¶ 冷軋型鋼構造建築物結構設計規範及解說-附錄二 符號說明
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附錄二 符號說明
a
無加勁腹板間之長度
橫向加勁材間之淨距離
A
橫向加勁材之間距
銲接接合處之面積
構材之全斷面積
A1
承壓面積
A2
混凝土支撐的全面積
Ab
螺栓的全斷面積
Ac
18t
2+As 當橫向加勁材位於內部支承處與集中荷重處
10t
2+As 當橫向加勁材位於端點支承處
Ae
有效斷面積
Ag
總斷面面積
接合部的全斷面積
Agv
承受剪力作用之全斷面積
Ant
承受拉力作用之淨斷面積
Anv
承受剪力作用之淨斷面積
An
淨斷面積
As
加勁材的折減面積
橫向加勁材的斷面積
Ase
加勁材的有效斷面積
Ast
剪力加勁材的全斷面積
Aw
樑腹板面積
be
有效寬度
次肢材或肢材的有效設計寬度
bo
斷面總寬度
c
轉換載重強度成為載重效應之影響係數
C
全部轉角總斷面積與全斷面積之比值
施工設備載重,包括人員及設備
承壓強度係數
Cb
撓曲係數
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CR
內彎曲半徑係數
CN 承壓板長度係數
Ch
腹板平板段之深度
Cv
計算剪力加勁材的全斷面積之係數
Cmx、Cmy 彎矩修正係數
Cw
施工中濕混凝土重
斷面之扭轉-摺曲常數
Cy
壓力應變因數
d
螺栓標稱直徑
電弧點銲外圍的實際直徑
樑之深度
斷面深度
D
縫銲的寬度
靜載重
中空圓管直徑
斷面突唇深度
突唇總長
da
電弧點銲的平均直徑
縫銲的平均寬度
de
最大剪力傳遞面的熔融區有效直徑
電弧縫接熔融面上的有效寬度
dh
洞孔直徑
腹板開孔深度
螺絲頭直徑或六角螺絲頭與墊圈直徑
ds
加勁材的折減有效寬度
Ds
鋼承板重
加勁材的有效寬度 = ds’
dw
墊圈直徑
d’w
有效抵抗拔出直徑
dwc
被裁剪區域的腹板深度
e
沿著受力方向,從基準孔中央點至最鄰近孔邊緣的距離,或至接合部的邊界距離
避免在接合部產生剪力破壞所須之最小邊矩
E
彈性模數
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地震力
f’c
混凝土抗壓強度
f1、f2
基於有效斷面而得之應力
fav
未折減之翼板全寬的平均應力(平均應力為翼板最大應力乘以有效設計寬度與真實寬
度之比值)
fb
實際之撓曲壓應力
fcr
純撓曲狀態下之理論挫屈應力
Fc
受壓最外緣之應力
Fe
彈性臨界側向扭轉挫屈應力
Fd
彈性扭曲挫屈應力
Fcr
柱之挫屈應力
Fm
(實際斷面模數 / 指定標稱斷面模數)比值之平均值
Fn
螺栓的標稱強度
標稱撓曲挫屈應力
F’nt 螺栓標稱拉應力含剪應力強度之組合作用
Fnt 螺栓標稱拉應力強度
Fnv 螺栓標稱剪應力強度
Fsy
降伏點
接合部材料的降伏強度
Fu
抗拉強度
Fu1
與螺絲頭相接的構材拉力強度
Fu2
未與螺絲頭相接的構材拉力強度
Fv
標稱剪應力
Fwy
樑腹板或加勁材的降伏應力(Fy 或Fys),取小者
Fxx
美國銲接協會電極分類中銲料金屬的強度編號
Fy
降伏應力強度
Fyc
轉角之伸長降伏應力
Fyf
權重平均降伏應力
Fyu
原始鋼材極限張力
Fyv
原始鋼材降伏應力
g
接近上下翼板的二排聯結物之垂直距離
螺栓間之橫向間距
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G
剪力模數
h
腹板深度
ho
斷面總深度
hx
翼板形心至翼板剪力中心在x 軸方向之距離
H
唇緣高度
腹板平坦部分之深度
Ia
加勁材的適用慣性矩
Is
加勁材的全斷面慣性矩
Isf
加勁肢材(含中間加勁材)的全斷面慣性矩
Ix
對應X 軸向之全斷面慣性矩
Iy
對應Y 軸向之全斷面慣性矩
Ixf
翼板在x 軸之慣性矩
Iyf
翼板在y 軸之慣性矩
Ixyf 翼板之慣性矩積
Iyc
斷面受壓部分針對平行於腹通過(全斷面)重心之軸所計算之慣性矩
J
斷面之St. Venant 扭力常數
Jf
含邊緣加勁材的受壓翼板之扭矩常數
kφfe 由翼板至翼板與腹板交接處所提供之彈性旋轉勁度
kφwe 由腹板至翼板與腹板交接處所提供之彈性旋轉勁度
kφ
由構件束制元件至翼板與腹板交接處所提供之旋轉勁度
k~ φfg
由翼板至翼板與腹板交接處所提供之幾何旋轉勁度(除以Fd)
k~ φwg
由腹板至翼板與腹板交接處所提供之幾何旋轉勁度(除以Fd)
k
為鋼板之挫屈係數
挫屈係數
K
有效長度係數
Kv
剪力挫屈係數
Kt
扭轉有效長度係數
Kx
X 軸向之有效長度係數
Ky
Y 軸向之有效長度係數
L
不包括末端半圓部分的縫銲長度
銲道長
活載重
構材之無支撐段長度
縱向銲接長度
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Lr
屋頂活載重
Ls
樑長度
Lh
腹板開孔長度
Lm
束縛扭曲挫屈之束制間距
Lt
構件扭轉之無側撐長度
Lu
構材無側撐長度之限制
Lst
橫向加勁材長度
Lx
X 軸向之實際未支撐長度
Ly
Y 軸向之實際未支撐長度
m
單一C 型鋼的剪力中心至其腹板中間面的距離
mf
不同接合方式之修正係數
M1 無支撐段之端點撓曲彎矩最小值
M2
無支撐段之端點撓曲彎矩最大值
MA
無支撐區段1/4 位置彎矩之絕對值
MB
無支撐區段中點位置彎矩之絕對值
Mc
臨界彎矩
無支撐區段3/4 位置彎矩之絕對值
彈性或非彈性臨界彎矩
Mcre 最小臨界彈性側向扭轉挫屈彎矩
Me
彈性臨界彎矩
Mm
(實際降伏強度 / 最小指定降伏強度)比值之平均值
Mmax 無支撐區段最大彎矩之絕對值
Mn
僅撓曲存在時之標稱撓曲強度
Mno Z 型斷面之標稱撓曲強度
Mnx、Mny 對應中性軸的標稱撓曲強度
Mnxt、Mnyt = SftFy
Mnxo
通過形心X 軸之標稱撓曲強度
Mu
集中荷重或反力Pu施力點附近之所需撓曲強度
斷面之所需撓曲強度
Mux、Muy 對應中性軸的所需撓曲強度
My
使全斷面之最外層受壓纖維開始降伏之彎矩
n
臨界平面得孔洞數
nb
接合部材料之螺栓開孔數
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np
互相平行之橫樑數
N
支承墊實際長度
P
單一螺栓所傳遞的力量
當彎矩作用時所需要的集中荷重或反力強度
構材標稱剪力強度
PDL
垂直所造成之軸力
PE
地震力所造成之軸力
PLL
活載重所造成之軸力
Pm
(試驗彎矩值/公式計算之彎矩)比值之平均值
Qi
標稱載重
Pn
標稱軸壓力強度
型斷面之標稱腹板摺曲強度,為兩個單一腹板依其內側單翼板之載重所計算腹板摺
曲強度之和
開槽銲的標稱強度
電弧點銲的標稱剪力強度
填角銲的標稱強度
銲接的標稱強度
單一螺栓的標稱強度
Pno
標稱軸壓力強度
Pnot
單個螺絲的標稱拔出強度
Pnov 單個螺絲的標稱穿刺強度
Pns
單個螺絲的標稱剪力強度
Pnt
單個螺絲的標稱拉力強度
Pts
螺絲的標稱拉力強度(由製造商提供或由試驗得知)
Pu
所需軸向壓力強度
彎矩作用下,集中荷重或反力之所需強度
由銲接所傳遞的所需強度
Pcrd = AgFd
Pwc
C 型撓曲構件之標稱皺曲強度
R
鋼片彎折處外圍的轉彎半徑
內彎半徑
全斷面之迴轉半徑
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折減因數
積水載重
r
螺栓在斷面的承受力與構材張力之比值
rcy
平行於腹板之中性軸向的C 型斷面旋轉半徑
ri
載重放大係數
rI
合成I 型鋼在垂直於可能產生挫屈之軸向的旋轉半徑
r0
以剪力中心計算之全斷面極座標迴旋半徑
rx、ry
以形心主軸計算全斷面之迴轉半徑
Rc 折減係數
Rn
標稱強度
Ru
所需強度
s
螺栓間之行距(與應力方向垂直),若為單一螺栓,則s 為板之全寬
S
雪重
樑間距
Sc
以受壓最外緣達應力狀態Fc最外層受壓纖維應力達Mc/Sf時,計算之有效斷面彈性斷
面模數
Se
有效斷面之彈性斷面模數
Sf
以最外層受壓纖維計算之完全未折減斷面之彈性斷面糢數
斷面降伏時所計算之全斷面模數
Sft
對應極端張力面之全面積斷面模數
s’
螺栓間之縱向間距
t
被裁剪區域的腹板厚度
