¶ 公路橋梁設計規範－981223_本文(Final)（第 321–330 頁）
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291當不使用臨時支撐架設承受澆置之靜載重時，單獨作用於鋼梁上1.30SD 與作用於合成梁上1.30(Dc+5(L+I)/3)所產生應力之和，不得超過梁上任一斷面之降伏強度。
SD 與Dc分別為靜重作用於鋼梁與合成梁所產生之彎矩。
當大梁設置有效之中間支撐，並保持至混凝土28天強度之75%時，則以
1.3(D+5(L+I)/3)作用於合成梁所產生之應力，不得超過梁上任一斷面之降伏強度。
¶ 9.3.11 負彎矩斷面
梁負彎矩區內之最大強度Mu應依9.3.11節1.項及9.3.11節2.項之適當規定計得。混凝土板應假定不承受拉應力。當橋面板之鋼筋連續跨過中間支點，則此鋼筋可視為與鋼材斷面構成合成作用。
¶ 1 結實斷面
負彎矩區之結實合成梁，其鋼斷面須符合9.3.7節1.項(1)規定，且鋼材之應力－應變圖中應變硬化前應顯示降伏平台區，如AASHTO M270 Grades 36，50及50W(ASTM A709 Grades 36，50及50W)之鋼材均應符合此項需求。
全塑性應力分佈時所計得之彎矩。
如中性軸至壓力翼板之距離大於D/2時，公式(9-94)及公式(9-95)之結實斷面條件，須以cpD2替代D予以修正，其中cpD為塑性彎矩時之腹板壓力區深度。
¶ 2 非結實斷面
鋼斷面不符合9.3.11節1.項之條件，但符合9.3.7節2.項(1)時，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FcrRb，其中Fcr為9.3.7節2.項所定受壓翼板之控制應力且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，fb為不大於Fy之受壓翼板係數化彎曲應力。除側向支撐依公式(9-101)計算，其他皆滿足9.3.7節2.項(1)條件時，受壓翼板之Fu應取為FcrRb但不大於Mu/SXC，其中Mu及SXC依9.3.7節4.項(1)計算，依9.3.7節4.項(1)計算Cb時，在大梁無支撐節塊兩端fb之較小及較大值應分別代入端點彎矩之較小及較大值M1及M2。
3. 當係數化施工載重或9.3.20節所定超載載重致使混凝土板縱向張應力超過0.9fr時，含縱向分佈鋼筋之最小縱向鋼筋量必須大於1%之混凝土板斷面積；其中fr為7.2.2節1.
項(1)規定之開裂模數，混凝土板之面積應取為結構厚度乘以橋面板全寬，需求鋼筋
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292量應以不大於19φ鋼筋間距不大於30cm配置，其中三分之二之鋼筋須配置於混凝土板上層。分佈鋼筋可不必依4.3.9節之規定擺置。
4. 負彎矩區內之剪力聯結物取消時，縱向鋼筋須延伸至正彎矩區，並超過錨碇聯結物至少40倍鋼筋直徑之長度。
¶ 9.3.12 合成箱型梁*
本節規定適用於由兩根或多根單室合成箱梁組成之中等長度簡支或連續跨徑橋梁之設計。其相鄰箱梁之翼板中心距離不得大於1.2倍亦不得小於0.8倍之各箱梁翼板中心距離。此外，若箱梁不平行排列時，在支承處之相鄰箱梁翼板中心距離，不得大於1.35倍亦不得小於0.65倍之各箱梁翼板中心距離。橋面板懸出長度，包括緣石與胸牆應小於相鄰箱梁之相鄰上翼板中心距離之60%，亦不得大於1.85m。
¶ 1 最大強度
決定箱梁之最大強度應依9.3.7至9.3.11節之有關規定辦理。其負彎矩部份之最大強度應受下式限制。
式中，Fcr ：下翼板之挫屈應力，見9.3.12 節5.項
2. 橫向分配每一箱梁之活重彎矩應依9.2.10節2.項之規定決定之。
¶ 3 腹板
腹板之設計剪力Vw應依下式計得：
式中，V：每一箱梁總垂直剪力之1/2 值。
θ ：腹板對垂直面所成之傾斜角。
腹板對垂直面之斜度不得大於1：4。
¶ 4 受拉翼板
若簡支跨徑下翼板之寬度不超過1/5跨徑，則下翼板寬度抵抗撓曲時應視為全部有效。若下翼板之寬度超過其1/5跨徑，則下翼板有效寬度僅可考慮為1/5之跨徑。
對於連續跨徑，上項規定所稱之跨徑應為反曲點間之長度。
* 關於長跨徑鋼箱型梁橋之設計資訊可利用美國聯邦高速公路局(Federal Highway Administration)編號FHWA-TS-80-205 報告“Proposed Design Specification for Steel Box"。
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293
5. 受壓翼板
(1) 未加勁之受壓翼板以降伏應力
F 設計時，其寬厚比應等於或小於下式之值：
62.
