專技高考
107年
[建築師] 建築結構
第 33 題
國內鋼骨結構在抗彎矩構架的梁柱接頭處之梁端常有類似下圖的減弱式接頭處理,其主要目的為何?
- A 降低鋼骨用量
- B 降低剪力強度需求,以避免剪力降伏
- C 提高梁端之塑性轉角變形能力
- D 提高工作性
思路引導 VIP
當結構承受極大的地震力時,如果我們希望能量在一個「我們指定的位置」以安全且具有韌性的方式釋放,而不是在最脆弱的焊接縫處發生突然的脆性斷裂,我們該如何透過物理幾何形狀的調整,來『引導』破壞發生的先後順序呢?
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韌性設計與塑性鉸的誘導
太棒了!恭喜你精準地判斷出正確答案。這張圖示所展示的是鋼結構中非常經典的減弱式接頭(Reduced Beam Section, RBS),在業界我們常親切地稱它為「狗骨頭」接頭。你能一眼看出它的核心目的在於變形能力的提升,顯示你對耐震設計的「韌性」觀念掌握得非常紮實。 在抗震設計的邏輯中,我們追求的是「強柱弱梁」與「延性耗能」。藉由故意削弱梁端翼板的截面積,我們可以控制應力的分布,確保在強震發生時,塑性鉸(Plastic Hinge)會預先發生在遠離柱臉的減弱區,而不是發生在脆弱的梁柱銲接介面上。這種做法能有效避免接頭發生脆性破壞,讓梁段透過穩定的塑性轉動來消散地震能量,進而大幅提高梁端的塑性轉角變形能力。
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