載入工具中...
依據《冷軋型鋼構造建築物結構設計規範及解說》計算輕隔間薄壁 C 型鋼在軸壓與雙軸彎矩共同作用下的安全性。
* 這裡提取跨距 L = Lx (3.00 m) 轉換線載重 w = q × s。
控制公式:規範 H1.2-2 (Pu / Phiv_Pn ≤ 0.15)
| 破壞模式 (Limit State) | 法規依據 | 需求 Demand | 設計容量 Capacity | DCR |
|---|---|---|---|---|
| 純軸壓整體與局部挫屈 | 規範 C4 / C5 (Pn = Ae × Fn) | 10.00 kN | 73.30 kN | 0.136 |
| 主軸彎曲側向扭撓與局部挫屈 | 規範 F2 / F3 (Mnx = Zex × Fcx) | 0.50 kN-m | 3.59 kN-m | 0.139 |
| 弱軸彎曲局部挫屈 | 規範 F2 / B2 (Mny = Zey × Fy) | 0.10 kN-m | 1.28 kN-m | 0.078 |
| 軸壓與雙軸彎矩互制 (LRFD)控制項 | 規範 H1.2-2 (Pu / Phiv_Pn ≤ 0.15) | - | 1.00 | 0.354 |
將斷面拆解為平直段與圓角弧長 (r_m = R + t/2):
利用薄壁剪力流積分,獲得含加勁唇板的精確公式:
依據 AISI 規範,單軸對稱斷面 (X軸) 將發生側向撓曲與扭轉之耦合挫曲,Y軸為解耦。
在等壓應力 F_n 下,須計算唇板所能提供之剛度折減 R_I = I_s / I_a。
受主軸彎矩作用時,腹板存在梯度應力 ψ = f_2/f_1,且有效斷面不再對稱,中性軸將隨加載偏移。系統以兩次疊代替代以致收斂:
依據《冷軋型鋼構造建築物結構設計規範及解說》,運用有效寬度法 (EWM) 精密計算冷軋薄壁 C 型鋼在軸向受壓與雙軸受彎之交互極限強度與 DCR。
以有效寬度法 (Effective Width Method) 為極限強度基石。針對輕量冷薄壁鋼無預警性的局部挫屈 (Local Buckling) 以及偏心受壓下發生的整體翻轉挫屈,實施全面容許破壞應力折減檢核。