509(9-132)
式中，b：腹板間之翼板寬度，cm(m)。
t：翼板之厚度，cm(m)。
(2) b/t值大於上式計得之值但不超過y3527yF
9.
1103(9-133)
其未加勁下翼板之挫屈應力應以下式計得：
)
¶ 2 sin
687.01(
0.592πcFFYcr+=(9-134)
式中c值應為1899
(3) b/t值大於yF3527翼板之挫屈應力為：
6210)
b
7.38(×=crF6210)
bt
0.724(×(9-137)
(4) 若設置縱向加勁材時，則應以等距離分設於翼板寬度上，並使每一加勁材對其底部平行翼板方向軸之慣性矩至少應等於：
wtIs3φ=(9-138)
式中，φ =0.07K3n4，當n=2,3,4 或5 時。
φ =0.125K3 ，當n=1 時。
w：縱向加勁材間翼板之寬度或腹板與最近縱向加勁材之距離。
n：縱向加勁材之根數。
K：挫屈係數，但不得超過4。
以降伏強度yF 設計之縱向加勁之翼板，其w/t 比不得超過下式計得之值：
yFKtw814=yFK
254.81(3-139)
| t | F y |
|---|
| b t | F y |
|---|
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294tw/ 值大於上式計得之值，但不超過yFK1763則加勁翼板之挫屈應力應依9.3.12 節5.項(2)之規定辦理。其c 值應依下式決定：
K9501763yFtwKc−=tw/ 值大於yFK1763則加勁翼板之挫屈應力應依下式計得：
6210)
wt
1.84(×=crF6210)
wt
0.181(×(9-143)
使用縱向加勁材時，在其靜重反曲點附近至少設置一處橫向加勁材為宜，其尺寸應與縱向加勁材相同。縱向加勁材個數不宜超過2個，若使用超過2個縱向加勁材，則應考量使用額外之豎向加勁材。
(5) 翼板上任一突出加勁元件之寬厚比應不超過下列公式之值：
yF
215.8(9-144)
式中，'b ：任一突出加勁元件之寬度。
't ：突出加勁元件之厚度。
yF ：突出加勁元件之降伏強度。
受壓翼板亦須滿足9.3.12節4.項之規定，有效翼板寬應用以計算係數化翼板彎曲應力，計算翼板挫屈應力時則採用全翼板寬度。
¶ 6 隔板
隔板、橫構架、或其他方式之組構等應設置於每一支點上之箱梁內部，以抵抗橫向轉動、位移及扭曲。
依照本規範所設計之箱梁鋼橋，不需設置中間隔板或橫構架。
¶ 9.3.13 剪力連接器
¶ 1 通則
| 552 K | |
|---|---|
| F y | |
| w 552 K − F t y 297 K | ||
|---|---|---|
| 552 K | ||
| F y | ||
| 215.8 | |
|---|---|
| F y | |
| t' | F y |
|---|
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295在簡支梁之全部或連續梁之正彎矩部份，應設置剪力連接器以承受混凝土板和鋼梁間之水平剪力。在負彎矩部份，若埋設於混凝土內之鋼筋被考慮為合成斷面之一部份時，亦應設置剪力連接器。若埋置於混凝土內之鋼筋，不包括於計算負彎矩斷面時，則此部份可不設置剪力連接器，但須依9.2.9節5.項(1)(c)之規定，在靜重反曲點上應加設剪力連接器。
¶ 2 連接器之設計
剪力連接器之數量應依9.2.9節5.項(1)(b)節規定決定之，並應依9.2.9節5.項(1)(a)
與9.2.9節5.項(1)(c)節之規定核算其疲勞應力。
¶ 3 最大間距
剪力連接器之最大間距不得超過60cm，除連續梁內支點處附近可使用較大間距，以避免連接器配置於受拉翼板之高拉應力處。
