初步設計一般鋼構建築時，如何暫定 H 型鋼其梁深及梁寬？

本題考點

鋼構建築初步設計階段，H 型鋼梁斷面的暫定方式——梁深以「跨度」的比例估算、梁寬以「梁高」的比例估算。這是設計初期為了先排出構架、估算樓層高度與自重所用的經驗比例，不是最終斷面。

正解理由

初步設計時結構計算尚未完成，設計者需要先有一個合理的梁斷面，才能估算自重、排定樓層高度與設備管線空間。一般鋼構建築的 H 型鋼梁，初步設計常用的經驗比例是：梁深取跨度的 1/13 到 1/15 之間，梁寬取不超過梁高的 1/2。梁深決定斷面的抗彎能力與勁度，因此以跨度為基準；梁寬則依已暫定的梁高比例取值。要注意這只是「暫定尺寸」的經驗比例：側向扭轉挫屈與翼板、腹板的局部穩定，須於後續檢核階段依側撐間距與寬厚比另行驗算，不能用梁寬占梁高的比例直接判斷安全與否。選項 (C) 的梁深與梁寬兩組比例都與這組經驗比例相符，故選 C。

逐項排除

1. (A)

   不符合。梁深取跨度 1/8 到 1/10，比本題所採經驗比例（跨度 1/13 到 1/15）深得多；同一跨度下梁深估得越大，樓層高度與用鋼量都隨之增加，作為一般鋼構建築的暫定值偏於保守。梁寬「不超過梁高的 1/2」這一半雖與經驗比例相同，但梁深一項已不符，整組比例不成立。梁深改為跨度 1/13 到 1/15 才對。

2. (B)

   不符合，有兩處不符。第一，梁深取跨度 1/16 到 1/18，比經驗比例淺，同一跨度下斷面勁度較小，撓度控制較不利；第二，梁寬上限取梁高 1/3，與本題所採經驗比例（不超過梁高 1/2）不符。兩處都要改：梁深改為跨度 1/13 到 1/15，梁寬上限改為梁高 1/2。

3. (C)

   符合。梁深取跨度 1/13 到 1/15、梁寬不超過梁高 1/2，符合初步設計常用的 H 型鋼梁寬深經驗比例；以此暫定斷面後，仍須進入後續的強度、撓度與穩定檢核，再調整為實際採用的斷面。

4. (D)

   不符合，有兩處不符。第一，梁深取跨度 1/19 到 1/21，是四個選項中最淺的範圍，與經驗比例相去最遠，撓度與樓板振動較難控制；第二，梁寬上限取梁高 1/3，同樣與經驗比例（不超過梁高 1/2）不符。兩處都要改成 (C) 的比例才對。

記憶點