¶ 木構造建築物設計及施工技術規範-06_第六章_構材接合部設計_pdf(第 21–23 頁)
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6-21
【解說】
穿孔釘之形狀及應用範例可參考圖6.6-1 所示。
圖6.6-1 穿孔釘之形狀及應用範例
6.6 穿孔釘接合
6.6.2 穿孔釘接合之容許剪力
(1)穿孔釘接合之長期容許剪力依下式計算之。短期容許剪力為長期容許剪力
之2 倍。
3
(6.13)
式中 Pa:穿孔釘接合之長期容許剪力(kgf);
Py:穿孔釘接合之降伏強度(kgf)。
(2)穿孔釘接合之降伏強度依下式求出:
穿孔釘
穿孔釘形狀
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6-22
(6.14)
式中 Py:穿孔釘接合之降伏強度(kgf);
Fe:主構材之承壓強度(kgf/cm2),為主構材之長期容許壓應力
fc 之3 倍。(fc 值在木材纖維平行方向取表4.3-1 及表4.5-4、
4.5-5、4.5-6 之值,木材纖維垂直方向取表4.3-2 及表4.5-3
之值,木材纖維傾斜方向取4.3.3 節及4.5.2 節所示之值)
l :主構材厚度(cm);
d:穿孔釘之軸徑(cm);
C:依接合形式與破壞形式所定之係數。
(3)係數C 值與接合形式有關(參照圖6.6-2),依下列(a)至(c)所述方式
計算之:
(a)木材之主構材及木材側材之接合(取下述中較小值):
2αβ,1,
)
βγ(
,
(b)在木材之主構材中央插入鋼板之接合(取下述中較小值):
1,
)
(l
,
(c)單剪接合(木材與木材)(取下述中較小值):
1,αβ,
)
(
+
,
)
βγ(
β(
+
+
+
+
+
,
1
+
+
+
+
+
)
βγ(
,
β
+
以上各式中之符號定義如下:
α:側材厚度/主構材厚度(
l
l′
)
β:側材與主構材之承壓強度比(
)
γ:穿孔釘之鋼材的基準強度與主構材之承壓強度之比(F/Fe)
F:穿孔釘之鋼材的基準強度(kgf/cm2)
Fe 及
'
eF :主構材及側材之承壓強度(kgf/cm2),分別取其長期容許壓
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6-23
應力fc 及
'
cf 之3 倍。(fc 及
'
cf 之值在木材纖維平行方向取表
4.3-1 及表4.5-4、4.5-5、4.5-6 之值,木材纖維垂直方向取
表4.3-2 及表4.5-3 之值,木材纖維傾斜方向取4.3.3 節及
4.5.2 節所示之值)。
(a) 雙剪(木材側材)
(b) 雙剪(鋼板插入)
(c) 單剪(木材與木材)
圖 6.6-2 承受剪力之穿孔釘的接合形式
(4)容許剪力之折減
使用2 支穿孔釘以上之接合,若施工時穿孔釘與導引孔能密接,其容許剪
力得取各穿孔釘接合之容許剪力和。但使用支數更多時,考慮外力之作用
條件及使用狀況,其容許剪力應適當折減。
【解說】
本節有關穿孔釘接合之容許剪力的規定與螺栓接合相同,係根據降伏理論,將
降伏強度的三分之一作為長期容許剪力。因此,穿孔釘接合與螺栓接合一樣,需注
意木材有剪斷或割裂而發生破壞之狀況。
穿孔釘接合與螺栓接合不同之處,在於其沒有相當於螺栓頭、螺帽及墊圈等部
份,在大變形時,無法如同螺栓能承受拉力,因此對於與木材纖維平行方向之載重,
將看不到於其降伏後載重承擔能力之上升,既使穿孔釘之間距、邊距、端距皆充分
時,其極限強度亦約略與降伏強度相同。本規範中,木材之承壓強度取容許壓應力
之三倍,因此計算所得之降伏強度較實際降伏強度略低,極限強度考慮為短期容許
耐力之1.5 倍左右。
對於與木材纖維垂直方向之載重,若穿孔釘之間距、邊距、端距皆充分時,因
穿孔釘之壓陷變形使其耐力提升之故,其極限強度會與纖維平行方向加載之情況相
同。
主構材
側材
l'
l
l'
穿孔釘
主構材
鋼板
l/2 l/2
穿孔釘
l'
l
主構材
側材
穿孔釘