9.3.14 混合大梁(HYBRID GIRDERS)
本節規定適用於腹板鋼材強度比其中一翼板或兩翼板之強度為低之大梁設計，可適用於合成或非合成之板梁及合成箱梁。在任何斷面任一翼板在最大設計載重作用下，所產生彎曲應力超過腹板鋼材最小規定降伏強度時，受壓翼板面積不得少於受拉翼板面積。任何部份之橋面板或鋼筋被考慮與鋼梁有合成作用者上翼板面積應包括該換算面積。
本規範9.3.7至9.3.13節之各項規定除依下列修正外，均可適用於混合梁之設計。除下列(1)、(2)項情況外，各節公式中之Fy值，應為所用鋼材之最小規定降伏強度。
(1) 在9.3.7節1.項(1)(b)、9.3.7節2.項(1)、9.3.7節4.項(1)、9.3.7節5.項(1)、9.3.7節6.項(1)、
9.3.8節2.項與9.3.8節2.及3項與9.3.9節4.項中，Fy用於受壓翼板。
(2) 在本節9.3.7節6.項(3)(a)與9.3.7節6.項(3)(c)各節中，Fy用於相鄰翼板。9.3.20節1.項及
9.3.20節2.項節適用於翼板但不適用於混合梁之腹板。
本規範9.2.11節4.項之規定亦適用，腹板縱向加勁材不宜設置於腹板降伏部分。
¶ 9.3.15 非合成混合大梁
¶ 1 結實斷面
9.3.7節1.項公式中混合梁結實斷面之最大強度應以下式代替：
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式中，
為翼板之最小規定降伏強度。計算Z 值時，腹板之厚度應乘以腹板之最小規定降伏強度yw
與翼板最小規定降伏強度
之比值。
¶ 2 有側向支撐之非結實斷面
9.3.7節2.項中非結實斷面之最大強度應以下式代替：
yfFF對稱斷面：
β212)
ρ-ρ(3β123++=
(9-147)
式中yfyw F=ρfw/A=β非對稱斷面：
⎥⎦⎤⎢⎣⎡ΨΨ+Ψ+Ψ−−Ψ−=)
-3 (β6)
ρ3()
ρ(1β12(9-148)
式中，Ψ 為受拉翼板最外纖維至中性軸之距離除以鋼材斷面之深度，最大設計載重引致斷面兩翼板應力不超過腹板之規定最小降伏強度時，R 取為1.0。
¶ 3 部分支撐構材
不滿足公式(10-101) 側向支撐條件之部分支撐非結實混合斷面強度，應取公式(10-146)或公式(10-146a)計算所得Mu之較小值，以公式(10-146a)計算所得Mu不致大於由9.3.7節4.項(1)節計算且以下式代替 (10-103a)：
RR降伏彎矩，Fyf式中，適當之R 值，應依上述2.項計得，Rb 則依9.3.7 節4.項之式計得。
¶ 4 豎向加勁大梁
9.3.7節8.項(1)節之規定及豎向加勁大梁之剪力強度，應以下式代替：
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9.3.7節8.項(2)節所述及9.3.7節5.項(3)中有關A之公式，不適用於混合大梁。
¶ 9.3.16 合成混合大梁
合成斷面之最大強度應為翼板剛產生降伏強度時之彎矩乘以9.3.15節2.項之R值，指不對稱斷面而言，其Ψ值為受拉翼板之最外纖維至變換斷面中性軸之距離除以鋼材斷面之深度。
¶ 9.3.17 受壓構材
¶ 1 軸向載重
(1) 最大容量柱承受軸向載重時，其最大容量以下式計得：
式中，As 為柱斷面之有效總面積，挫屈強度crF 由下列二式之一計得：
當cFErKL2π2≤(9-151)
])
(π41[22rKLEFFFcyycr−=(9-152)
當cFErKL2π2>(9-153)
22)
( rKLEFccrπ=(9-154)
式中，Lc 為構材支撐點間之長度，cm(m)。
(2) 有效長度因數K應決定如下：
a.
