一、按本規章進行鋼結構設計,應按有關產品標準及施工標準進行。該類標準詳列於附件二中。
二、在附件二中所列之引用標準,應以最新版本為準。
一般安全準則
一、鋼結構的安全性必須按照
RSA
的一般規定,以及本規章訂定的詳細標準確定。
二、建築結構在設計及施工上必須滿足下列各項功能要求:
(
一
)
結構必須有可接受的概率,使其在預定的設計基準期及成本內能保持設計上所要求的適用性;
(
二
)
結構必須有適當的可靠度,使其能承受在施工和使用時可能出現的各種作用及影響,同時在正常維修費用下具有足夠的耐久性能。
一、確定鋼結構安全性所考慮的作用已列明於
RSA
中,本條只加以適當之補充。
二、在計算溫度變化所產生之影響,鋼材的線膨脹係數應取
a
= 12 x 10
-6
/
o
C
。其他計算中所需的鋼材性能可按第十八條『型鋼及鋼板』中所列之值取用。
三、按本規章設計之鋼結構,對各方向的分析,必須具有足夠之延展性以允許將
RSA
第二十三條所述之地震係數降低至
0.24
a
E
。
第
六
條
承載能力極限狀態
承載能力極限狀態,一般應考慮下列情況:
(
一
)
強度之承載能力極限狀態,相當於結構構件的截面或其連接部份開始破壞或產生過度變形
(
不包含疲勞破壞
)
;
(
見第二十五條
)
;
(
二
)
結構轉變為機動體系之承載能力極限狀態,相當於某些截面開始產生塑性變形,形成塑性絞導致整體結構或結構的一部份轉變為機動體系
(
見第二十六條
)
;
(
三
)
挫曲之承載能力極限狀態,相當於結構或結構構件喪失穩定性
(
見第二十七條
)
;
(
四
)
失穩之承載能力極限狀態,相當於結構作為剛體考慮時整體之傾覆或產生位移
(
見第二十八條
)
;
(
五
)
疲勞破壞之承載能力極限狀態,相當於結構承受動力荷載重複作用
(
見第二十九條
)
。
正常使用極限狀態
一、正常使用極限狀態,一般應考慮下列情況
(
見第二十二條
)
:
(
一
)
結構中出現變形或撓度,因而嚴重影響其外觀或有效使用
(
包括機器或使用上的正常運作
)
;
(
二
)
因振動、擺動、或側移導致結構使用者的不舒適或非結構構件飾面之破壞;
(
三
)
因變形、撓度、振動、擺動或側移導致裝飾材料或非結構構件的破壞。
二、為了避免超出以上之使用極限,必須對結構的變形、撓度及振動加以規限。有關建築物之容許撓度已列於第二十三條『容許限值』中。
一、為保證結構具有足夠的耐久性,應考慮下列相關因素:
(
一
)
結構的使用;
(
二
)
要求性能的標準;
(
三
)
預期的環境條件;
(
四
)
材料的成份、性質及性能;
(
五
)
構件的形狀及結構細部設計;
(
六
)
工藝質量及質控水平;
(
七
)
特別的保護措施;
(
八
)
在預定設計基準期內可能需要的修護。
二、在設計階段應評估內在及外在環境條件對耐久性的影響,從而提供足夠的材料保護。
有關防火規定,請參閱附件三『鋼結構防火之安全性確定』。
一、靜定結構的內力應採用靜態分析方法計算。
二、超靜定結構的內力一般可採用下列方法計算:
(
一
)
彈性理論分析 - 可在任何情況下使用(見
第十一
條);
(
二
)
塑性理論分析 - 僅在構材截面及材料符合
ENV1993-1-1
第
5.2
條的要求下方可使用。採用塑性設計之鋼結構應按
ENV1993-1-1
所述之方法進行。
三、結構內力一般可按下列方法計算:
(
一
)
一階理論分析 - 使用結構原始幾何形狀計算。適用於側撐式或非擺動式框架分析(框架之分類見
第十五
條及
第十六
條);
(
二
)
二階理論分析 - 考慮結構變形產生之內力,它可使用於任何框架包括擺動式框架(採用二階分析方法進行結構計算時,可參照相關參考資料進行)。