在最大剪力傳遞面上的所有母材的總厚度
接合板中最薄處的厚度
樑腹板厚度
受壓肢材之厚度
翼板之厚度或腹板厚度
圓管壁厚
未有披護之鋼板厚度
t1
與螺絲頭相接的構材厚度
t2
未與螺絲頭相接的構材厚度
tc
取構材穿入深度與t2之較小值
te
開槽銲的有效喉厚
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Tn
標稱軸拉力強度
標稱受拉強度
Ts
接合部之受拉強度
Tu
所需軸向拉力強度
tw
有效喉厚
喇叭形開槽銲與90 度彎折之斷面表面齊平時之有效喉厚
VR
偏差係數
VQ
載重偏差係數
V n
僅剪力存在時之標稱剪力強度
樑之標稱剪力強度
w
受壓肢材之平寬
肢材平寬
樑翼板接觸承載板之寬度
W
風力
w1、w2 銲道腳長
wf
腹板下投影之翼板全寬
xo
翼板形心至翼板與腹板交接處在x 軸方向之距離
x 腹板開孔與支承邊緣最近之距離
Y
(腹板降伏點)/(加勁材降伏點)
Ω
彎矩之安全係數
螺栓剪力強度之安全係數
Ωo
安全係數
α
單位換算係數
β
可靠度指數
μ
柏松比,如鋼材則其值為0.3
λ
細長比
細長因數
λc
細長比係數
εy
降伏應變
φ
強度折減因子
螺栓剪力強度折減係數
φb
撓曲之折減因數
φv
剪力之折減因數
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φw
腹板摺曲之折減因數
ψ
應力比
φRn 設計強度
腹板平面與承載平面之夾角(45
Z 型斷面的腹板面與垂直面之夾角(度)
ρ
減低係數
σ
斷面之應力
τ
實際之剪應力
τcr
彈性範圍內之臨界剪力挫屈應力
純剪力狀態下之理論挫屈應力
鋼之剪力降伏應力
ξweb
腹板之應力坡降
附錄三 日本薄板輕量型鋼構造設計準則
C.1 定義
1. 薄板輕量型鋼(以下簡稱薄型鋼)
係指鋼板厚度自0.4 公釐(mm)以上至未滿2.3 公釐(mm)之結構用薄板鋼材,
經冷軋彎曲成型之型鋼。(以下簡稱薄型鋼)。其冷軋彎曲成型部分之內側彎
曲半徑尺寸需大於該薄板厚度之數值以上。
2. 薄板輕量型鋼構造(以下簡稱薄型鋼構)
指建築物的主要結構耐力構造部分,使用薄型鋼與緊結構件接合組成「框組」
構造者。除其基本構材、組合用緊結構件及接合組成框組構造均須符合本準
則相關構造方法在安全上必要技術基準規定外,其結構計算,依建築技術規
則結構設計法計算,均須確定應有其同等以上之結構安全需求。
解說:
1. 本設計準則僅適用於厚度2.3 公釐以下之鋼材之使用。
2. 本設計準則係參照日本2001 年11 月15 日日本國土交通省公布告示第1641 號,關於「薄
板輕量型鋼造之建築物或建築物之結構部分之構造方法相關安全上必要之技術基準訂
定」編訂。;並依其於2012 年9 月24 日開始施行之修訂告是修正。
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3. 緊結構件:薄型鋼構其構材板厚均在2.3 公釐以下,除特殊起造人及設計者允許外,均
不得採用焊接,其構材與構材之接合部,均須以特定設計並經認證許可之結
合構件接合,除能接合或固定構材功能外,並能使其構材之存在應力直接傳
達者,稱為緊結構件。
C.2 結構用薄型鋼基本構材
1. 薄型鋼之機械性品質要求,應符合下表規定
(1)結構用之構材及接合構材之表面為有效防止生銹及磨損,均須先經熱浸法
電鍍處理,除另經建築主管機關認證核可者外,表面處理需符合下表表列
標準:
但下列狀況不受上述表面處理之限制:
c薄型鋼在屋外面使用防水材料能有效防水部分及發生潮濕狀態以外之部
分。
d薄型鋼之地板材、壁材及屋頂表面粉飾下面基層構材等有被覆或類似之
有效防止磨損之措施部材。
| 輕量型鋼用途 | 種類記號 | 降伏點 N/mm2 | 拉力強度 N/mm2 | 伸展率 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 試片 | % | ||||
| 主要結構用 | SSC400 | 295 以上 | 400~510 | 5 號 | 18 以上 |
| 非結構用 | SSC270 | 205 以上 | 270 以上 | 5 號 | 21 以上 |
| 一般結構用 | SSC400 | 245 以上 | 400~540 | 1A 號 | 17 以上 |
| 表面處理 種 類 | 表面處理 方 法 | 電鍍附著量g/m2 | 備 註 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 兩面電鍍 表示記號 | 兩面三點法 平均附著量 | 兩面一點法 最小附著量 | ||||
| c | 塗裝鍍鋅 鋼板 | 熱浸鍍鋅 JIS-G3312標準 | Z18 | 180 | 153 | 塗裝用 |
| d | 鍍鋅鋼板 | 熱浸鍍鋅 JIS-G3302標準 | Z27 | 275 | 234 | 裸露使用 |
| e | 5%鍍鋁 鋅鋼板 | 熱浸鍍鋁鋅 JIS-G3317標準 | Y18 | 180 | 153 | 裸露使用 |
| f | 55%鍍鋁 鋅鋼板 | 熱浸鍍鋁鋅 JIS-G3321標準 | AZ150 | 150 | 130 | 裸露使用 |
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(2)塗裝於鍍鋅鋼板均須兩面施作二度以上,並經500 小時鹽水噴霧試驗無異
常。
3. 各類型結構構造用薄型鋼應符合下表最小尺寸規格及國家標準,但依據建築
技術相關規範規定,並經結構計算其材料應力確實安全無虞者或經中央主管
機構材料試驗對組合框組構材實況上相對應的單一方向與反覆加力試驗結
果,確認無偏移挫屈者,不在此限。
可有屈折、偏心歪曲、剪切缺口等結構應力缺點。
5. 薄型鋼構使用於基礎及主要結構部分之構材,包括木材、鋼材、混凝土等建
築材料,均須在防火性能、安全性能及衛生性能上符合國家建築法令之規
定,且均須經國家主管建築機構認證核可之指定建築材料。
解說:
1. 針對薄型鋼使用在結構耐力上主要部分之框組基本構材之使用斷面之形狀及尺寸加以
規定,其尺寸標示如下:
| 斷面形狀 | 最小尺寸規格(單位:公釐mm) | 備註 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 形高 | 形寬 | 唇長 | |||
| c | 輕方型鋼 | 89 | 44.5 | - | |
| d | 輕槽型鋼 | 91 | 30 | - | |
| e | 輕Z 型鋼 | 89 | 40 | - | |
| f | 輕C 型鋼 | 80 | 30 | 12 | 有唇 |
| g | 輕唇Z 型鋼 | 89 | 40 | 12 | 有唇 |
| 3. 4. 5. | (2)塗裝於鍍鋅鋼板均須兩面施作二度以上,並經500 小時鹽水噴霧試驗無異 常。 | ||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3. 各類型結構構造用薄型鋼應符合下表最小尺寸規格及國家標準,但依據建築 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 技術相關規範規定,並經結構計算其材料應力確實安全無虞者或經中央主管 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 機構材料試驗對組合框組構材實況上相對應的單一方向與反覆加力試驗結 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 果,確認無偏移挫屈者,不在此限。 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 最小尺寸規格(單位:公釐mm) | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 斷面形狀 備註 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 形高 形寬 唇長 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| c 輕方型鋼 89 44.5 - | |||||||||||||||||||||||||||||||
