板之寬厚比b/t不得超過24。
¶ 1 結實斷面
有適當側向支撐、固定梁深、無腹板縱向加勁材、受拉翼板無開孔且具高度抗局部挫屈強度之撓曲構材斷面者，可視為結實斷面。
滾軋或組合撓曲構材斷面，若符合下列(1)節之規定者，應視為結實斷面，其最大強度為：
式中，Fy ：所用鋼材之規定降伏點Z ：斷面塑性模數*
(1) 結實斷面應符合下列需求： (某些常用鋼材之需求見表9.15)
a.
受壓翼板yF
341.2(9-93)
式中，b ：翼板之寬度t ：翼板厚度
b. 腹板厚度yF
1596.2(9-94)
式中，D ：翼板間之淨距離wt ：腹板厚度。
* 滾軋斷面之Z 值表列於「Manual of Steel Construction, Ninth Edition, 1989,AISC」；AASHTO Standard Specification for Highway Bridge,2002 之附錄D 提供有Z 值計算方法。
| 341.2 | |
|---|---|
| F y | |
| t | F y |
|---|
| 1596.2 | |
|---|---|
| F y | |
| t w | F y |
|---|
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276當tb 及wtD 兩者均超過上述上限值之75%時，應符合下式：
yf
2.
2793(9-95)
式中，Fyf ：受壓翼板降伏強度。
c.
受壓翼板側向支撐之間距u
bMMrL510)](55.153.2[×−l(9-96)
yuFMM410)](52.148.2[×−l式中，Lb ：受壓翼板之側向支撐點間之距離yr ：對Y－Y 軸之迴轉半徑lM ：無支撐範圍端之較小彎矩yuFM=Z，無支撐範圍另端之極限彎矩。
當彎矩在兩支撐點間僅產生單一曲率時uMM /l為正，產生反向曲率時uMM /l為負。
所需側向支撐應能防止主構材之側向位移及扭轉，或將受壓翼板之頂部及側部埋設於混凝土內。
d. 最大軸向壓力Fy≤構材之軸向載重超過AF150y.
時，應依9.3.17節2.項之規定以梁－柱理論設計。
(2) 上項9.3.7節1.項之規定適用於能實際達到Mp之鋼材。如AASHTO M270 Grades36, 50及50W(ASTM A709 Grades 36, 50及50W)及AASHTO M270 GradeHPS70W (ASTM A709 Grade HPS70W)之鋼材，均符合該項需求。上述第(1)
節之限制詳表9.15：
| t t w | F yf |
|---|
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277表9.15 結實斷面之限制∗：
uMM /l非0 與1 時，由公式(9-96)計算。
(3) 依第9.3.7節1.項(1)之規定設計AASHTO M270 Grades 36, 50及50W(ASTMA709 Grades 36, 50及50W)鋼材負彎矩支承處為結實斷面之連續梁，以彈性分析所決定支承點上之負彎矩在超載重及最大載重時最大可減少10%，但跨內之彎矩應增加等值反向靜態下兩相鄰支承點所減少之負彎矩。例如，跨徑中央之彎矩應增加兩相鄰支承點上所減少彎矩之平均值。此項折減不適用於懸臂載重所產生之負彎矩。
前述10%之彎矩重分布不適用於及AASHTO M270 Grade HPS70W 或Grade 70W (ASTM A709 Grade HPS70W or Grade 70W)鋼材之結實斷面。
¶ 2 有側向支撐之非結實斷面
不符合9.3.7節1.項(1)之需求但合於下列(1)節規定之滾軋或組合撓曲構材，其最大強度應計算如下取小值：
xtyuSFM =(9-98)
或bxcyuRSFM =(9-99)
配合9.3.7節2.項(3)規定，式中ycrFbtF≤⎟⎠⎞⎜⎝⎛=21167b=受壓翼板寬度t=受壓翼板厚度Sxt=受拉翼板之斷面模數Sxc=受壓翼板之斷面模數Rb=依據9.3.7 節4.項計算之翼板應力折減係數，使用公式(9-103b)時以fb 代替
| F kgf/cm2 y MPa | 2520 248.21 | 3500 344.74 | 4900 482.64 |
|---|---|---|---|
| b /t | 21.7 | 18.4 | 15.5 |
| D/t w | 101 | 86 | 72 |
| * L /r (M /M =0 ) b y l u | 100 | 72 | 51 |
| * L /r (M /M =1 ) b y l u | 39 | 28 | 20 |
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Mr/ Sxcfb =受壓翼板之因數化彎曲應力，不大於Fy
(1) 上項公式適用於符合下列需求之斷面：
a.
