下列與鋼結構梁柱接頭相關敘述何者正確？

本題考點

鋼結構梁柱接頭的實際受力行為，包括鋼筋混凝土樓板與鋼梁的合成效應對上下翼板應力的影響、扇形開孔（銲接扇形孔）對接頭破壞模式的影響，以及接頭區應檢討的項目不只柱梁強度比。

正解理由

鋼梁上方通常澆置鋼筋混凝土樓板，並以剪力釘與鋼梁連成一體。梁端承受正彎矩時，梁上緣受壓、下緣受拉，樓板混凝土會一起承擔壓力，使合成斷面的中性軸往上移向樓板。中性軸上移後，鋼梁下翼板離中性軸變遠，拉應變與拉應力隨之大幅增加；上翼板因為有樓板分擔壓力，應力反而降低。地震反覆作用下，梁下翼板與柱面的銲接處成為最容易斷裂的位置，就是這個合成效應造成的。選項 (B) 描述的正是此一現象，是正確敘述。故選 B。

逐項排除

1. (A)

   錯誤。樓板與鋼梁合成後，提高了梁端正彎矩的強度與勁度，也改變中性軸位置與上下翼板的應力分配，對接頭強度與破壞位置都有明顯影響。改成「鋼筋混凝土樓板會影響接頭強度與翼板應力分佈」才對。另一個常被忽略的後果是：梁端實際強度因樓板而提高，柱相對變弱，原本以裸鋼梁計算的柱梁強度比會被高估。

2. (B)

   正確，為本題答案。正彎矩下樓板受壓，中性軸上移，下翼板應力大幅增加；負彎矩時樓板在受拉側開裂，合成效應小，上下翼板應力較接近裸鋼梁。正、負彎矩的不對稱是本選項的核心。

3. (C)

   錯誤。扇形開孔是在梁腹板端部挖出的缺口，目的是讓梁翼板與柱的全滲透銲道能連續通過腹板位置並放置襯板。開孔的形狀與尺寸會在孔緣造成應力集中，並削減腹板在接頭處傳遞剪力與彎矩的斷面；形狀不良的開孔在反覆載重下常是裂縫起始點，會引發翼板提早斷裂，改良形狀的扇形孔則能延緩斷裂、提升變形能力。同一觀念也出現在鋼骨鋼筋混凝土構造：《建築技術規則建築構造編》第 511 條要求注意開孔對構材強度之影響並視需要補強。改成「扇形開孔的形式會影響接頭耐震性能」才對。

4. (D)

   錯誤。柱梁強度比只確保塑鉸發生在梁而不在柱，接頭區還要檢討梁翼板與柱的接合強度、柱在接頭區（交會區）的剪力強度、梁翼板集中力作用下柱翼板與柱腹板的局部強度與是否需要連續板，以及銲道與扇形孔的細部。鋼筋混凝土接頭同樣要求梁端順利產生塑鉸、接頭不致產生剪力破壞，見《建築技術規則建築構造編》第 411 條；鋼骨鋼筋混凝土接頭則要求接合處應力有效平順傳遞，見同編第 513 條。只看柱梁強度比，無法保證接頭本身不先破壞。改成「接頭區域除柱梁強度比外，尚須檢討接合強度、交會區剪力與局部強度等」才對。

記憶點