為獲得較大的使用面積，在結構設計時通常會適度地縮減柱的平面尺寸。下列何種方式對縮減「箱形鋼柱」外徑尺寸的效益最低？

本題考點

箱形鋼柱斷面承載力與外徑尺寸的關係——哪些做法能在不加大外徑的前提下提高柱的承載力或降低柱的需求，哪一種做法主要功能不在此。

正解理由

要縮小柱外徑，必須讓較小的斷面也能承擔載重，途徑有兩種：一是提高同一外徑下的斷面強度與勁度（加厚鋼板、填充混凝土），二是降低每根柱要承擔的載重（縮小跨距、增加柱數）。柱內加勁板（橫隔板）的主要功能是在梁柱接頭處傳遞梁翼板的力量、防止柱壁板局部變形與挫屈，它只出現在局部位置，對整根柱的軸力與彎矩承載力貢獻很小，無法讓柱斷面因此明顯縮小，所以對縮減外徑的效益最低，故選 D。

逐項排除

1. (A)

   不符合題目所問。外徑不變而加厚鋼板，斷面積與慣性矩都增加，軸向與撓曲承載力隨之提高；同樣的載重需求可改用外徑較小、板厚較大的斷面，是縮小柱外徑的直接手段。

2. (B)

   不符合題目所問。鋼柱內填充混凝土即《建築技術規則建築構造編》第 507 條所稱的鋼管混凝土柱，混凝土分擔軸壓力，鋼管則圍束混凝土、混凝土又反過來抑制鋼管壁向內局部挫屈，兩者相互加乘，同一外徑的承載力明顯提高，因而能縮減外徑。

3. (C)

   不符合題目所問。縮小跨距、增加柱的數量，每根柱分擔的樓板面積與載重變小，所需斷面也就變小；這是從「需求端」縮小柱尺寸，效益明確，代價是柱數增加、空間配置較受限制。

4. (D)

   符合題目所問。加勁板屬於局部補強構件，作用在接頭傳力與板件局部穩定，不能整體提高柱身的承載力，對縮減外徑的效益最低。

記憶點