受壓翼板24≤tb(9-100)
b. 腹板厚度須符合公式(9-104)或公式(9-109)，並符合9.3.8節2.項或9.3.8節3.項相關需求。無加勁之腹板，其腹板厚度不得小於D/150。
c.
受壓翼板側向支撐之間距dFALyfb1406000≤dFAyf8101379 ×(9-101)
式中，d：小梁或大梁之梁深。
Af：翼板面積。
如不滿足公式(9-101)條件，則以公式(9-99)計算所得之Mu不得大於
9.3.7節4.項(1)規定。
d. 最大軸向壓力AFPy15.
0≤(9-102)
構材之軸向載重超過0.15AFy時，應依9.3.17節2.項之規定以梁－柱理論設計。
(2) 上述第(1)節之限制，詳表9.16：
表9.16 有側向支撐非結實斷面之限制*此項限制用於Fcr=Fy，另參見9.3.7 節2.項及9.3.7 節2.項(1)(a)
3. 漸變(Transitions)
| kgf/cm2 F y MPa | 2520 248.2 | 3500 344.7 | 4900 482.6 | 6300 620.5 | 7000 689.5 |
|---|---|---|---|---|---|
| b / t* | 23.2 | 19.7 | 16.6 | 14.7 | 13.9 |
| L d / A b f | 556 | 400 | 286 | 222 | 200 |
| D /t w | 參見 9.3.7 節 5.項(1)，9.3.7 節 6.項(1)， 9.3.8 節 2. 或3 項適用條件，無加勁之腹板，其值不得大於150 | ||||
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279除構材腹板厚度應符合9.3.7節1.項(1)(b)之規定者外，構材之幾何性質介於9.3.7節1.項與9.3.7節2.項限制間者，其最大強度可採用直線內插法計算。
¶ 4 部分側向支撐構材
構材不符合9.3.7節2.項(1)(c)側向支撐需求者，應於間距Lb位置設有不連續側向支撐點，以使所考慮斷面強度滿足9.3.7節4.項(1)節需求，側向支撐應設置以束制受壓翼板之側向變位及防止整個斷面扭轉。
(1) 如構材不滿足9.3.7節2.項(1)(c)側向支撐需求，且壓力側翼板與構材斷面對腹板垂直軸之慣性矩比
，在之範圍，其最大強度應按下列計算：
式中，1Rb =，適用於縱向加勁梁若其細長比滿足下式需求：
bwfktD453≤式中，
4.0≥
sDd22917.5⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛≥⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=csDDdDk
4.0<csDd264.
11⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=scdDDkds= 縱向加勁板中心或加勁角鋼之行距線(gage line)至受壓翼板內側面或腳間之距離。
=bf受壓翼板之因數化彎曲應力當腹板兩邊皆受壓時，取k=7.2。否則，不論有無縱向加勁材之大梁，Rb計算如下：
0.
1])[(002.