| d 輕槽型鋼 91 30 - | |||||||||||||||||||||||||||||||
| e 輕Z 型鋼 89 40 - | |||||||||||||||||||||||||||||||
| f 輕C 型鋼 80 30 12 有唇 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| g 輕唇Z 型鋼 89 40 12 有唇 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 4. 建築物之主要結構應力構造部分,使用之薄型鋼組成框組之基本構材,絕不 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 可有屈折、偏心歪曲、剪切缺口等結構應力缺點。 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 5. 薄型鋼構使用於基礎及主要結構部分之構材,包括木材、鋼材、混凝土等建 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 築材料,均須在防火性能、安全性能及衛生性能上符合國家建築法令之規 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 定,且均須經國家主管建築機構認證核可之指定建築材料。 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 4. 5. | 斷面形狀 | 最小尺寸規格(單位:公釐mm) | 備註 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 4. 5. | 斷面形狀 | 形高 | 形寬 | 唇長 | 備註 | ||||||||||||||||||||||||||
| 4. 5. | c | 輕方型鋼 | 89 | 44.5 | - | ||||||||||||||||||||||||||
| 4. 5. | d | 輕槽型鋼 | 91 | 30 | - | ||||||||||||||||||||||||||
| 4. 5. | e | 輕Z 型鋼 | 89 | 40 | - | ||||||||||||||||||||||||||
| 4. 5. | f | 輕C 型鋼 | 80 | 30 | 12 | 有唇 | |||||||||||||||||||||||||
| 4. 5. | g | 輕唇Z 型鋼 | 89 | 40 | 12 | 有唇 | |||||||||||||||||||||||||
| 4. 建築物之主要結構應力構造部分,使用之薄型鋼組成框組之基本構材,絕不 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 可有屈折、偏心歪曲、剪切缺口等結構應力缺點。 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 5. 薄型鋼構使用於基礎及主要結構部分之構材,包括木材、鋼材、混凝土等建 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 築材料,均須在防火性能、安全性能及衛生性能上符合國家建築法令之規 | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 定,且均須經國家主管建築機構認證核可之指定建築材料。 | |||||||||||||||||||||||||||||||
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2. 對使用在薄型鋼構之薄型鋼之冷軋彎曲成型,其內側彎曲尺寸數值應大於鋼板厚度之數
值以上。
3. 薄型鋼厚度僅介於0.4~2.3mm,其斷面一小部分腐蝕後,其必要的結構耐力將消失,故
鋼材之材質及表面防銹處理相當重要。
4. 薄型鋼材質種類記號在國家標準為SSC400,應相當於日本之ZSB400。ZSB400 為建築結
構用鍍鋅薄板輕量鋼板(Zinc-Coated Light Gauge Steels for Building Structures),其拉力強度
須達400 N/mm
2以上。
5. 熱浸法標準,規定於國家標準CNS1244(熱浸法鍍鋅鋼片及鋼捲),CNS9998(熱浸法鋁
鋼片及鋼帶),CNS10804(烤漆熱浸鍍鋅鋼片及鋼捲)等規定;日本工業規格(Japanese
Industrial Standards 簡稱JIS)JIS-G3312(熱浸法烤漆鍍鋅鋼板及鋼帶),JIS-G3302(熱浸
法鍍鋅鋼板及鋼帶),JIS-G3317(熱浸法鍍5%鋁鋅合金鋼板及鋼帶),JIS-G3321(熱浸
法鍍55%鋁鋅合金鋼板及鋼帶)等規定;美國ASTM-A653,A653M-94 等相關規定。
C.3 樓層數
以薄型鋼構為主體結構構造之建築物,水平強度計算確認安全性的情形下,
除地下層外,樓層數需在4 層以下。但薄型鋼構與鋼骨構造、鋼筋混凝土構
造、或其他經審核認可之構造並用之混合式構造建築物,並依照本準則之結
構計算結果其結構耐力被確定為安全者,其總樓層數不受此限,但其薄型鋼
構部分仍僅限4 層以下。
解說:
依目前試驗及實例,主要結構耐力上主要部分的柱、橫架材或斜材以薄型鋼構之耐力壁構
造者,樓層數僅4 層。
下半部樓層為鋼骨構造、鋼筋混凝土構造、或其他經審核認可之構造,與上半部為薄型鋼
構之間混合並用之構造,限制。但其薄型鋼構部分仍僅限於4 層以下。
C.4 基礎地檻
1. 一層(地面層)耐力壁的下部需設有基礎地檻。但若設有地下層(地下室)
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等狀態,該耐力壁的垂直下方之地板櫊柵已在結構應力上作有效之補強,或
該耐力壁之下框組構材與基礎緊密結合之狀態致使地板與基礎緊密結合,可
使其存在應力相互傳達時,不在此限。
2. 基礎地檻必須以下述狀況與基礎緊密結合。但以本準則結構計算及相關技術
規則結構應力強度計算,其承受結構應力之主要部分之斷面依長期及短期荷
重及各種外力作用合併計算,其應力強度,確定安全者不在此限。
(1)以直徑12mmφ以上,長度25cm 以上之錨錠螺栓或具同等附著強度之錨錠
螺栓緊密結合。
(2)錨錠螺栓之間距需在2m 以下,且須配置在隅角部及基礎地檻連接部。
3. 基礎地檻之尺寸,其高度應在38mm 以上,其寬度應在89mm 以上,並且其
與基礎或與地板櫊柵、端部地板櫊柵、或邊地板櫊柵之緊密結合間不能有任
何障礙。
解說:
1. 基礎地檻(日文稱為土台)之設置部位之規定如下圖所示:
圖C.4.1 耐力壁之下部設置基礎地檻
側地板櫊柵(側
木基礎地檻(木
基礎
隅
角
耐力
地
基礎
端部地板
櫊柵
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圖C.4.2 耐力壁之下部之地板櫊柵補強
圖C.4.3 耐力壁或地板直接與基礎緊結之狀況
2. 本條第2 項強調基礎地檻與基礎之緊密結合非常重要,但經本準則結構計算及相關技術
規則應力強度結構計算分析確定符合結構安全者,可不受此限制。
應力強度結構計算之荷重及各種外力作用合併計算,可參照日本“建築基準法施行令”
第82 條第1 項至第3 項規定。
3. 本條第3 項規範基礎地檻之最小尺寸,係因薄型鋼構構造由2×4 木構構造工法發展而來,
相當於2×4 木構之「框組壁板工法構造」之用材。
建築物超過三層以上,加植於基礎地檻之垂直載重有過大之狀況。
因此有關本準則之基礎地檻均須符合本構造規範之規定
4. 地板櫊柵(日文稱為根太,英文稱為Floor joist),依各所在部位不同,有邊地板櫊柵(側
根太)、端部地板櫊柵(端根太)、地板櫊柵(根太)之分。
C.5 樓板組合系統
樓板組合系統為結構耐力上主要部分。樓板之使用構材以結構用合板(以下
補強之地板
地板
耐力壁
地下
地板櫊柵
基礎
隅角柱
耐力
地