第
十一條
彈性理論分析
一、彈性分析應假設材料的應力應變行為在任何應力水平下應為線性關係。這個假設適用於一階及二階彈性分析。
二、只要符合下列條件,使用一階彈性理論計算之彎矩,在任何構件上均可重分配不超過最大彎矩之
15%
:
(
一
)
框架內力與外力必須保持平衡;
(
二
)
所有折減彎矩(彎矩重分佈)的構件必須為一級或二級截面(截面之分類見第三十一條)。
三、連接計算的假設必須符合第十二條的要求。
第
十二
條
一、在結構分析中所作之假設必須與連接點預期之性能相容。
二、框架之假設可分為三類:
(
一
)
簡支框架-構件間之連接節點不傳遞彎矩,以及在結構分析中可假設構件以鉸接方式連接;
(
二
)
剛性框架-在彈性分析中,連接處應保持其原來的完全連續性,以及節點應符合以下有關剛性節點之要求;
(
三
)
半剛性框架-在彈性分析中,以連接節點實際之彎矩
-
曲率或受力
-
變形特性之計算。
三、連接節點可按下列分類:
(
一
)
鉸接連接節點-在設計上,此類節點不允許傳遞可能對結構構件產生嚴重影響之彎矩;
(
二
)
剛性連接節點-在設計上,此類節點之變形不會對結構內力分佈或整體變形產生顯著影響;
(
三
)
半剛性連接節點-不能符合有關剛性或鉸接要求之連接節點。
第
十三條
一、框架系統
(
一
)
所有框架必須考慮下列有關框架之缺陷;
(
二
)
在框架分析中,缺陷所產生之效應應按表一所述之等效幾何缺陷方法
f
或等效力方法計算;
(
三
)
如符合第十六條之要求,框架可分類為側撐框架;
(
四
)
在框架分析中,每一層之擺動變形必須按第十五條有關擺動框架之分類進行驗證。如被分類為擺動框架,二階效應必須在計算中考慮。
二、子框架系統
只要符合下列條件,結構可在計算中再細分為多個子框架:
(
一
)
子框架間之結構相互作用必須確實地得到模擬;
(
二
)
子框架之佈置必須適用於所使用之結構系統;
(
三
)
須考慮子框架間相互作用可能產生的嚴重影響。
表中所提供之數據可作參考引用,更詳細之數據資料可參閱
EN10025
標準。
表中所提供之數據為採用縱向試件由拉力試驗所得。對於鋼板,鋼帶及寬度
³
600 mm
之扁鋼則採用橫向試件,而其最少伸長率要求可再降低
2%
。
對於厚度少於
10 mm
之鋼材,其最少沖擊吸收功之要求必須參閱
EN10025
標準之圖一。
彈性模量
................... E = 210x10
3
N/mm
2
剪變模量
................... G = E/2(1+
ν
) N/mm
2
泊松比
.......................
ν
= 0.3
線膨脹係數
................
α
= 12 x 10
-6
o
C
-1
密度
...........................
ρ
= 7850 kg/m
3
六、力學性能及化學成份
鋼材之力學性能及化學成份應符合表四與表五之要求。表五中所提供之數值是根據熔煉分析確定。有關成品分析之資料可參閱
EN10025
標準。最大碳當量之定義可參閱第二十一條。
螺栓
– ISO 4014, 4016, 4017, 4018, ISO 7411, 7412
螺帽
– ISO 4032~4034, ISO 7413, 7414, 4775
墊圈
– ISO 7089~7091, ISO 7415, 7416
(
二
)
摩擦型高強螺栓
螺栓
– ISO 7411
螺帽
– ISO 4775
墊圈
– ISO 7415, 7416
二、表七中列出各級螺栓之屈服強度
f
yb
及抗拉強度
f
ub
標稱值。螺栓之其他力學性能可參閱
ISO 898
標準。