01≤−−=
rwcfcwcbMtDAtDRλ(9-103b)
式中，cD ：腹板受壓深度(cm)，對於合成梁Dc 依據9.3.9 節2.項規定計算。
| D ≤1447.7 t w | k f b |
|---|
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280wt ：腹板厚度(cm)。
A ：受壓翼板面積(cm2)。
rM：側向扭轉挫屈彎矩或降伏彎矩，見下述定義(kgf-cm)。
xcS：受壓翼板之斷面模數(cm3)。活重時使用合成斷面之斷面模數。
λ = 4080，適用於所有Dc 小於或等於D/2 之斷面。
= 3310，適用於所有Dc 大於D/2 之斷面。
構材之彎矩容量rM 不得超過降伏彎矩yM。除此外，rM 亦不能超過下列之側向扭轉挫屈彎矩：
符合cFtDλ≤或腹板有縱向加勁之斷面：
符合wcytDF<λ之斷面：
當pbLL ≤時，Mr=My(9-103d)
當pbrLLL>≥時，yprpbxcybrMLLLLSFCM≤−−−=))
(
5.01((9-103e)
215)
10402(xcyycrSFdIL×=(9-103f)
當rbLL ≥時，ybrxcybrMLLSFCM≤=
2)
(2(9-103g)
其中bL ：受壓翼板無側向支撐長度。
ypFrL/'2519=，cm。
'r ：受壓翼板對腹板面垂直軸之迴轉半徑(cm)。
Iyc：受壓翼板對腹板面垂直軸之慣性矩(cm4)。
d：梁深，cm。
| t w | F y |
|---|
| I yc) L b | 2 J d 0.772 +9.87( ) I L yc b |
|---|
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3))
()
((333wtcDtbtbtJ++=， 式中b與t分別為受壓與受拉翼板之寬度及厚度，(cm4)。
bC = 1.75+1.05(M1/M2)+0.3(M1/M2)2≤2.3，M1及M2分別為無側向支撐部份端點較小及較大彎矩，當產生反向曲率時M1/M2取正值，產生單一曲率時M1/M2取負值。
bC = 1.0，當構材為無側向支撐懸臂梁或構材在側向支撐間有彎矩大於或等於二端點之較大者。*受壓翼板須滿足9.3.7節2.項(1)(a)之需求，腹板厚度應符合公式(9-104)或公式(9-109)，並符合9.3.8節2.項或9.3.8節3.項相關需求。無加勁之腹板，其腹板厚度不得小於D/150。
(2) 構材之軸向載重大於0.15yF A時，應依9.3.17節2.項之規定以梁—柱理論設計。
¶ 5 豎向加勁大梁
(1) 大梁之剪力不符合9.3.7節8.項(1)之需求時，則大梁之腹板需加設豎向加勁板。
設有豎向加勁板但無縱向加勁板之大梁，其腹板厚度應符合下列公式之需求：
3029.5(9-104)
配合9.3.8節2.項腹板厚度需求，各種鋼材之D/tw限制如下：
如腹板細長比D/tw超過上限時，則須修改斷面以符合要求或須提供縱向加勁材。
(2) 豎向加勁大梁若符合第9.3.7節5.項(1)之需求時，其最大彎曲強度應依9.3.7節1.
項、9.3.7節2.項、9.3.7節4.項(1)、9.3.9節至9.3.12節或9.3.14節之規定計算，並符合9.3.7節8.項(2)之需求。
* 使用較大bC 時，另參見"Structural Stability Research Council Guide to StabilityDesign Critrria for Metal Structures, 4th Ed., pg. 135.
| 3029.5 | |
|---|---|
| F y | |
| t w | F y |
|---|
| w F y F y 配合9.3.8節2.項腹板厚度需求，各種鋼材之D/tw限制如下： | |
|---|---|
| D/tw | F y (kgf/cm2) MPa |
| 192 | 2520 248.2 |
| 163 | 3500 344.7 |
| 138 | 4900 482.6 |
| 122 | 6300 620.5 |
| 115 | 7000 689.5 |
| 如腹板細長比D/tw超過上限時，則須修改斷面以符合要求或須提供縱向加 | |
| 勁材。 | |
| 豎向加勁大梁若符合第9.3.7節5.項(1)之需求時，其最大彎曲強度應依9.3.7節1. | |
| 項、9.3.7節2.項、9.3.7節4.項(1)、9.3.9節至9.3.12節或9.3.14節之規定計算，並 | |
| 符合9.3.7節8.項(2)之需求。 | |
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282
(3) 豎向加勁大梁之剪力強度應依9.3.7節8.項之規定計得，其加勁材之寬厚比應為：
16' ≤
b(9-105)
式中，'b ：加勁材之突出寬度。
中間豎向加勁材之總斷面積應不小於：
]181(15.0[crwebuwtFFyVVCtBA−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−(9-106a)
式中stiffenercrFytbF≤⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛2'634458(9-106b)
Fystiffener：加勁材降伏強度，(kgf/cm2)。
B=1.0 適用於成對之加勁材。
=1.8 適用於單側之加勁角鋼。
=2.4 適用於單側之加勁板。
C由9.3.7節8.項(1)公式計得。當公式(9-106a)計得之A值近乎零或負值時，加勁材僅須符合公式(9-105)寬厚比、及公式(9-107)慣性矩及第9.2.4節4.