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簡稱「結構用合板」等)、結構用格板(panel)及其他類似構材。並且因水平力
而產生之應力,在結構耐力上,要能有效的傳達到耐力壁、柱、及橫架材上
(最下層之地板為基礎)之剛性及具耐力結構之構造。但經本準則應力強度
結構計算確定符合結構安全者,不在此限。
解說:
本條樓板組合系統以使用「結構用合板等」、構材、在性能上要求當水平力產生時,以能有
效傳達到耐力構造垂直及水平組合構件之剛性及具耐力結構之構造者。樓板當然須能安全
支承水平力以外之固定載重及各種積載載重等之垂直載重。樓板之形狀儘量避免細長形
狀,原則上長邊與短邊之比(邊長比)在1/2 以上。
C.6 耐力壁
1. 耐力壁為建築物針對各方向水平力及垂直力作用之結構安全之重要單元構
件,必須配置良好均衡狀態。但經由本準則第C.11 節應力結構計算能確定結
構安全無慮者不在此限。
2. 耐力壁必須遵照下列規定,但經由本準則第C.11 節應力結構計算能確定結構
安全無慮者,不在此限。
a. 使用薄型鋼之「框組構材」及壁材使用之「結構用合板等」必須緊密結合,
其間存在之應力必須能互相傳達。
b.長度應在45cm 以上。
c.耐力壁之「框組構材」相互間距必須小於50cm 以下。
d.耐力壁上不能設有妨礙結構耐力之開口部。
e.端部之垂直框組構材(不含連續耐力壁之互相接合部之垂直框組構材),需
用厚3.2mm 以上之添加補強鋼板,並以6 支自攻鑽尾螺絲(Drilling Tapping
Screw)固定於該端部垂直框組構材。
與橫架材、基礎及基礎地檻用直徑M-12mmφ以上之錨錠螺栓固著該添加補
強鋼板,或使用同等效力以上的接合方法。
f.耐力壁材之種類及其周圍框組構材之接合,依下表規定:
| 壁材之種類 | 周圍框組構材之接合方法 | |
|---|---|---|
| 接合構件 | 間 距 | |
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耐力壁材均須經國家主管建材機構認定符合標準者。
3. 耐力壁線互相距離應在12 公尺(m)以下,並且耐力壁所圍成之水平投影面積
應在72m
2以下。但依本準則結構計算,確定結構安全無慮者,不在此限。
4. 耐力壁之上方可設有與耐力壁之上框組構材同尺寸以上之頂部繫件,並使耐
力壁互相間之結構耐力能有效緊密結合。但如樓板組合系統或屋架組合系統
與耐力壁上部緊結時,其存在應力可以相互傳達時,則不受此限。
解說:
1. 第1 項針對良好知之耐力壁配置必須均衡狀態,過大之開口、或隅角開口均會造成偏心
之不良配置。
2. 耐力壁一般係由垂直框組構材、上框組構材及下框組構材(框組構材一般採用C 型薄型
鋼)組成框組構架,表面兩面或單面用自攻鑽尾螺絲相等間距固定結構面材,結合形成
之結構用格板(structural panel)。耐力壁應可同時有效抵抗垂直載重、壁面內剪力載重、壁
面外彎距載重。
| 3. 4. | (1) | 厚度9mm 以上之結 構用合板,結構用格 板(panel)、塑合板、 或厚度7mm 以上之 木纖維合板等 | 自攻鑽尾螺絲 (Drilling Tapping Screw) | 壁材之外周邊為22.5cm 以下,其他部位為45cm 以下 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 3. 4. | 或厚度7mm 以上之 木纖維合板等 | 螺絲釘 (Screw-nail) | 壁材之外周邊為7.5cm 以下,其他部位為15cm 以下 | ||
| 3. 4. | (2) | 厚度12.5mm 以上之 石膏板(僅限於框組 材兩面均能釘接者) | 自攻鑽尾螺絲 (Drilling Tapping Screw) | 壁材之外周邊為15cm 以 下,其他部位為30cm 以 下 | |
| 耐力壁材均須經國家主管建材機構認定符合標準者。 | |||||
| 3. 耐力壁線互相距離應在12 公尺(m)以下,並且耐力壁所圍成之水平投影面積 | |||||
| 應在72m 2以下。但依本準則結構計算,確定結構安全無慮者,不在此限。 | |||||
| 4. 耐力壁之上方可設有與耐力壁之上框組構材同尺寸以上之頂部繫件,並使耐 | |||||
| 力壁互相間之結構耐力能有效緊密結合。但如樓板組合系統或屋架組合系統 | |||||
| 與耐力壁上部緊結時,其存在應力可以相互傳達時,則不受此限。 | |||||
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圖C.6.1 耐力壁之構成
3. 耐力壁長度太短則耐力及剛性將降低,原則上耐力壁長度應大於90cm。耐力壁上之開口
面積超過30cm ×30cm 將降低耐力,連續開口面積超過40cm ×60cm 之耐力壁將不可計入
耐力壁面積計算。開口部周邊均應補強至不妨礙剪力之傳達為度。
4. 耐力壁為有效抵抗地震及其他水平力,故垂直框組構材之端部必須固定於基礎地檻。
C.7 柱、橫架材及斜材
主要結構耐力之柱、橫架材及斜材,需依照下列之規定:
1. 薄型鋼厚度應在0.8mm 以上。
2. 受壓力部材之有效細長比,柱應小於200,柱以外之部材應小於250。
3. 柱腳應與基礎緊密結合。
4. 二個以上薄型鋼之組合,應考慮周圍構材之接合及該當構材之受挫屈拘束等
之實況之外,並依下列規定將薄型鋼接合。但若依本規範結構計算,或經國
家認可之試驗機構作單方向或反覆加力試驗,確認結構安全無慮或可達下列
標準接合規定之同等以上可傳達存在應力者,不在此限。
(1)須使用至少3 支之直徑4mmφ以上之自攻鑽尾螺絲(Drilling Tapping Screw)。
(2)薄型鋼之翼板部位之接合,使用之自攻鑽尾螺絲之間距應在30cm 以下。
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(3)薄型鋼之腹板部位之接合,使用之自攻鑽尾螺絲採用雙排,其間距應在
30cm 以下。
解說:
柱腳與基礎緊密結合,使框組架構之水平力作用下產生之剪力、拉拔力不致於發生拉拔
出來現象。
C.8 屋頂組合系統
1. 屋面板構造為結構耐力之主要部分,由屋板櫊柵及結構用合板等組合形成。
必須能有效地將結構耐力傳達至耐力壁、柱及橫架材之剛性具耐力之結構構
造。但依本準則第C.11 節結構計算,確定符合結構安全者,不在此限。。
2. 結構椽條(Rafter)及椽條結繫需依結構耐力有效設置。但依本準則第C.11 節結
構計算,確定符合結構安全者,不在此限。
3. 屋頂桁架(Truss)構材,必須使用厚度0.8mm 以上之薄型鋼。但依本準則第C.11
節結構計算,確定符合結構安全者,可使用厚度0.6mm 以上之薄型鋼。
4. 屋頂桁架(Truss)受各種載重及外力作用,其結構耐力應確保安全無慮。
5. 結構椽條(Rafter)及桁架(Truss),其頂部結繫構材及上框使用之連結物(鐵
件),在結構耐力上,必須有效緊密結合。但依本準則第C.11 節結構計算,
確定符合結構安全者,不在此限。
6. 屋頂組合系統,受水平力作用必須設置有防止搖晃之安全措施。
7 屋面板,必須考慮風壓、及其他外力作用之安全性。
解說:
屋頂組合系統之組合,係由屋面板(支撐屋頂面荷重作用,確保面板內剛性。)及支撐
屋面板及其上之荷重之由上下弦材、斜材及束材組成之桁架(Truss)或由一對人形斜棟木
及平頂櫊柵組成之三角形棰棟屋架(結構椽條)(Rafter 形式)及平頂櫊柵(天井根太),
與拉繫補強構件等所組合構成。
薄型鋼構之屋頂組合系統必須為組合構件緊結成為一體之組合剛性構造。
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圖C.8.1 屋頂組合系統
C.9 部材之接合
採用薄型鋼作為結構耐力上之主要構造,其部材接合,必須遵照下列規定:
1.自攻鑽尾螺絲(Drilling Tapping Screw)或螺釘(screw nail),必須正垂直打入薄型
鋼,使接合部材在結構耐力上互相緊密有效結合。接合之種類必須依下列規
定。但依本準則第C.11 節結構計算或因應接合部分之實況,經國家認定之試
驗機構作單一方向或反覆加力實驗,能確定符合結構安全或被確認與下列所
規定接合部具同等以上能傳達存在應力時,不在此限。
