鋼結構設計入門

自 序

第一章 緒 論   
1.1 鋼結構概說
1.2 鋼結構之分類及構件受力
1.3 鋼結構之分析及設計作業準則
1.4 鋼結構之基本規範及設計方法

第二章 鋼材之性質及力學行為   
2.1 鋼材之化學成分及產製
2.2 鋼材之力學特性及強度
2.3 鋼材之防火措施及腐蝕防治
2.4 鋼構件之斷面表示法

第三章 軸向拉力構件   
3.1 拉力構件之受力及變形
3.2 拉力構件斷面積之計算
3.3 拉力構件之受力極限及塊狀撕裂破壞
3.4 ASD拉力構件之容許強度及分析
3.5 ASD拉力構件之設計
3.6 LRFD拉力構件之標稱強度及分析
3.7 LRFD拉力構件之設計

第四章 軸向壓力構件   
4.1 壓力構件之種類及強度極限
4.2 柱之彈性挫屈
4.3 柱之非彈性及局部挫屈
4.4 細長肢壓力構件之容許強度及分析設計
4.5 ASD壓力構件之容許強度及分析
4.6 ASD壓力構件之設計
4.7 LRFD壓力構件之極限強度及分析
4.8 LRFD壓力構件之設計
4.9 柱基板之設計

第五章 梁構件   
5.1 梁構件之受力及變形
5.2 梁斷面之塑性彎矩及形狀因子
5.3 梁斷面之結實性及側向扭轉挫屈
5.4 ASD結實斷面梁之容許強度及分析
5.5 LRFD結實斷面梁之標稱強度及分析
5.6 梁構件設計之建議

第六章 梁柱構件   
6.1 梁柱放大係數
6.2 軸力與彎矩之互制作用
6.3 ASD梁柱構件之容許強度及分析
6.4 ASD梁柱構件之設計
6.5 LRFD梁柱構件之標稱強度及分析
6.6 LRFD梁柱構件之設計

第七章 鋼構件接合方式   
7.1   高強度螺栓接合
7.2 焊接接合

第八章 鋼結構其他說明   
8.1 合成構材及SRC結構
8.2 結構隔減震
8.3 鋼結構補強

參考文獻  

自序
　
　　「鋼結構設計」乃大專院校土木相關科系中，除了測量學、工程力學、結構學、材料力學、土壤力學、基礎工程、鋼筋混凝土等專業科目之外，一門不可或缺的科目。由於現代科技的進步、鋼料生產技術的提昇、造型多變及尺寸多元，加上鋼材原本就有的高強度、整體結構自重較輕及施工快速的優勢，使得鋼構的建築物有如雨後春筍般，不斷從地球表面竄出、升起，在其他構造物的應用上亦不斷推陳出新。

　　然而，鋼結構的分析及設計方法有ASD及LRFD二種主流理論（含不同年分的修正版次），以及2005年二種理論的整合版，加上公制（tf/cm2、tf/m2、kgf/cm2）及英制（ksi、psi）的使用，演繹出許多不同的計算公式；加上臺灣又有自已從ASD及LRFD二種理論基礎，所衍發出來的容許應力法及極限設計法。對於初學者來說，簡直可以用「眼花撩亂、暈頭轉向」來形容；而授課的老師們也會有難以取捨的感覺，一學期不過18週，第一週亦常有不上的情形，再扣除排定的期中考及期末考二週，加上一些國定假日、平常的小考及抽考等，整學期能真正上課的時數非常有限，講授內容的取捨真的不好拿捏。而不同的作者對於整體內容的取捨也十分困擾，讀者也不難發現，不同書籍的內容差異還十分明顯。

　　筆者自1989年從比利時學成歸國後，先後在逢甲大學及明新科大專任教職共五年多，其餘時間均在國內工程顧問公司服務，累積二十多年的工程實務經驗。2013年度因緣際會回到逢甲大學兼任，並在第二學期有機會在土木系進修部講授「鋼結構設計」課程，因每週僅上二節課，而坊間有關鋼結構設計的書籍，內容豐富詳實卻不盡然適合初學者。有鑑於此，為達提綱挈領、精簡扼要及減輕學子負擔（價格及重量，有些超過1.15公斤）的目的，本書主要以ASD（容許應力法）為主軸，增加少部份LRFD（極限設計法）的扼要介紹，並取名《鋼結構設計入門》。內容共分八章，第一章〈緒論〉、第二章〈鋼料之性質及力學行為〉、第三章〈軸向拉力構件〉、第四章〈軸向壓力構件〉、第五章〈梁構件〉、第六章〈梁柱構件〉、第七章〈鋼構件接合方式〉及第八章〈鋼結構其他說明〉。

　　為了趕上2016年度第二學期上課之用，作者乃利用有限的時間自行打字、撰寫、編制本書。復因作者隨身攜帶相機、隨時拍攝各種工程的照片。因此本書中才有許多的現地實景照片穿插在各章節內，藉以平衡理論內容的艱澀，也加深讀者對各種鋼結構的認識。由於打字作業、提送出版社排版、校稿及印刷時間較為倉促，錯謬誤植之處在所難免，尚祈社會賢達不吝指正。（賜教處：[email protected]）

　　對於初學者，作者建議僅先針對ASD（容許應力法）的內容加以研讀，熟知其理論架構及內涵後，若還有興趣，再進一步去了解LRFD（極限設計法）的內容。對於有志參加公職及專門職業技師考試者，在學完本書基本內容後，仍需再精進研讀坊間其他有助於考試的書籍，多多練習例題及演算歷屆考題（可從考選部網站下載），如此方能克盡其功、早日金榜題名。