項規定之需求。
豎向加勁材對腹板之慣性矩不得小於下式：
tw=式中，2)
=D，但不小於0.5od ：豎向加勁材之間距。
若加勁材成對，則慣性矩以腹板中心線計得，若單側則以加勁材與腹板接合面計得。
豎向加勁材不需承壓於受拉翼板上。加勁材銲縫末端至腹板與翼板間填角銲縫之近邊距離不得小於4 wt ，亦不得大於6 wt 。為使僅設於腹板一邊之加勁材有效起見，加勁材應能承壓，但不需連結固定於受壓翼板上。若豎向加勁材用作隔板或橫構架與小梁或大梁之連接，則應與上、下翼板剛性連接。
¶ 6 縱向加勁大梁
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283
(1) 對稱大梁之腹板厚小於9.3.7節5.項(1)之規定時，應設置縱向加勁材，並應設置於距受壓翼板內面D/5處。
設置豎向加勁材及一根縱向加勁材之板梁，其腹板厚度應符合下式之需求：
yF6059(9-109)
各種鋼材之wtD/限制如下：
單對稱大梁須符合9.3.8節3.項規定
(2) 縱向加勁大梁若符合9.3.7節6.項(1)之規定時，其最大彎矩強度應依9.3.7節2.
項、9.3.7節4.項(1)、9.3.10節2.項至9.3.11節2.項、9.3.12節或9.3.14節之規定計算，計算，並符合9.3.7節8.項(2)之需求。
(3) 設置有一根縱向加勁材之大梁，其剪力強度應依9.3.7節8.項之規定計算。
縱向加勁材尺寸應為：
a.
縱向加勁材之厚度不小於9.2.4節5.項之規定，且縱向加勁材之因數化彎曲應力不大於縱向加勁材之降伏強度
b. 加勁材之剛度不得小於：
]13.0)
(
4.2[203−≥DdDtIw(9-110)
式中，I=縱向加勁材對與腹板接合面計得之慣性矩。
c.
加勁材之迴轉半徑不得小於：
6099計算上述I及r值時，應考慮以不超出18 wt 寬之腹板為縱向加勁材之一部份。具有縱向加勁材之大梁格間，其豎向加勁材之設計，除用次格間
| t w | F y |
|---|
| t w F y F y 各種鋼材之 D/ t w 限制如下： | |
|---|---|
| D/ t w | F (kgf/cm2) MPa y |
| 385 | 2520 248.2 |
| 326 | 3500 344.7 |
| 276 | 4900 482.6 |
| 243 | 6300 620.5 |
| 231 | 7000 689.5 |
| 單對稱大梁須符合9.3.8節3.項規定 | |
| 縱向加勁大梁若符合9.3.7節6.項(1)之規定時，其最大彎矩強度應依9.3.7節2. | |
| 項、9.3.7節4.項(1)、9.3.10節2.項至9.3.11節2.項、9.3.12節或9.3.14節之規定計 | |
| 算，計算，並符合9.3.7節8.項(2)之需求。 | |
| 設置有一根縱向加勁材之大梁，其剪力強度應依9.3.7節8.項之規定計算。 | |
| 縱向加勁材尺寸應為： | |
| 縱向加勁材之厚度不小於9.2.4節5.項之規定，且縱向加勁材之因數化彎曲 | |
| 應力不大於縱向加勁材之降伏強度 | |
| 加勁材之剛度不得小於： | |
| 3 d 0 2 | |
| I ≥ Dt w [ 4.2 ( ) − .0 13 ] | |
| D | |
| 式中， | |
| I=縱向加勁材對與腹板接合面計得之慣性矩。 | |
| d 0 F y d 0 F y | |
| 加勁材之迴轉半徑不得小於： r ≥ | |
| d 0 | F y |
|---|---|
| 1909 | |