構材之兩端，其兩方向均有側向支撐者：
K=0.75，若末端為由螺栓或銲接接合。
K=0.875，若末端為樞接合。
b. 構材之兩端，其側向不完全受側向斜撐支撐或鄰近構造物聯結者，其有效長度因數應另以公認之合理方法決定之。
¶ 2 軸向載重及彎矩合併作用
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(1) 最大容量受偏心載重之梁柱體，當最大軸向載重P與最大彎矩M(考慮x,y雙向)合併作用於其上時，應滿足下式之需求：
0.1)
1()
1(85.0≤−+−+eysuymyexsuxmxcrsFAPMCMFAPMCMFAP(9-155)
0.1
0.85≤++pypxysMMMMFAP(9-156)
式中，Fcr 為9.3.17 節1.項所決定之挫屈強度。Mu 為9.3.7 節1、2.或4 項所決定之最大強度。
22)
( rKLEFceπ=彎曲平面內之Euler 挫屈應力(9-157)
Cm 為當量彎矩因素，如以下(2)節之規定。
Mp =ZFy，斷面之全塑性彎矩。
rKLc 為彎曲面上之有效細長比。
(2) 等量彎矩因數Cm當量彎矩因數Cmx，Cmy可依表9.14求得。在所有情況下，Cm值可保守採用
1.0。
¶ 9.3.18 實心肋拱
載重因數及組合參見第3.23節之規定。乘載重因數之載重，以「使用載重設計法」計算時其公式應改變如下：
¶ 1 彎矩放大及容許應力
eFAFTA
1.1811−=(9-159)
π4)
(1(
1.1822EFrKLFFyYa−=且ybFF =(9-160)
¶ 2 腹板
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299無縱向加勁材時，awftD1790/=af560(9-161)
一縱向加勁材時，aftDw2691/=af8425(9-162)
兩縱向加勁材時，aftDw3580/=af1121(9-163)
加勁材之Stb /'值應為：
3583'bafftbs+=3
185.6baff +< 12(9-164)
¶ 3 翼板
腹板間翼板之寬度，baffftb+=1511baff +473(9-165)
懸臂寬度，ba ff +
182.6≤12(9-166)
¶ 9.3.19 續接、連接及其細節
¶ 1 連接器
(1) 通則連接器及連接之設計，應使如本節所述可適用之設計強度φ R(最大強度與折減係數之乘積)，至少應等於其設計載重乘以第3.23節所規定之對應載重係數。
(2) 銲接開槽銲或填角銲銲接時，銲接材料之極限強度應等於或大於母材之極限強度，除非設計者註明以填角銲銲接淬火及回火鋼材時，可使用小於母材強度之銲條。銲接程序及銲接材料應慎重選用，以確保銲接品質。有效銲接面積應依照ANSI/AASHTO/AWS D1.5橋梁銲接規範第2.3節之規定。
(3) 螺栓設計聯結物時，斷面積應使用標稱直徑。
AASHTO M164 (ASTM A325)及AASHTO M253 (ASTM A490)高強度螺栓受拉力或剪力之設計強度φR由下式計得：
| t f | f +f a b |
|---|
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300式中，φF：表9.17 中螺栓單位面積之設計強度，kgf/cm2。
Ab：對應標稱直徑之螺栓面積，cm2。
在連接材以標準、過大或短槽孔型受任何方向之載重或長槽型孔受平行開槽方向作用力時，設計承壓強度應為：
在連接材以長槽型孔受垂直向作用力時，設計承壓強度應為：
φR=0.75LctFu≤1.5 dtFu接頭設計承壓強度等於個別螺栓設計承壓強度之和。
式中：
φR ：設計強度，kgf。
Fu ：連接材之最小拉力強度，kgf/cm2。
Lc ：孔與孔或孔與連接材邊緣在作用力方向之淨距，cm。
d ：螺栓標稱直徑，cm。
t ：連接材厚度，m。
高強度螺栓用在拉力或拉力與剪力同時作用下作為連結材。
當拉力與剪力同時作用時，螺栓數量應足以使拉應力不超過下列之值：
時，時，式中，fv ：螺栓計算之剪應力，kgf/cm2。
Fv ：表9.17 或表9.18 所列之設計剪力強度，kgf/cm2。
Ft ：表9.17 所列之螺栓設計拉力強度，kgf/cm2。
tF′ ：由於剪應力作用，螺栓降低強度後之設計拉力。