(1)第C.6 節所規定之柱、橫架材及斜材間之對向及側向之接合,依下述方法
處理:
a. 需使用直徑4mmφ以上之自攻鑽尾螺絲。
b.需使用3 支以上之自攻鑽尾螺絲,並且作良好之螺絲位置配置。
c.使用節點接合鋼板接合,被接合之橫架材等高度較大時,或其他因可能
產生局部應力而致使妨礙結構耐力時,該當部分應以添加補強鋼板補強。
(2)耐力壁之框組構材與樓板等之「結構用合板等」、基礎地檻、及頭部接繫材
等軸向接合,依下述方法處理:
a.需使用直徑4mmφ以上之自攻鑽尾螺絲。
b.每平方公尺需使用5 支以上之自攻鑽尾螺絲,如使用鋼材頭部繫結器
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時,可用4 支以上自攻鑽尾螺絲。
(3)上述(1)項及(2)項以外之對向或側向接合,該部分應緊密結合,致使其存在
應力能夠傳達。
(4)自攻鑽尾螺絲之互相距離及其至邊緣端之距離(該自攻鑽尾螺絲之中心軸
至接合之薄型鋼之邊緣端部之最短距離),需為該自攻鑽尾螺絲直徑之3
倍以上。(端部不會拔出脫落時為1.5 倍以上)。
2.前項規定以外,使用特殊鉚釘咬合時,須針對該接合部成形後之形狀及接觸
之實況,作單一方向或反覆加力試驗,在結構耐力之相關性能經確認符合結
構安全者,允許使用特殊鉚釘咬合。
3.使用焊接、鉚釘咬合或螺栓結合應經設計者及(或)業主核可。針對結構耐
力上主要部分之對向或側向接合部分應能使其存在應力傳達,並依建築主管
機關訂定之構造方法使用。
4.除在生產工場為形成閉鎖形(封口)斷面可允許採用相同薄型鋼焊接接合外,
在施工現場不得採用焊接接合。
解說:
1. 對向接合(日文稱繼手接合)為相同長方向構材之延續接合,一般稱為連接接合。側向
接合(日文稱仕口接合)為垂直直角方向或有角度之斜方向構材之接合,一般稱為“T”
接接合。
2. 對向接合應選擇在作用應力較小處所為設計原則,尤其在傳達彎曲應力之部材不可在中
間部接合。自攻鑽尾螺絲(Drilling Tapping Screw)應依材料之組合、用途及相對應之螺絲
頭形狀,作必要適切的選定。
3. 部材接合部應使接合部之存在應力能順利傳達為要件。一般接合部之容許應力以該部材
之1.5 倍設計。
4. 部材之接合部應儘量形狀明確簡單,以避免因接合部複雜而發生局部二次應力之影響。
C.10 防腐措施等
C.10.1 木材之防腐措施
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結構耐力上主要部使用之木材,應依下列規定:
1.基礎木地檻與基礎之接面,必須使用具防水功能產品,以達有效防水。
2.用於框組壁工法之基礎地檻,應依建築主管機構規定之防腐處理或其類似
防腐處理,以達有效之防腐。
3.自地面起算1 公尺高度以內之結構耐力之主要部分(地板櫊柵及樓板材除
外)除要有效防腐措施外,還須考慮白蟻及其他蟲害之防範。
4.關於有腐蝕的部位及經常潮濕狀態之部位之構材之緊結用五金須有效防止
生銹。
C.10.2 薄型鋼之表面處理
依本附錄第C.2 節所規定薄型鋼之表面處理規定。
C.10.3 接觸而劣化之防止
作為結構用之薄型鋼,若防腐處理之木材或其他薄型鋼以外之材料,含因接
觸而致使薄型鋼表面容易造成腐蝕,以致造成妨礙結構強度時,薄型鋼與薄
型鋼以外之材料間,須使用如橡膠墊片等絕緣材料作有效的防腐處理。
解說:
基礎地檻之防腐處理,在國家主管機構未規定前可參照國內外之相關規格辦理。
C.10.4 固定金屬接合物之防銹
使用於結構耐力主要部分之薄型鋼接合用之固定金屬接合物之使用,須不得
損及接合部之薄型鋼及金屬接合物之防銹處理。
C.11 結構計算
C.11.1 薄型鋼之建築物的構造計算,須依以下之結構計算:
使用於結構耐力主要部分的薄型鋼所產生的壓縮應力強度計算時,有效斷面
做為該當薄型鋼之斷面計算。
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解說:
容許應力等計算,可參照日本「建築基準法施行令」第82 條~第82 條之5;極限強度
計算,可參照日本「建築基準法施行令」第82 條之6 規定。
C.11.2 肢材之有效寬度
針對第C.11.1 節所規定之有效斷面之面積,其薄型鋼之肢材須依下述計算式
計算:
b
Ae=min〔b,0.86 ─〕.t
pλ
Ae:肢材之有效斷面面積(單位:mm
2)
b :肢材之寬度(單位:mm)
pλ:肢材之一般寬厚比以下式計算之數值
p
p
F
σ
λ =
F:規定之基準強度(單位:N/mm
2)
σp:肢材之彈性挫屈強度(單位:N/mm
2)(參考第C.11.5a 節)
t:肢材厚度(單位:mm)
解說:
薄型鋼斷面內肢材之位置及挫屈係數及有效寬度
| F p λ = σ p F:規定之基準強度(單位:N/mm 2) σp:肢材之彈性挫屈強度(單位:N/mm 2)(參考第C.11.5a 節) t:肢材厚度(單位:mm) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| p σ | ||||||
| p | ||||||
| F:規定之基準強度(單位:N/mm 2) | ||||||
| σp:肢材之彈性挫屈強度(單位:N/mm 2)(參考第C.11.5a 節) | ||||||
| t:肢材厚度(單位:mm) | ||||||
| 解說: | ||||||
| 薄型鋼斷面內肢材之位置及挫屈係數及有效寬度 | ||||||
| 有效寬度be(mm) | ||||||
| 肢材位置 挫屈係數 | ||||||
| 公式 F=280 N/mm 2 F=345 N/mm 2 | ||||||
| 受壓之輕方型鋼、輕 | ||||||
| 740 | ||||||
| C 型鋼、輕唇Z 型鋼 4.0 t 44.2 t 39.8 t | ||||||
| F | ||||||
| 之翼板及腹板 | ||||||
| 受壓之輕C 型鋼之 | ||||||
| 240 | ||||||
| 翼板、受壓之輕唇Z 0.425 t 14.3 t 12.9 t | ||||||
| F | ||||||
| 型鋼之唇 | ||||||
| 肢材位置 | 挫屈係數 | 有效寬度be(mm) | ||||
| 肢材位置 | 挫屈係數 | 公式 | F=280 N/mm 2 | F=345 N/mm 2 | ||
| 受壓之輕方型鋼、輕 C 型鋼、輕唇Z 型鋼 之翼板及腹板 | 4.0 | 740 t F | 44.2 t | 39.8 t | ||
| C 型鋼、輕唇Z 型鋼 之翼板及腹板 | F | |||||
| 受壓之輕C 型鋼之 翼板、受壓之輕唇Z 型鋼之唇 | 0.425 | 240 t F | 14.3 t | 12.9 t | ||
| 翼板、受壓之輕唇Z 型鋼之唇 | F | |||||
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C.11.3 容許受壓應力強度
第C.11.1 節所規定的構造計算時之薄型鋼之容許應力強度,除依照有關鋼結
構法令之容許應力強度結構計算外,還須依照下列規定事項:
C.11.3.1 受壓構材之容許受壓應力強度:
受壓構材之挫屈容許應力強度,必須依下表之數值。但長期所發生的對應受
壓構材之挫屈容許應力強度上,除了使用輕方型鋼外,薄型鋼對兩面緊結之
「構造用合板等」,在挫屈上被有效補強之狀況以外,及依第C.11.5 節之規
定該受壓構材的彈性挫屈強度之應有值解析等之計算方法以外狀態,於長期
力作用下之容許壓縮應力強度之數值若超過0.45 倍數值時,長期產生之力作
用下之數值被確定為對應該受壓構材之挫屈之容許應力強度之數值。
| 受彎距之腹板 | 8.98 | 1100 t F | 65.7 t | 59.2 t |
|---|
| 受壓構材的一 般化有效細長 比 | 受壓構材長期挫屈容許應力 (單位:N/mm2) | 受壓構材短期挫屈容許應力 (單位:N/mm2) |
|---|---|---|
| λ≦1.3 C | 1−0.24 λ2 F{ C } 3/2+2/3( λ/1.3)2 C 或依規定之長期受力作用下 所產生之容許壓應力之數值 | 長期受壓構材之挫屈容許應 力之1.5 倍計算 |
