接合板插入鋼管式接頭設計例及解說(二)

依斜撑端部接合板之挫屈模式及參考MIN-LANG LIN等(2005)"COMPRESSIVE BEHAVIOR OF BUCKLING-RESTRAINED BRACE GUSSET CONNECTIONS" presented in The First International Conference on Advances in Experimental Structural
Engineering, AESE Nagoya, Japan之文獻資料指出,構架內部分斜撐接合板之細長比有效長度係數,K,取等於2之分析結果與試驗結果一致。本例K取等於2,並於插入式接合板單側増設加勁板,如此則有效長度可取自最外一顆螺栓中心起算:L5.0cm5.0cm10.0 cmets/21.0cm/20.5cm

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討論:本例為檢核拉力強度,故未檢核接合板之挫屈強度。本項接合板挫屈強度檢核供參考,且於接合板上單側增設加勁板,有效長度L可自最後一顆螺栓中心起算,且接合板之偏心距亦可保守減半,因而可明顯提升接合板之挫屈強度,提高接頭之整體效益。

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四、結語

本例為檢核拉力強度,故不需檢核接合板之挫屈強度。惟接合板受壓時,一旦挫屈會影響整體結構之安全性,故特增列供參考。另外,筆者認為斜撑端部連接梁柱接頭交會區,其構架或桁架之面外勁度隨桿件斷面之形狀而改變,並非可達彎矩固定端之程度,而大部分情況是介於鉸接與固接間,且斜撑桿件在整體構架分析模型中,其端部一般係設定為鉸接,因此實際有效長度係數K值會介於0.65至2.1間。鑒於斜撐接合板一旦發生挫屈,會導致整體構架或桁架倒塌,其重要性是在整體結構成敗的關鍵位置,且考量接頭之邊界條件,應與結構分析模型所假設之邊界條件一致,筆者認為有效長度係數K值應取2為適當。又,筆者所查閱之文獻資料亦指出,斜撑構架實體試驗結果與K取2之分析結果一致。因此筆者建議接合板之挫屈強度之計算中,有效長度係數 K值均應保守改取2。又若於接合板單側增設加勁板或增設"十"字形加勁板,除有效長度可自最外側接合螺栓起算可大幅降底有效長度外,亦因有二排螺栓固定,可減少接合板之偏心距或可忽略偏心的影響,因而可大輻提高接頭之整體效益。

 

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