¶ 公路橋梁設計規範－981223_本文(Final)（第 331–338 頁）
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表9.17 聯結物之設計強度表聯結物之型式強度(φ F)
槽 銲(1)
¶ 1.00 y
F角 銲(2)
¶ 0.45 Fu
低碳鋼螺栓(ASTM A307)
拉力2,100 kgf/cm2 206.8MPa剪力面具螺紋之剪力1,260 kgf/cm2 124.1MPa剪力，一級1,750 kgf/cm2 172.4MPa剪力，二級2,100 kgf/cm2 206.8MPa高強度螺栓AASHTOM164(ASTM A325)
適用於靜態拉力(3)
4,780 kgf/cm2 468.8 MPa剪力面具螺紋之剪力(3) (4) (5)
2,460 kgf/cm2 296.4MPaAASHTO M253(ASTM A490)
適用於靜態拉力5,970 kgf/cm2 468.8MPa剪力面具螺紋之剪力(4) (5)
3,020 kgf/cm2 296.4MPa附註：(1)
yF ：連接材料之降伏點。
(2)
uF ：銲條之最小強度，但不得大於連接部份之拉力強度。
(3) M164(A325)螺栓之直徑大於25mm 者，其拉力強度應予減少。表中數字為直徑至25mm 之數值。直徑大於25mm 之螺栓，其設計值應乘以0.875。
(4) 承壓型接合，每塊續接板平行軸力方向最外端螺栓間之長度超過
1.3m 時，表內數值應減少20%。
(5) 如剪力面無螺紋，其值乘以1.25。
(4) 摩阻型接合避免超載時滑動，摩阻型接合應依照9.3.20節設計，但至少要能符合9.1.16及9.1.17節所述，滿足螺栓達最小剪力及承載強度之要求。潛在之接頭滑動在載重階段就應加以檢核，特別是位在合成區域內的接頭。
¶ 2 接合部受槓桿作用之螺栓
螺栓以直接拉力方式支持載重，設計時應為外加載重與連接件間變形造成槓桿作用所產生拉力之和。其總拉力應不得超過表9.17之值。
槓桿作用所生拉力計算如下：
TtabQ)
3283(3−=Ttab)
103283(43−×−(9-168)
式中，Q：每支螺栓之槓桿拉力(負數時取0)
T：每支螺栓由外力所產生之直接拉力。
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302a：板之邊緣至螺栓中心之距離。
b：螺栓中心至連接件之填角銲縫趾之距離。
t：最薄連接件之厚度，cm(m)。
¶ 3 剛性連接
以剛性接合設計之所有剛構接頭之剛度，應如設計基本之假定，著重於連續性，並應能抵抗最大載重作用時所產生之彎矩、剪力及軸向載重。
梁之腹板厚度應等於或大於下式之值：
)
(3
bycwddFM≥(9-169)
式中，Mc：柱之彎矩。
bd ：梁高。
cd ：柱深。
當連接腹板之厚度小於上式之值時，腹板應在連接區設斜向加勁板或用補強板補強。
在接頭處，若一構材之兩翼板以剛性構架連接於另一構材之翼板時，後一構材之腹板厚度(tw)與其翼板厚度(tc)應以下式核算。
kttbw5+(9-170)
在前一構材受壓翼板相對面，後一構材之腹板處應設加勁板。
當fcAt<在前一構材拉力翼板相對面，後一構材之腹板處應設加勁板。
式中，wt ：需加勁腹板之厚度。
k：翼板外邊至需要加勁構材之腹板填角銲縫趾部之距離。
bt ：傳遞集中力之翼板厚度。
ct ：需加勁構材之翼板厚度。
fA ：傳遞集中力之翼板面積。
¶ 9.3.20 超載
AASHTO對於H或HS貨車載重之超載定義為D+5(L+I)/3，除非梁以GROUP IA載重組
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合設計時，超載定義為D+2.2(L+I)且(L+I)假設佔有單一車道且無其他車道載重同時發生。
