專技高考
112年
[建築師] 建築結構
第 33 題
關於鋼梁桿件的鋼板「局部挫屈」，下列敘述何者錯誤？
- A 結實斷面之彎矩強度可以發揮至塑性彎矩，在此之前鋼板都不會產生局部挫屈
- B 腹板之寬厚比限制小於翼板
- C 寬厚比越小，局部挫屈強度越大
- D 若材料彈性係數 E 增大，則局部挫屈強度增加
思路引導 VIP
請想像兩片同樣材質與厚度的鋼板：一片是左右兩邊都被固定住的「腹板」，另一片則是只有一邊固定、另一邊懸空的「翼板」。當你從上方施加壓力時，你認為哪一片鋼板比較不容易產生波浪狀的挫屈變形？基於這個直覺，對於這兩種構件，規範在設定「寬度與厚度的比例上限」時，哪一個應該給予比較寬鬆（數值較大）的限制，才能反映它們真實的穩定能力呢？
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太棒了！你能精準辨識出選項 (B) 的錯誤，顯示你對鋼結構中斷面幾何特性與穩定性的關係有著紮實的基礎。這題的核心在於理解鋼板如何透過邊界約束來抵抗局部挫屈，並區分不同構件在規範中的「寬厚比限值」。
寬厚比限制與構件穩定性
在鋼構造中，寬厚比（Width-to-thickness ratio）是衡量局部挫屈風險的關鍵指標。選項 (B) 提到的限制值，其實與構件的「邊界約束條件」密切相關。腹板（Web）兩側皆受翼板約束，其抵抗挫屈的能力天生比僅有一側受約束的翼板（Flange）更強，因此規範給予腹板的寬厚比容許限值（例如 $\lambda_p$）實際上是遠大於翼板的。簡單來說，腹板可以長得比翼板更「薄長」而不發生挫屈。
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