下列何者不屬於鋼造梁構件可能之破壞模式？

本題考點

鋼梁（如 H 型鋼撓曲構材）在彎矩與剪力作用下的可能破壞模式，並分辨哪一種現象屬於鋼筋混凝土梁而非鋼梁。

正解理由

鋼材是均質、延展性高的材料，鋼梁失效多表現為降伏、挫屈等失穩，以及接合部的斷裂：整根梁的側向扭轉挫屈、翼板或腹板的局部挫屈、梁柱接頭銲道的撕裂，都是鋼梁設計要逐一檢核的極限狀態。《建築技術規則建築構造編》第 534 條要求設計撓曲構材時考慮撓曲強度、剪力強度與腹板皺曲強度；腹板承受剪力屬於其中「剪力強度」的檢核，對應的破壞是腹板剪力降伏或腹板受剪挫屈，不會出現「均布斜向裂縫」。

斜向裂縫是混凝土抗拉強度低、沿主拉應力垂直方向開裂的現象，屬於鋼筋混凝土梁的剪力破壞特徵。本題問「不屬於」者，(D) 把混凝土梁的現象套到鋼梁上。故選 D。

逐項排除

1. (A)

   敘述正確，屬於鋼梁可能的破壞模式。側向扭轉挫屈是梁的整體失穩：受壓翼板如同一根受壓肢材，側向支撐間距過大時會向側面彎出並帶動整個斷面扭轉，彎矩強度尚未達塑性彎矩就失效。《建築技術規則建築構造編》第 258 條之 2 要求設計壓力構材時考量局部挫屈、整體挫屈與降伏，梁的受壓翼板正是受壓的部分，因此同樣面臨整體失穩問題；鋼梁設計以側向支撐間距控制這種模式。

2. (B)

   敘述正確，屬於鋼梁可能的破壞模式。梁端與柱面以銲接接合時，銲道及其熱影響區是應力集中、材質可能變脆的位置；在地震反覆載重下，梁翼板與柱面交接的銲道可能在梁端尚未充分降伏前就撕裂，形成脆性斷裂。《建築技術規則建築構造編》第 287 條之 2 要求銲接接合採用銲接性良好的鋼材、配以合適銲材，並依施工規範進行銲接施工及檢驗，正因銲接處是鋼構可能先行破壞之處。

3. (C)

   敘述正確，屬於鋼梁可能的破壞模式。局部挫屈指翼板或腹板等肢材寬厚比過大，受壓時先發生板件皺曲，斷面無法發揮應有的彎矩強度。《建築技術規則建築構造編》第 244 條正是依局部挫屈發生的早晚，把鋼結構斷面分成塑性設計斷面、結實斷面、半結實斷面與細長肢材斷面，其中細長肢材斷面在受壓時會產生彈性挫屈；同編第 533 條與第 258 條之 2 也要求壓力構材考量局部挫屈。梁的受壓翼板與受彎腹板都可能因此失效。

4. (D)

   敘述錯誤，不屬於鋼梁的破壞模式，錯處有兩點：其一，均布斜向裂縫是混凝土受剪時主拉應力超過其抗拉強度而開裂的現象，鋼材抗拉與抗壓性能相近、延展性高，腹板受剪不會產生均布斜向裂縫；其二，鋼梁腹板受剪真正的破壞模式是剪力降伏，或腹板高厚比大時的受剪挫屈，兩者屬於《建築技術規則建築構造編》第 534 條所列「剪力強度」的檢核範圍；同條另列的「腹板皺曲強度」是另一個項目，依構造原理指的是支承反力、柱載重等集中力作用處腹板局部降伏、壓皺的現象，不是受剪挫屈。改成「腹板剪力降伏」或「腹板受剪挫屈」才是鋼梁可能的破壞模式。

記憶點