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284之深度代替其全格間深度 D 外，應依9.3.7節5.項(5)之規定設計。又豎向加勁材之斷面模數，應不小於：
tsSdDS)
/(310=(9-112)
式中，D：全格間之深度(翼板部材間之淨距)。
St：配置於D/5 處之縱向加勁材斷面模數。
¶ 7 支承加勁材
梁之支承加勁材其設計應依9.2.3與9.2.4節之規定設計。
¶ 8 剪力
(1) 滾軋型或組合撓曲構材腹板之剪力強度應計算如下：
腹板無加勁者，其剪力強度受限於塑性或挫屈剪力，按下式計算：
puCVV =(9-113)
腹板加勁且符合9.3.8節8.項(3)條件者，其剪力強度由張力場作用下挫屈後之抵抗力決定，按下式計算Vu=Vp])
(1)
1(87.0[20DdCC+−+(9-114)
Vp 等於塑性剪力，其值由下式計算wypDtFV58.0=(9-115)
係數C等於挫屈剪應力除以降伏剪應力，由下列計算當ywFK1590tD <時，C=1.0當ywyFKtDFK19901590≤≤時，yFtDKCw)
(1590=(9-116)
當ywFKtD1990>時，
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285yw
tDC26)
(10165.3×=(9-117)
式中除對無加勁梁取K為5外，挫屈係數K=
2)
//(5Ddo。
D ：翼板間無支撐之淨距。
od ：豎向加勁材間距。
yF ：腹板降伏應力，(kgf/cm2)。
(2) 如大梁格間由公式(9-114)控制且同時受剪力及大於0.75Mu之彎矩作用，其剪力不得超過：
uMMVV
6.1
2.2−=(9-118)
如合成非結實斷面大梁格間由公式(9-114)控制且同時受剪力及彎矩所致因數化彎曲應力fs大於0.75Fu之作用，其剪力則不得超過：
usuFfVV
6.1
2.2−=(9-118a)
式中，fs=上翼板或下翼板之因數化彎曲應力，取其usFf 大者。
Fu=上翼板或下翼板之最大彎曲強度，取其usFf 大者。
(3) 須設置豎向中間加勁材處，中間加勁材間距須依照9.3.7節8.項所述最大所能承受剪力規定之0d 設置，但不得大於3D。中間加勁材符合下列吊裝需求下，若梁所受最大剪力小於9.3.7節8.項(1)公式(9-113)之剪力值，該部份梁豎向中間加勁材可省略。
若wtD值大於150，須設置豎向中間加勁材。對無縱向加勁之梁，豎向中間加勁材間距不得超過D
2))
(260(wtD，以確保梁之組立施工製造；對有縱向加勁之梁，豎向加勁材須依9.3.7節8.項(1)規定之間距設置，但不得超過分割後最大次格間梁深之1.5倍。腹板之全深D應用在9.3.7節8.項(1)及下式中，以決定縱向加勁梁之最大剪力強度。
對縱向或豎向加勁梁之簡支端，其第一中間加勁材之設置應使其端點之剪力不超過塑性或挫屈剪力，其值由下式計算
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對豎向加勁梁，其第一中間加勁材之間距不得超過1.5D。對縱向加勁梁，其第一中間加勁材之間距不得超過分割後最大次格間梁深之1.5倍。
¶ 9.3.8 單對稱梁
¶ 1 通則
斷面與其垂直軸成對稱，但與水平中心軸不對稱時，9.3.7節1.項至9.3.7節4.項之規定應可適用。
¶ 2 豎向加勁之單對稱斷面
設有豎向加勁材之大梁，應依9.3.7節5.項之規定設計，但當受壓翼板與其中性軸之淨距Dc超過D/2時，則腹板之厚度tw應符合下式規定：
yF
1514.75(9-120)
如腹板細長比Dc/tw超過上限，則斷面應修改至符合限制或設置一縱向加勁材。
¶ 3 縱向加勁之單對稱斷面
