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* 工 程 材 料 第五章 鋼骨 §5-0 學習重點 (一)鋼骨構造之優缺點 (二)鋼骨材料之編號及符號 (三)各種型鋼之斷面 (四)鋼結構之基本接合型式 (五)鋼構造之接合 (六)各種焊接方法 (七)焊接之缺陷、發生原因及預防方法 (八)焊接之非破壞性檢驗 (九)鋼料管理 (十)鋼構造之品質要求 (十一)鋼構造製品有關表面處理及油漆之規定 (十二)鋼骨材料之管理 (十三)鋼構造防火處理方法 (十四)各種防火覆蓋工法之優缺點比較 (十五)鋼樁→鋼殼樁、鋼管樁及型鋼樁 (十六)鋼樁之優缺點 (十七)鋼樁之防蝕方法 §5-1 概述 鋼骨構造之優點： (一)強度較RC大，塑性應變大，韌性強，安全性高。 (二)結構由構件組立而成，造型自由，空間不受限制。 (三)工廠生產，材質均勻，品質控制良好。 (四)斷面小，自重輕，可增加室內空間及梁跨度，適合高層建築。 (五)構件在工廠製造，不受天候影響，可大量生產，減少人力，縮短工期。 (六)結構物拆除後，構件仍可再生使用。 鋼骨構造之缺點： (一)加工時容易產生殘留應力。 (二)耐蝕性低，須作表面處理。 (三)溫度變化(火災時)易影響強度。 (四)因構件長細比大，易挫屈變形及振動。 鋼骨構造在工程上之應用： (一)鋼骨大樓 (二)鋼骨鋼筋混凝土超高層大樓 (三)鋼骨橋梁(圖5-1-1) (四)鋼骨基樁 [圖5-1-1 鋼骨橋梁] SRC大樓 §5-2 鋼骨材料 組合方式鋼骨構件： (一)空腹梁(圖5-2-3) (二)併合梁(圖5-2-4) (三)合成斷面(圖5-2-5) 鋼結構構材斷面分下列四類： (一)塑性設計斷面 (二)結實斷面 (三)半結實斷面 (四)細長肢材斷面 §5-3 構件接合 鋼結構之基本接合型式分為下列二類： (一)完全束制接合型式 (二)部分束制接合型式 §5-3-1 鉚釘接合 鉚釘接合之優點： (一)釘桿填滿釘孔無鬆動之虞。 (二)剪力強度大。 鉚釘接合之缺點： (一)接合時產生噪音 (二)需要高度技術 (三)產生火花易失火 (四)施工費用高 鉚釘接合不當易產生之缺失：(圖5-3-3) (一)鬆動不緊密 (二)形狀不正 (三)釘頭與軸心不一致 (四)釘頭破裂 (五)釘孔未填滿 (六)釘頭不呈半圓、殘缺、滿溢 §5-3-2 螺栓接合 螺栓接合之優點： (一)人力少 (二)施工迅速 (三)無噪音 (四)無失火之虞 螺栓接合之缺點： (五)螺栓凸出造成表面不平 (六)鈑穿孔後影響拉力強度 (七’)施工費用高 §5-3-3 強力螺栓接合 強力螺栓接合之接合方法 強力螺栓為剛固接合，受載重後構 材接合處不滑動，能夠承受震動衝擊、反覆應力，適用於工地施工接合。 §5-3-4 焊接接合 (一)依焊接方法 (1)壓焊法 (2)熔焊法 (二)依焊接形狀→對焊、角焊、塞孔焊和緣角焊 鋼骨構件採用對接時，為達到接合強度，而於接合處另加鋼鈑，再用螺栓、鉚釘或焊接接合，稱為添板對接。 構件採用焊接結合時，為防止電焊產生裂紋或變形，電焊前及電焊層間必須使母材保有適當的溫度，稱為預熱作業。 依焊條之種類，各種焊接方法如下： (一)被覆電弧焊(shield metal arc welding，SMAW) (二)潛弧焊接(submerged arc welding ，SAW) (三)氣體遮護電弧焊接(gas metal arc welding ，GMAW) (四)包藥焊線電弧焊接(flux cored arc welding，FCAW) (五)植丁焊接(stud welding) [圖5-3-11 SRC柱使用植丁焊接] 焊接所用焊材及熔劑，如正確配合焊件鋼材、焊接方法、焊接程序及焊接技藝，除因反覆應力而應減少者外，其容許應力依下列規定： (一)對焊全部滿焊順焊接方向之容許拉應力及壓應力，同焊件鋼材之容許應力。 (二)對焊全部滿焊有效焊喉(throat)之容許拉應力，同焊件鋼材之容許拉應力。 (三)對焊全部滿焊或非全部滿焊有效焊喉之容許壓應力，同焊件鋼材之容許壓應 力。 (四)對焊全部滿焊或非全部滿焊有效焊喉之容許剪應力，同焊件鋼材之容許剪應 力。 (五)角焊有效焊喉之容許剪應力，對焊非全部滿焊有效焊喉之容許拉應力，孔焊 有效面積之容許剪應力，不得大於焊材拉力強度之3/10，或1400kg/cm2，應 用特殊鋼材以特殊焊材焊接者得酌予增加。如焊接不能確認達到前述之標準， 其容許應力不得大於前列規定之70%。 §5-3-5 焊接之非破壞性檢驗 一般焊接的檢驗方法： (一)眼視法 (1)焊接前檢驗 (2)焊接中檢驗 (3)焊接後檢驗 (二)磁粒法 (三)滲透液法 (四)射