梁依營運主管機關所選定之超載車重以GROUP IB載重組合設計時，超載定義為D+(L+I)。
若符合9.3.7節1.項(3)規定允許彎矩重分配，則該修正彎矩應受9.3.20節1.項及9.3.20節2.項之規定限制，對原始彎矩則不受此限。腹板彎曲挫屈應依公式(9-173)檢核超載載重，Dc應依9.3.9節2.項計算，不滿足公式(9-173)規定之斷面，則應修改斷面使符合需求。
¶ 1 非合成梁
中，由超載載重產生之最大翼板應力不得大於0.8yF 。
¶ 2 合成梁
中，超載載重所產生之最大翼板應力不得超過0.95Fy，當計算靜重應力時，應考慮施工時有無臨時支撐。對於構材全長度設有剪力連接器且滿足9.3.11節
3.項規定者，計算超載作用於相當合成斷面所產生之最大翼板應力時，可假設混凝土橋面板在正負彎矩皆為有效；在此情形下，檢核腹板彎曲挫屈之合應力應包含計算Dc時載重作用於非合成斷面之應力。
¶ 3 摩阻型接合
(1) 聯結物除須符合9.3.19節1.項(3)需求外，並在D+5(L+I)/3載重下，於摩阻型接合所產生之力量，不可超過如下之設計滑動力量φRs：
式中，
依表9.18規定之每單位螺栓面積之設計摩阻強度，kg/cm2。
A ：螺栓標稱面積，cm2。
bN：接合螺栓個數。
N ：滑動面個數。
bT ：螺栓規定拉力。
μ =滑動係數；
=0.33，去除黑皮及A 級塗裝。
=0.50，噴砂處理表面及B 級塗裝。
=0.33，熱浸鍍鋅及粗糙化表面。
φ =1.00，標準孔
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=0.85，過大及短槽孔。
=0.70，受橫向力之長槽孔。
=0.60，受縱向力之長槽孔。
除被第9.3.20節3.項(2)所允許者外，摩阻型接合之栓接部位應採用如表
9.18定義之A、B或C級表面條件。
(2) 假如已依符合第9.3.20節3.項(3)節需求之試驗及已建立之單位面積滑動抗阻得到平均滑動係數，在經工程司核可下，則滑動係數小於0.33之塗裝可被使用。對於單位面積滑動阻抗，依據其開孔型式及螺栓種類，其值可取為表9.18中A級塗裝欄之單位面積滑動阻抗乘上試驗所決定之滑動係數再除以0.33。
(3) 用在摩阻型接合的密接表面上的塗裝，應配合The Research Council on StructuralConnections 採用的”Test Method to Determine the Slip Coefficient for Coatings Usedin Bolted Joints” 來評估。參見The Research Council on Structural Connections 出版的Allowable Stress Design Specification for Structural Joints Using ASTM A325 orA490 Bolts 的附錄A。
(4) 對於外力會減低摩擦面夾緊力之摩阻型接合，在剪力與拉力同時存在時，其設計滑動力不得超過依下式計得之：
式中，tf ：包括所有外力及槓桿作用計得之螺栓拉應力。
：依公式(9-172a)計得之設計滑動力。
F = 8,430 kgf/cm2，適用M164(A325)螺栓直徑≤25mm。
= 7,380 kgf/cm2，適用M164(A325)螺栓直徑>25mm。
=10,540 kgf/cm2，適用M253(A490)螺栓。
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表9.18 摩阻型接合之設計摩阻強度(螺栓每單位面積之摩阻強度，kgf/cm2)
a.
直徑大於25mm之M164(A325)螺栓拉力強度將折減，表列設計值適用螺栓直徑至25mm，直徑大於25mm之設計值必須乘以0.875。
b.