| λ>1.3 C | 6/13‧F/λ2 c 或受依規定長期所產生力之 受壓構材之容許壓應力之較 小值 |
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F:規定之基準強度(單位:N/mm
2)
Cλ:依下式所計算的軸向力關係之一般有效細長比
此式之σc是表示第C.11.5 節所規定受壓構材之彈性挫屈強度。
解說:
有關鋼結構之容許應力強度之結構計算法令,可參照日本「建築基準法施行令」第90 條規
定。(公元2000 年日本建設省告示第2464 號)
C.11.3.2 撓曲構材之容許撓曲應力:
撓曲構材(使用薄輕方型鋼時及受到撓曲之薄型鋼的受壓側之肢材與「構造
用合板等」緊結,對橫向挫屈有效補強之狀況時除外)之容許挫屈應力,須
依下表之數值計算。但對長期所產生力作用對於撓曲構材之容許挫屈應力,
依照第C.11.5 節所規定之該撓曲構材之彈性挫屈強度以特徵值解析等的方法
計算之狀態除外,依建築法令所規定的長期所產生應力作用於撓曲構材之撓
曲容許度若超過0.45 倍時,該當在長期所產生應力之作用下之數值被確定為
對應該撓曲之挫屈容許應力之數值。
| 撓曲構材的一 般化有效細長 | 長期所產生力作用之撓曲構 材之挫屈容許應力 | 短期所產生力作用之撓曲構 材之挫屈容許應力 |
|---|
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bλ:依下式所計算的彎曲力距之一般有效細長比
b
b
F
σ
λ =
此式之σb是表示第C.11.5.3 節所規定受壓構材之彈性挫屈應力。
解說:
有關依法規定長期及短期所產生之應力,可參照日本「建築基準法施行令」第90 條規定。
(公元2000 年日本建設省告示第2464 號)
| 比 | (單位:N/mm 2) | (單位:N/mm 2) | ||
|---|---|---|---|---|
| bλ≦1.3 | 2 F 1( − .0 24 b λ ) ⋅ 5.1 或依法所規定的長期所產生 力作用於受壓構材之撓曲容 許應力之較小值 | 長期所產生力作用於撓曲構 材之挫屈容許應力之1.5 倍 計算 | ||
| b 5.1 或依法所規定的長期所產生 力作用於受壓構材之撓曲容 許應力之較小值 | 材之挫屈容許應力之1.5 倍 計算 | |||
| bλ>1.3 | 1 F ⋅ λ 2 5.1 b 或依法所規定的長期所產生 力作用於撓區構材之撓曲容 許應力之較小值 | |||
| λ 2 5.1 | ||||
| b | ||||
| 或依法所規定的長期所產生 | ||||
| 力作用於撓區構材之撓曲容 | ||||
| 許應力之較小值 | ||||
| F:依法規定之基準強度(單位:N/mm 2) | ||||
| bλ:依下式所計算的彎曲力距之一般有效細長比 | ||||
| F | ||||
| b λ = | ||||
| σ b | ||||
| 此式之σb是表示第C.11.5.3 節所規定受壓構材之彈性挫屈應力。 | ||||
| F | ||||
| b λ = | ||||
| σ b | ||||
| 此式之σb是表示第C.11.5.3 節所規定受壓構材之彈性挫屈應力。 | ||||
| b σ | ||||
| b | ||||
| 此式之σb是表示第C.11.5.3 節所規定受壓構材之彈性挫屈應力。 | ||||
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C.11.3.3 腹板之剪力容許應力強度:
對撓曲構材腹板之剪力容許應力強度,須依下表之數值:
C.11.3.4 承壓容許應力強度
薄型鋼之承壓容許應力強度,須依下表之數值(異型薄型鋼在接合時取較小
值)處理。
| C.11.3.3 腹板之剪力容許應力強度: 對撓曲構材腹板之剪力容許應力強度,須依下表之數值: 撓曲構材的腹 針對長期所產生力之撓曲構 針對短期所產生力之撓曲構 板一般寬厚比 材腹板剪力之挫屈容許應力 材腹板剪力之挫屈容許應力 (單位:N/mm 2) (單位:N/mm 2) wλ≦1.4 .0 85 F 針對長期所產生力之撓曲構 ⋅ W λ 5.1 3 材腹板之挫屈容許應力之1.5 或依所規定的長期所產生力 倍計算 之對於撓曲構材腹板之剪力 容許應力之較小值 wλ>1.4 .1 16 F ⋅ W λ 5.1 3 或依所規定的長期所產生力 對於剪力容許應力之較小值 F:規定之基準強度(單位:N/mm 2) wλ:依下式所計算的軸向一般有效細長比 F W λ = 3 σ s 此式之σs是表示第C.11.5.4 節所規定撓曲構材腹板之彈性挫屈強度。 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 撓曲構材的腹 板一般寬厚比 | 針對長期所產生力之撓曲構 材腹板剪力之挫屈容許應力 (單位:N/mm 2) | 針對短期所產生力之撓曲構 材腹板剪力之挫屈容許應力 (單位:N/mm 2) | |||||
| wλ≦1.4 | .0 85 F ⋅ W λ 5.1 3 或依所規定的長期所產生力 之對於撓曲構材腹板之剪力 容許應力之較小值 | 針對長期所產生力之撓曲構 材腹板之挫屈容許應力之1.5 倍計算 | |||||
| W λ 5.1 3 或依所規定的長期所產生力 | 材腹板之挫屈容許應力之1.5 | ||||||
| 之對於撓曲構材腹板之剪力 容許應力之較小值 | 倍計算 | ||||||
| wλ>1.4 | .1 16 F ⋅ W λ 5.1 3 或依所規定的長期所產生力 對於剪力容許應力之較小值 | ||||||
| W λ 5.1 3 | |||||||
| 或依所規定的長期所產生力 | |||||||
| 對於剪力容許應力之較小值 | |||||||
| F:規定之基準強度(單位:N/mm 2) | |||||||
| wλ:依下式所計算的軸向一般有效細長比 | |||||||
| F | |||||||
| W λ = | |||||||
| 3 σ s | |||||||
| 此式之σs是表示第C.11.5.4 節所規定撓曲構材腹板之彈性挫屈強度。 | |||||||
| F | |||||||
| W λ = | |||||||
| 3 σ s | |||||||
| 此式之σs是表示第C.11.5.4 節所規定撓曲構材腹板之彈性挫屈強度。 | |||||||
| W 3 σ | |||||||
| s | |||||||
| 此式之σs是表示第C.11.5.4 節所規定撓曲構材腹板之彈性挫屈強度。 | |||||||
| C.11.3.4 承壓容許應力強度 | |||||||
| 薄型鋼之承壓容許應力強度,須依下表之數值(異型薄型鋼在接合時取較小 | |||||||
| 值)處理。 | |||||||
| 針對長期所產生力之 針對短期所產生力之 | |||||||
| 承壓型式 承壓之容許應力 承壓之容許應力 | |||||||
| (單位:N/mm 2) (單位:N/mm 2) | |||||||
| 承壓型式 | 針對長期所產生力之 | 針對短期所產生力之 | |||||
| 承壓之容許應力 | 承壓之容許應力 | ||||||
| (單位:N/mm 2) | (單位:N/mm 2) | ||||||
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C.11.3.5 自攻鑽尾螺絲接合部之強度
自攻鑽尾螺絲(Drilling Tapping Screw)接合部自攻螺絲橫斷面之拉力及剪力之
容許應力強度須依下表的數值:
| (1) | 依螺栓或鉚釘接合之薄 型鋼之螺栓軸部分接觸 面所產生的承壓及其他 類似狀態 | 1.05F | 針對長期所產生力之 承壓之容許應力之 1.5 倍計算 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (2) | (1)項以外狀態 | F 3.1 | ||||||
| 3.1 | ||||||||
| F:依法規定之基準強度(單位:N/mm 2) | ||||||||
| C.11.3.5 自攻鑽尾螺絲接合部之強度 | ||||||||
| 自攻鑽尾螺絲(Drilling Tapping Screw)接合部自攻螺絲橫斷面之拉力及剪力之 | ||||||||
