關於螺栓接合的相關敘述何者錯誤？

本題考點

高強度螺栓的兩種接合設計——承壓型接合與摩阻型接合——的傳力機制差異：是否容許滑動、剪力強度怎麼算、各自需要檢核哪些強度。

正解理由

《建築技術規則建築構造編》第 287 條之 1 規定使用高強度螺栓於接合設計時，得視需要採用承壓型接合設計或摩阻型接合設計。兩者的分界在於是否容許滑動：摩阻型接合靠鎖緊螺栓產生的預拉力把板件夾緊，以接觸面摩擦力傳遞剪力，設計上不讓板件滑動；承壓型接合則容許摩擦力被克服後板件相對滑動，直到螺栓桿身抵住孔壁，再以螺栓受剪與孔壁承壓傳力。《建築技術規則建築構造編》第 287 條之 3 要求承受衝擊或振動、因特殊需要而不容許螺栓滑動，或承受反復荷重的接合部，應使用銲接或摩阻型高強度螺栓設計，就是以「是否容許滑動」區分兩種接合。

依此檢視：選項 (B) 把承壓型接合的剪力面一律說成不通過螺紋區，與承壓型接合的剪力面可能通過螺紋區、剪力強度須依此區分的原理不符；選項 (D) 認為摩阻型接合不須檢核螺栓與鋼板間承壓強度，與摩阻型接合在抗滑能力被超越後仍以承壓傳力的原理不符。考選部公告本題答 B 或 D 或 BD 者均給分，故選 B 或 D。

逐項排除

1. (A)

   正確。承壓型接合不以摩擦力作為設計傳力機制；剪力超過接觸面摩擦力後，板件會相對滑動，直到螺栓桿身與孔壁接觸，才由螺栓剪力與孔壁承壓傳力，所以允許接合母材間發生相對滑動。《建築技術規則建築構造編》第 287 條之 3 把不容許螺栓滑動的接合部指定使用銲接或摩阻型設計，反過來說明承壓型接合是會滑動的接合。

2. (B)

   錯誤（本題公告給分選項之一）。承壓型接合的剪力面可能通過螺紋區，也可能不通過螺紋區：通過時，受剪斷面是螺紋根部較小的斷面，剪力強度較低；不通過時，以螺栓桿身全斷面受剪，剪力強度較高。兩種情形都屬承壓型接合，設計時依實際螺紋位置採用對應的剪力強度。選項把其中一種情形說成承壓型接合的固定條件，改成「承壓型接合的剪力面可能通過或不通過螺紋區，剪力強度依此區分」才正確。

3. (C)

   正確。摩阻型接合以螺栓預拉力在接觸面產生夾緊力，再由接觸面摩擦力抵抗板件滑動，因此接合的剪力傳遞能力就是接觸面的抗滑強度，與《建築技術規則建築構造編》第 287 條之 1 所稱的摩阻型接合設計相符。《建築技術規則建築構造編》第 296 條第 2 項規定以摩阻型接合設計之高強度螺栓與銲接共同分擔載重時，應先鎖緊高強度螺栓後再銲接，也是先建立螺栓夾緊力、再讓摩擦力參與分擔載重。

4. (D)

   錯誤（本題公告給分選項之一）。摩阻型接合在使用狀態下以摩擦力傳力、不發生滑動；但載重一旦超過抗滑能力，板件仍會滑動到螺栓抵住孔壁，此時傳力機制就與承壓型接合相同，螺栓剪斷、孔壁承壓或板件端部撕裂都可能控制破壞。因此摩阻型接合除了檢核抗滑強度，仍須檢核螺栓剪力強度與螺栓、鋼板間的承壓強度；改成「摩阻型接合除抗滑強度外，仍須檢核螺栓剪力與螺栓鋼板間承壓強度」才正確。

記憶點