分類如A級或B級塗料分別包含了平均滑動係數不小於0.33或0.50之塗料，以“Testing Method toDetermine the Slip Coefficient for Coatings Used in Bolted Joints ”所決定者。見9.2.2節3.項(3)。
¶ 9.3.21 疲勞
¶ 1 通則
鋼構材或鋼材接頭在使用載重下，其發生疲勞之可能性分析與疲勞之容許應力範圍，應依照9.1.3節之規定辦理，但9.1.3節1.項內基本設計規範所加之限制不予使用。對於構材全長度設有剪力連接器且滿足9.3.11節3.項規定者，計算應力範圍可採合成斷面，假設混凝土橋面板在正負彎矩皆為有效
2. 合成構造
(1) 橋面板之鋼筋當負彎矩區域內具有合成作用時，橋面板鋼筋之應力範圍應限制為1400kgf/cm2 137.4MPa。
(2) 剪力連接器之疲勞設計應依9.2.9節5.項(1)之規定辦理。
¶ 3 混合梁
之疲勞設計應依9.1.3節之規定辦理。
| 表面等級 | 連接構材 表面狀況 | 開 孔 型 式 及 作 用 力 方 向 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 任 何 方 向 | 橫 向 | 平 行 向 | |||||||
| 標 準 孔 | 過大孔及短槽孔 | 長 槽 孔 | 長 槽 孔 | ||||||
| M164 (A325)a | M253 (A490)a | M164 (A325)a | M253 (A490)a | M164 (A325) a | M253 (A490) a | M164 (A325) a | M253 (A490) a | ||
| A 滑動係數 =0.33b | 去除黑皮及噴砂 處理A 級塗裝 | 1476 | 1827 | 1265 | 1546 | 1054 | 1265 | 914 | 1125 |
| B 滑動係數 =0.50 b | 噴砂處理及噴砂 處理B 級塗裝 | 2249 | 2811 | 1898 | 2390 | 1546 | 1968 | 1335 | 1687 |
| C 滑動係數 =0.33 | 熱浸鍍鋅處理及 鍍鋅鋼刷粗糙化處理 | 1476 | 1827 | 1265 | 1546 | 1054 | 1265 | 914 | 1125 |
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¶ 9.3.22 撓度
鋼結構或鋼與混凝土合成結構之撓度控制應依9.1.7節之規定辦理。
¶ 9.3.23 鋼橋面板之上部結構
依本規範以強度設計法作合理之分析時，可視為符合本規範之設計標準。
¶ 9.3.24 施工性
鋼小梁或大梁之彎矩及剪力強度應滿足下面需求以控制腹板及受壓翼板發生局部挫屈，並防止非合成斷面在橋面板硬固前之靜載重下發生側向扭轉挫屈。應考量設計圖上混凝土橋面板之澆鑄及安置順序以確定作用的彎矩及剪力，於計算作用彎矩及剪力時應使用載重因數γ=1.3。
¶ 1 腹板彎曲挫屈
腹板因數化非合成靜載重最大受壓彎曲應力不得超過下式計得數值：
ywbFtDkf≤⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛≤21834000αkgf/cm2ywbFtDkf≤⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛≤2180000αMPa(9-173)
式中Fyw =腹板之規定最小降伏強度Dc =鋼梁或大梁之受壓腹板深度D =腹板深度tw=腹板厚度k= 9(D/Dc)2 用於無縱向加勁材之構材α=1.3 用於無縱向加勁材之構材α=1.0 用於無縱向加勁材之構材無法滿足公式(9-173)需求之無縱向加勁材斷面應修改至符合需求條件，或應於腹板加一縱向加勁材，其位置同時滿足公式(10-173)及所有強度需求，可不一定符合9.3.8 節3.項(a)規定之最佳位置。對有縱向加勁材之大梁，挫屈係數計算如下：
4.0≥csDd22917.5⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛≥⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=csDDdDk
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307
4.0<csDd264.
11⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=scdDDk式中ds= 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。
不論構材有無縱向加勁材，當腹板兩邊皆受壓時，取k=7.2。
有關9.3.7節5.項(1)、9.3.7節6.項(1)、9.3.8節2.項及9.3.8節3.項(b)規定腹板厚度需求不適用於考量施工性時之載重條件。
¶ 2 腹板剪力挫屈
合成及非合成因數化靜載重之剪力和不得超過9.3.7節8.項(1)公式(9-113)計得之剪力挫屈強度。
¶ 3 斷面之側向扭轉挫屈
非合成因數化靜載重彎矩之最大值不得超過依9.3.7 節4.項(1)公式用以計算鋼小梁或大梁強度之Mu，亦不得超過My
4. 受壓翼板之局部挫屈正彎矩區受壓上翼板之寬厚比不得超過下式計得數值：
241164 ≤=dlftb24365 ≤=dlftb(9-174)
公式中fdl 為非合成因數化靜載重引致之上翼板受壓應力除以Rb，但不大於Fy，Rb 依據9.3.7節4.項(1)計算。
| t | f dl |
|---|
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