| 容許應力強度須依下表的數值: | ||||||||
| 針對長期所產生力之容許應力 針對短期所產生力之容許應力 | ||||||||
| (單位:N/mm 2) (單位:N/mm 2) | ||||||||
| 拉力 剪力 拉力 剪力 | ||||||||
| 0.51(t2/d)F 2.2η 0.5(t2/d) 1.5F, 針對長期所產生力之拉立及剪力之 | ||||||||
| 0.43﹛0.6+12(t2/d)﹜.(t1/d)F 容許應力強度1.5 倍計算 | ||||||||
| 或0.43﹛1.5+6.7(t1/d)﹜.(t2/d)F | ||||||||
| 之內取小值 | ||||||||
| F:規定之基準強度(單位:N/mm 2) | ||||||||
| η:所接合之薄型鋼厚度之比率相關影響係數,為依下列公式計算出之 | ||||||||
| 數值 | ||||||||
| η=3.1-5.6(t1/t2)+3.5(t1/t2) 2 | ||||||||
| d:自攻鑽尾螺絲之標稱直徑(單位:mm) | ||||||||
| t1:螺絲頭部之薄型鋼之厚度(單位:mm) | ||||||||
| t2:螺絲前部之薄型鋼之厚度(單位:mm) | ||||||||
| 針對長期所產生力之容許應力 | 針對短期所產生力之容許應力 | |||||||
| (單位:N/mm 2) | (單位:N/mm 2) | |||||||
| 拉力 | 剪力 | 拉力 | 剪力 | |||||
| 0.51(t2/d)F | 2.2η 0.5(t2/d) 1.5F, 0.43﹛0.6+12(t2/d)﹜.(t1/d)F 或0.43﹛1.5+6.7(t1/d)﹜.(t2/d)F 之內取小值 | 針對長期所產生力之拉立及剪力之 容許應力強度1.5 倍計算 | ||||||
| F:規定之基準強度(單位:N/mm 2) | ||||||||
| η:所接合之薄型鋼厚度之比率相關影響係數,為依下列公式計算出之 | ||||||||
| 數值 | ||||||||
| η=3.1-5.6(t1/t2)+3.5(t1/t2) 2 | ||||||||
| d:自攻鑽尾螺絲之標稱直徑(單位:mm) | ||||||||
| t1:螺絲頭部之薄型鋼之厚度(單位:mm) | ||||||||
| t2:螺絲前部之薄型鋼之厚度(單位:mm) | ||||||||
| 針對長期所產生力之容許應力 (單位:N/mm2) | 針對短期所產生力之容許應力 (單位:N/mm2) | ||
|---|---|---|---|
| 拉力 | 剪力 | 拉力 | 剪力 |
| 0.51(t/d)F 2 | 2.2η0.5(t/d)1.5F, 2 0.43{0.6+12(t/d)}.(t/d)F 2 1 或0.43{1.5+6.7(t/d)}.(t/d)F 1 2 之內取小值 | 針對長期所產生力之拉立及剪力之 容許應力強度1.5 倍計算 | |
| F:規定之基準強度(單位:N/mm2) η:所接合之薄型鋼厚度之比率相關影響係數,為依下列公式計算出之 數值 η=3.1-5.6(t t)+3.5(t t)2 1/ 2 1/ 2 d:自攻鑽尾螺絲之標稱直徑(單位:mm) t:螺絲頭部之薄型鋼之厚度(單位:mm) 1 t:螺絲前部之薄型鋼之厚度(單位:mm) 2 | |||
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C.11.4 材料強度
於第C.11.1 節規定之構造計算時,所使用的薄型鋼之材料強度除依相關材料
強度規定外,並須依照下列事項規定:
C.11.4.1 受壓構材之挫屈材料強度須依照下表數值。但除使用輕方型鋼外,針對薄
板輕量型鋼之表面雙面須與「構造用合板等」緊結,除對挫屈作有效補
強狀況外,並除依據第C.11.5 節之規定,該受壓構材之彈性挫屈強度之
固有值解析等之方法計算之外之狀況,如超過依所規定之受壓之材料強
度數值之0.45 倍時,該當數值作為受壓構材之挫屈材料強度數值。
C.11.4.2 撓曲構材之挫屈材料強度須為第C.11.3.2 節所規定針對短期所產生力之
撓曲構材之容許挫屈應力強度之數值。
C.11.4.3 針對撓曲構材之腹板之剪力挫屈材料強度,須為第C.11.3.3 節所規定針對
短期所產生力之撓曲構材腹板之容許挫屈應力強度之數值。
C.11.4.4 薄型鋼之承壓材料強度須為第C.11.3.4 節所規定針對短期所產生力之容
許承壓應力強度之數值。
C.11.4.5 使用自攻鑽尾螺絲之接合部之拉力及剪力之材料強度須為第C.11.3.5 節
所規定針對長期所產生力之容許應力之3 倍數值。
| 受壓構材之一般化有效細長比 | 受壓構材之挫屈材料強度 (單位:N/mm2) |
|---|---|
| λ≦1.3 c | (1-0.24 λ2)F c |
| λ>1.3 c | 1 F λ2 C |
| F:規定之基準強度(單位:N/mm2) λ:依下式所計算的軸向力關係之一般化有效細長比 c F λ = C σ c 此式之σ 為第C.11.5b 節所規定壓縮材之彈性挫屈強度。 c | |
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C.11.5 彈性挫屈強度計算之考慮要項
第C.11.2 節所規定的有效斷面之面積,第C.11.3 節所規定的容許應力強度,
及第C.11.4 節所規定之材料強度計算所使用之彈性挫曲強度,是依據該薄板
輕量型鋼之斷面形狀,周圍之部材的接合,及挫屈或針對橫向挫屈而補強狀
況,以特徵值解析等方法計算。但第C.2 節結構用薄型鋼基本構材所規定之斷
面形狀,及類似斷面形狀之薄板輕量型鋼之彈性挫屈強度,依下列第C.11.5.1
節至第C.11.5.4 節各款規定決定。
C.11.5a 肢材之彈性挫屈強度
第C.11.2 節所規定之肢材有效寬度之計算用之板要素之彈性挫屈強度須依下
列公式計算之:
式內之k、E、t、b 及ν以下述數值表示
k 為下表之肢材之位置之挫屈係數
| 肢材之位置 | 挫屈係數 | |
|---|---|---|
| 受壓之輕方型鋼,C 型鋼及輕唇Z 型鋼之翼 板及腹板 | 4.0 | |
| 受壓之輕槽型鋼之翼板,及受壓之C 型鋼與 輕唇Z 型鋼之唇 | 0.425 | |
| 承受撓曲的腹板 | 8.98 | |
| E:楊氏彈性模數(單位:N/mm2) t:肢材之厚度(單位:mm) b:肢材之寬度(單位:mm) | ||
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| C.11.5.2 受壓構材之彈性挫屈強度 第C.11.3.1 節所規定受壓構材之挫屈容許應力強度之計算所用之受壓構材之 彈性挫屈強度,須依下表之數值規定: 受壓構材之彈性挫屈強度 斷面形狀 (單位:N/mm 2) (1) 輕方型鋼及其他類似之閉鎖形斷面(肢材緊 σf 結於「結構用合板等」,對挫屈變形之有效 補強狀況下(2)或(3)其中之斷面) (2) 「雙軸對稱」斷面(與(1)項同樣者不在此限) Min﹝σf,σt﹞ 及輕Z 型鋼或其他類似「點對稱」斷面 (3) 輕槽型鋼及其他類似「單軸對稱」之斷面 Min﹝σf,σft﹞ 本表之σf、σt、σft為對應挫屈種類於下表(1)及(2)及(3)款所規定之受壓構材 之彈性挫屈強度之數值。 壓縮材料之彈性挫屈強度 挫屈種類 (單位:N/mm 2) π 2 E (1) 彈性撓曲挫屈 2 ( l k / i ) GJ + π 2 EC / 2 W l t (2) 彈性扭轉挫屈 2 Ar 0 π 2 E GJ + π 2 EC / 2 • W l t ( l / i ) 2 Ar 2 (3) 彈性撓曲扭轉挫屈 kx x 0 π 2 E GJ + π 2 EC / 2 + W l t ( l / i ) 2 Ar 2 kx x 0 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 斷面形狀 | 受壓構材之彈性挫屈強度 (單位:N/mm 2) | ||||
| (1) | 輕方型鋼及其他類似之閉鎖形斷面(肢材緊 結於「結構用合板等」,對挫屈變形之有效 補強狀況下(2)或(3)其中之斷面) | σf | |||