之腹板厚度小於9.3.7節5.項(1)或9.3.8節2.項之規定時，應設置縱向加勁材。
設置有一根縱向加勁材及豎向加勁材之大梁，應適用9.3.7節6.項對稱斷面之規定以及下列條件：
(1) 對稱大梁其縱向加勁板或加勁角鋼之行距線(gage line)至受壓翼板內側面或腳間之最佳距離ds為D/5。單對稱合成梁正彎矩區之最佳距離ds可以下式計算：
LLDLcsfDd++=
5.1(9-121)
Dcs：非合成鋼梁或大梁腹板受壓深度。
fDL：受壓翼板非合成靜重應力。
fDL+LL ：在腹板斷面應力最大處受壓翼板之全部合成及非合成靜重加合成活重應力。
合成斷面負彎矩區加勁板之距離ds取2Dc/5為最佳，Dc為在腹板斷面應力
| t w | F y |
|---|
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最大處合成斷面腹板受壓深度。
(2) 當Dc超過D/2時，腹板之厚度tw應符合下式需求：
yF
3029.5(9-122)
¶ 4 有側向支撐單對稱非結實斷面
有側向支撐單對稱軋型或組合撓曲構材之非結實斷面應依第9.3.7節2.項(1)之規定設計與計算。
¶ 5 部分支撐單對稱斷面
不包括公式(9-101)側向支撐條件規定，單對稱斷面符合9.3.7節2.項(1)之需求者其最大強度以公式(9-98)或公式(9-99)計算所得Mu取小值，惟以公式(9-99) 計算所得之Mu不得大於依9.3.7節4.項(1)規定計算得之Mu。
¶ 9.3.9 合成梁
之設計應符合下列規定：
1. 任何斷面之最大強度，不得小於該斷面所受彎矩乘以適當載重因數之和。
2. 鋼材斷面之腹板應能承受所有外剪力，並需符合9.3.7及9.3.8節之有關規定。
cD 值應視為對合成斷面之中性軸與受壓翼板間之淨距，在正彎矩區，cD 應依個別斷面承受各載重所產生應力加總計算，合成斷面受負彎矩作用時受壓腹板深度cD 可取為不累計各階段載重所產生應力之合成斷面受壓腹板深度。符合9.3.10節1.項(2)，腹板在最大設計載重下之結實性及韌性需求，受壓腹板深度cpD 應以不考慮載重順序之完全塑性斷面計算。腹板細長比超出9.3.7節5.項(1)節或9.3.8節2.項限制之大梁斷面應修改至符合限制或或設置一縱向加勁材。
3. 起始降伏彎矩強度應考慮靜重及活重作用於鋼梁及合成斷面加以計算。
4. 鋼梁應滿足9.3.24節施工性之需求。
¶ 9.3.10 正彎矩斷面
¶ 1 結實斷面
結實合成梁正彎矩區之最大強度uM 應依9.3.10節1.項(2)規定計得。鋼材之應力－應變圖中應變硬化前應顯示降伏平台區(Yield-Plateau)，如AASHTO M270 Grade
| t w | F y |
|---|
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28836, 50及50W (ASTM A709 Grade 36,50及50W)之鋼材均應符合此項需求。
(1) 完全塑性應力分佈所產生之總彎矩可如下計算之：
a.
橋面板之壓力C，為下列公式中所得之最小值：
式中，b 為橋面板之有效寬度(依第9.2.9 節3.項規定)，st 為橋面板之厚度。
c
AF )
為橋面板壓力區內之鋼筋降伏點與其面積之乘積。
圖9.8 塑性應力分佈
式中，bfyAF )
(為鋼材斷面之下翼板斷面積(包括蓋板)與其降伏點之乘積。
yAF )
(為鋼材斷面之上翼板斷面積與其降伏點之乘積。
wyAF )
(為鋼材斷面之腹板斷面積與其降伏點之乘積。
b. 應力分佈塊之深度，應由橋面板內之壓力計算：
bfCaccy'85.0(−=(9-125)
c.
