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研究生:李紀鋒
研究生(外文):Lee ,Jih Feng
論文名稱:鋼梁翼版切割及腹版開孔對側屈與極限承載力之影響
論文名稱(外文):The study of lateral buckling behavior and load capacity of steel beams with copes in flange and cavities in web
指導教授:鄭金國
指導教授(外文):Jeng,Kim Kuo
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:土木工程研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1995
畢業學年度:83
語文別:中文
中文關鍵詞:切割鋼梁開孔側向挫屈
外文關鍵詞:Coped steel beamsHolesLateral buckling
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為了鋼骨結構在建築上的需要,當樓版梁(floor beams)與主梁 (main
girders)在相同高度時,梁翼常必須被切割(coped)(通常延伸至腹版)以
提供足夠的空間使得梁端能夠搭接。如此可藉著鋼鈑在梁腹上的焊接使樓
版梁透過螺栓接合在主梁上。此外,鋼結構建築為了便利電線、水管等管
線通過常在鋼梁腹版開孔。因此,鋼結構建築基於梁端搭接及管線通過上
的需要,鋼梁翼版切割及腹版開孔往往不可避免。切割、開孔造成鋼梁勁
度折減,及抵抗側向扭轉挫屈強度降低,使建築物產生未預期之破壞,尤
其是鋼梁之側向挫屈會引起整個結構系統產生不穩定(instability)現象
,是設計上盡量要避免的。因此,本文針對鋼梁切割、開孔進行挫屈分析
。此外,如果我們考慮一般實際常見的簡支承梁,翹曲常數與扭轉常數均
對挫屈強度造成影響。針對切割鋼梁或切割鋼梁開孔而言,由於切割與開
孔對梁翼版及腹版造成減損,使得翹曲常數、扭轉常數與對於弱軸之慣性
矩折減,此時,經理論及數值分析證實,鋼梁切割、開孔後,側向挫屈強
度之理論解已不被適用。有鑒於此,本文乃針對鋼梁因切割、開孔後其抵
抗側向挫屈能力變化如何,廣泛的探討,以期能對工程設計提出建議。切
割造成鋼梁勁度折減,側向挫屈強度降低,開孔位置關係切割鋼梁側屈強
度之折減程度,切割處附近開孔有加強折損的效應。本文以有限元素法分
析鋼梁切割、開孔之側向扭轉挫屈(lateral torsional buckling)行為。
建立鋼梁切割、開孔之全模型,所有構件均以版殼元素模擬,在彈性範圍
內,施以集中荷重,進行挫屈分析,推求其側向挫屈強度,並觀察其應力
分佈變化情形。跨距效應影響切割、開孔梁挫屈強度之折減,本文就數值
分析結果提出建議值以避免側屈強度過大的折減。

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