| (2) | 「雙軸對稱」斷面(與(1)項同樣者不在此限) 及輕Z 型鋼或其他類似「點對稱」斷面 | Min﹝σf,σt﹞ | |||
| (3) | 輕槽型鋼及其他類似「單軸對稱」之斷面 | Min﹝σf,σft﹞ | |||
| 本表之σf、σt、σft為對應挫屈種類於下表(1)及(2)及(3)款所規定之受壓構材 | |||||
| 之彈性挫屈強度之數值。 | |||||
| 壓縮材料之彈性挫屈強度 | |||||
| 挫屈種類 | |||||
| (單位:N/mm 2) | |||||
| π 2 E | |||||
| (1) 彈性撓曲挫屈 2 | |||||
| ( l k / i ) | |||||
| GJ + π 2 EC / 2 | |||||
| W l t | |||||
| (2) 彈性扭轉挫屈 2 | |||||
| Ar 0 | |||||
| π 2 E GJ + π 2 EC / 2 | |||||
| • W l t | |||||
| ( l / i ) 2 Ar 2 | |||||
| (3) 彈性撓曲扭轉挫屈 kx x 0 | |||||
| π 2 E GJ + π 2 EC / 2 | |||||
| + W l t | |||||
| ( l / i ) 2 Ar 2 | |||||
| kx x 0 | |||||
| 挫屈種類 | 壓縮材料之彈性挫屈強度 (單位:N/mm 2) | ||||
| (1) | 彈性撓曲挫屈 | π 2 E ( l / i ) 2 k | |||
| (1) | 彈性撓曲挫屈 | ( l / i ) 2 k | |||
| (2) | 彈性扭轉挫屈 | GJ + π 2 EC / 2 W l t Ar 2 0 | |||
| (2) | 彈性扭轉挫屈 | Ar 2 0 | |||
| (3) | 彈性撓曲扭轉挫屈 | π 2 E GJ + π 2 EC / 2 • W l t ( l / i ) 2 Ar 2 kx x 0 π 2 E GJ + π 2 EC / 2 + W l t ( l / i ) 2 Ar 2 kx x 0 | |||
| (3) | 彈性撓曲扭轉挫屈 | ( l / i ) 2 Ar 2 kx x 0 π 2 E GJ + π 2 EC / 2 + W l t ( l / i ) 2 Ar 2 kx x 0 | |||
| (3) | 彈性撓曲扭轉挫屈 | π 2 E GJ + π 2 EC / 2 + W l t ( l / i ) 2 Ar 2 kx x 0 | |||
| ( l / i ) 2 Ar 2 | |||||
| kx x 0 | |||||
| 斷面形狀 | 受壓構材之彈性挫屈強度 (單位:N/mm2) | |
|---|---|---|
| (1) | 輕方型鋼及其他類似之閉鎖形斷面(肢材緊 結於「結構用合板等」,對挫屈變形之有效 補強狀況下(2)或(3)其中之斷面) | σ f |
| (2) | 「雙軸對稱」斷面(與(1)項同樣者不在此限) 及輕Z 型鋼或其他類似「點對稱」斷面 | Min〔σ,σ〕 f t |
| (3) | 輕槽型鋼及其他類似「單軸對稱」之斷面 | Min〔σ,σ 〕 f ft |
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E:楊氏彈性模數(單位:N/mm
2)
k
l :針對彈性彎曲挫屈之有效挫屈長度(單位:mm)
i:彈性彎曲挫曲所產生對軸向之斷面二次半徑(單位:mm)
G:壓縮材之挫屈剪力彈性係數(單位:N/mm
2)
J:壓縮材之均勻扭曲常數(單位:mm
4)(torsion)
Cw:壓縮材之彎曲扭曲變形常數(單位:mm
6)(torsion)
tl :針對彈性扭曲挫屈之有效挫屈長度(單位:mm)
A:壓縮材之斷面積(單位:mm
2)
ro:下式計算之數值(單位:mm)
上式之ix及iy及xo為下記數值表示:
ix:強軸周圍的斷面迴轉半徑(單位:mm)
iy:弱軸周圍的斷面迴轉半徑(單位:mm)
xo:壓縮材之斷面之重心及剪力中心間之距離(單位:mm)
kx
l
:針對強軸周圍的彈性彎曲挫屈之有效挫屈長度(單位:mm)
C.11.5.3 撓曲構材之彈性挫屈強度
於第C.11.3.2 節所規定撓曲構材挫屈之容許應力強度之計算所用的撓曲構材
之彈性挫屈強度,依下表的第(1)及(2)款撓曲構材對應之斷面形狀之之數值表
示。
| 斷面形狀 | 撓曲構材之彈性撓曲挫屈強度 (單位:N/mm2) | |
|---|---|---|
| (1) | 輕方型鋼及其他類似之「雙軸 對稱」斷面及輕槽型鋼及其他 類似之「單軸對稱」斷面 | Cr A π2E GJ +π2EC /l 2 l ⋅ W t Z (l /i )2 Ar 2 m kn n 0 |
| (2) | 輕Z 型鋼及其他類似之「點對 | (1)項表示之撓曲構材之彈性挫屈強度除 |
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C.11.5.4 撓曲構材之腹板之剪力挫屈強度
第C.11.3.5 節規定對撓曲構材之腹板之剪力之撓曲挫屈容許應力強度計算所
用之撓曲構材的腹板之彈性挫屈強度,依下式計算:
| 稱」斷面 | 以2 之數值 | |
|---|---|---|
| C:依下式計算之修正係數(超過2.3 時視為2.3,鋼度補強區間內之彎 曲力距大於M 時其值以1 計算) 1 M M C =1.75+1.05( 2)+0.3( 2)2 M M 1 1 上式之 M 及 M 表示挫屈區間端部之較小者及較大者的強軸周圍的 2 1 撓曲力距。M/M 係該當彎曲力距在複曲率數為正數時之狀況,及 2 1 單曲率為負數時之狀況。 r l: i 2 +i 2 + x 2 m n l i :針對撓曲構材軸向承受彎曲之斷面二次半徑(單位:mm) m i:針對撓曲構材軸向承受與軸向正交之撓曲之斷面二次半徑(單位: n mm) x :針對撓曲構材軸上承受撓曲之斷面的重心與剪力中心間之距離(單 l 位:mm) A:薄型鋼之斷面積(單位:mm2) Z :針對軸向承受撓曲之斷面二次力距(單位:mm4) m E:楊氏彈性模數(單位:N/mm2) l :橫向挫屈剛度補強間隔(有效橫向剛性補強之「結構用合板等」, kn 受壓側斷面接合之狀況:該當接合使用材料的種類與接合方法之 實況之數值)(單位:mm) G:撓曲構材之剪力彈性係數(單位:N/mm2) J:撓曲構材之均勻扭曲常數(單位:mm4)(Torsion) C :撓曲構材之撓曲扭曲變形常數(單位:mm6) w l :對扭轉之有效挫屈長度(單位:mm) t r:第C.11.5.2 節之表內所規定之r(單位:mm) o o | ||
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)
1(
12
)
/
(
34
.5
2
2
2
υ
π
σ
−
=
h
t
E
s
σs:撓曲構材腹板之彈性挫屈強度(單位:N/mm
2)
E:楊氏彈性模數(單位:N/mm
2)
t:撓曲構材之腹板厚度(單位:mm)
h:撓曲構材之腹板寬度(單位:mm)
υ :垂直向應變與水平橫向應變之比(包森比)
C.12 相關規定
1.薄型鋼構之設計者,應針對薄型鋼構之主要結構部分包括基礎、樓板組合
系統及與框組組合、壁與其耐力壁框組組合、屋頂屋架組合系統及隔熱、
防潮、防火等性能措施提供詳細施工說明書作為施工之依據。
2.隔熱、防潮、防水、氣密隔音防止噪音通氣等性能:
薄型鋼構之建築物須特別針對基礎、樓板、外壁、平頂及屋頂,使用適當
之隔熱材料、防潮材料及防水材料、氣密性材料、隔音材料、及通氣措施,
並採用正確工法,使薄型鋼構之建築物能達到隔熱、防潮、防水及氣密、
隔音之優良節省能源性能。
3.防火構造
薄型鋼構須符合建築技術規則之相關規定,其中防火區劃、防火時效、防
火構造應使用適當合格之被覆材料包覆薄型鋼構材,使主要結構耐力部分
達1 小時以上防火時效之防火構造。
4.薄型鋼構之主要構材部分,包括基礎、樓板組合系統、耐力壁、屋頂組合
系統、結構用合板等及接合部分構件所組而成之「框組構造」之構造工法
及構材、構件均應經依法規定之結構計算,並經建築主管機關指定之安全
試驗認證及審核核可認證。