橋面板內之壓力小於上節公式(9-124)之值時，鋼材斷面頂部承受之壓力如下：
2)
(Σ'CAFCy −=(9-126)
d. 鋼材斷面內之中性軸位置，自鋼材頂部之距離可以下式決定：
當tfyAFC)
('<tftfytAFCy)
('=(9-127)
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289
AFAFCt
wtfytf)
()
('−=+(9-128)
e.
斷面承受彎曲時，其最大強度為所有力對中性軸所產生之一次彎矩，設所有力及力臂均為正值。
(2) 固定深度之合成斷面於正彎矩區無腹板縱向加勁材且受拉翼板無開孔，當鋼材斷面之腹板符合下式需求時，可視為結實斷面：
ywcpt50982(9-129)
式中，Dcp為依第9.3.10節1.項(1)計得塑性彎矩時之腹板壓力區深度，tw為腹板厚度。如塑性彎矩時中性軸位於腹板之上，則上式符合；否則Dcp為依公式(9-128)計得之y 值再減去tft，此外橋面板頂至塑性彎矩中性軸之距離Dp應符合
Dp ≤(9-129a)
其中，
5.7)
(βhsttd++=β =0.9，y=0.7，yFd ：梁深。
st ：橋面板厚度。
ht ：上翼板上方之混凝土托肩厚度。
當最大翼板應力不超過規定之最小翼板降伏應力時，則不須檢核/ DDP，是否小於等於5。
簡支結實合成梁或具結實非合成或合成負彎矩墩柱處斷面之連續跨徑正彎矩區，其最大彎矩強度應取下列之值：
'D≤
'5'DDD
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290
式中，PM ：依第9.3.10 節1.項(1)計得之合成正彎矩斷面之塑性彎矩強度。
yM ：由yF 乘上拉力翼板處之斷面模數所計得之合成正彎矩斷面起始降伏彎矩，並應使用模數比n 轉換斷面性質。
具結實合成正彎矩斷面，但於墩柱處斷面為非結實非合成或合成負彎矩之連續跨徑，其合成彎矩斷面之最大彎曲強度Mu應取依第9.3.9節3.項規定計得之起始降伏彎矩強度或如下：
式中，My：依第9.3.9 節3.項計得之結實正彎矩斷面起始降伏彎矩強度。
(Mu-Ms)pier：墩柱處非結實斷面之彎矩強度為依9.3.7 節2.項或9.3.7 節4.項計得之Mu，扣除在跨徑內產生最大正彎矩之載重下，於墩柱處之彈性彎矩Ms 。對於內跨取兩墩柱處斷面差值之較小者。
內跨時，A′=1。
邊跨時，A′=自端支承至最大正彎矩處距離除以跨徑長度。
依公式(9-129d)計得之Mu不得超過依公式(9-129b)或(9-129c)計得之適用值。
依公式(9-129d)計算正彎矩斷面最大彎矩強度之連續跨徑，在相鄰墩柱處產生最大負彎矩之載重下，其跨徑內之最大正彎矩不得超過My。不符合公式(9-129)或(9-129a)需求之正彎矩區域內之合成斷面，其Mu應依第9.3.10節2.項(2)
之規定計得。
¶ 2 非結實斷面
若鋼材斷面不符合9.3.10節1.項(2)之結實斷面規定，個別斷面所承受應有載重之彎曲應力總和不得超過最大強度Fu，受拉翼板取為Fy或最大強度Fu，受壓翼板取為FyRb，其中Rb為依第9.3.7節4.項(1)規定計得之翼板應力折減係數，當Rb以公式(9-103b)計算，則fb應以Mr/SXC取代，AfC應取為上翼板與混凝土板轉換合成面積，並依據9.3.9節2.項計算得Dc，fb為不大於Fy之受壓翼板係數化彎曲應力，所得之係數Rb應依相對勁度比率分配於上翼板及混凝土板。另應符合9.3.7節2.項(1) (b)規定。