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 　　「鋼結構設計」乃大專院校土木營建職類科系中不可或缺的科目，由於現代科技和鋼料生產技術的長足進步，加上鋼結構的多種材料優勢及設計師的巧思，讓造型多變及尺寸多元的鋼構建築物及構造物不斷推陳出新。本書是以去蕪存菁、簡單扼要、穿插圖片和照片的方式，介紹鋼結構設計的基本知識，屬實用型的大學用書，共分八章。第一章緒論，旨在說明結構的基本概念、結構如何分類、構件如何受力、分析及設計作業之準則、鋼結構設計之基本規範及方法；第二章鋼材之性質及力學行為，係說明鋼材之化學成分及產製方式、鋼材的力學特性及材料強度、鋼結構如何防火及防蝕、斷面如何表示；第三章軸向拉力構件，說明拉力構件之受力及變形、如何計算斷面積、受力極限，簡要介紹ASD及LRFD之強度、分析及設計內涵；第四章軸向壓力構件，介紹壓力構件之種類及強度極限、柱的彈性挫屈、非彈性挫屈及局部挫屈，以及簡要介紹ASD及LRFD之強度、分析及設計內涵；第五章梁構件，說明梁構件之受力及變形、梁斷面之塑性強度及形狀因子、結實性及側向扭轉挫屈，及簡要介紹結實斷面梁ASD及LRFD之強度、分析及設計內涵；第六章梁柱構件，說明梁柱放大係數、軸力及彎矩互制作用、梁柱構件ASD及LRFD之強度、分析及設計流程；第七章鋼構件接合方式，主要介紹高強度螺栓接合及焊接接合之相關內容；第八章鋼結構其他說明，簡單介紹合成構件及SRC結構、結構隔減震之相關工法及以鋼結構進行結構補強之方式。希望讀者在研讀本書後能獲得鋼結構設計之基本知識，對於有志參加公職及專門職業技師考試者，仍需再精研其他有助於考試的書籍，多多練習例題及演算歷屆考題，則金榜題名之日不遠矣。

作者簡介

許聖富

　　現職
　　華勝工程顧問有限公司執業技師
　　逢甲大學兼任副教授
　　台北科技大學及逢甲大學工地主任班講座
　　中華基礎設施研究發展協會共同管道技術委員會主任委員
　　台中市政府都發局委辦建築物指定勘驗技師
　　台中市及苗栗縣水土保持服務團成員
　　公共工程委員會評選會專家學者
　　考選部命題及閱卷委員
　　
　　學歷
　　比利時魯汶大學土木工程碩士、博士
　　逢甲大學土木工程系學士
　　
　　經歷
　　工程顧問公司副理、專案經理、協理、總工程師
　　明新科技大學土木工程學系專任副教授
　　逢甲大學交通工程及管理學系專任副教授
　　
　　專技考試
　　土木工程技師高考及格
　　水土保持技師高考及格

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  

第一章緒 論
 
1.1鋼結構概說
 
「結構」係由一個或二個以上固體構件，經適當安排結合在一起的構造物，使能承受及傳遞荷重或作用力，且在加載或載過程中仍能維持穩固，不致發生明顯的變形。廣義的結構應包括：橋樑、房屋建築、廠房、庫房、塔架、棚架、門架、版、殼、牆、壩體、管體（含隧道）、槽體、機體（飛行器、船舶及車輛）、軌道、看板及標識牌架、燈具構件、人體骨架及器械、圍護欄阻設施等，其中部分偏屬機械工程範圍（如車輛及器械），部分不需特別經過力學分析來設計（如圍護欄阻設施及燈具構件），採用設計標準圖即可。而「鋼結構」則是由鋼料製成的固體構件（含鋼索）所組裝或建構而成的構造物，一如「鋼筋混凝土結構」（以下簡稱RC結構）係用鋼筋混凝土作為固體構件所施築而成的構造物。只是施工方法有所不同，前者多用銲接或螺栓或球節方式，直接快速的將鋼料構件接合起來，而後者則是用預拌或場拌混凝土逐步澆置在配有鋼筋的構件（梁、柱、版、殼、墻、桿、基礎等）斷面空間內，經過一定時間的養護，待強度達到容許值時拆模及表面處理而成。
 
愈來愈多的鋼材構造物（非僅限於鋼構高層大樓）出現在我們生活的週遭環境，鋼料構件之所以被建築師、技師及設計師們大量選用，必定有它的道理。
 
一、鋼結構的優點
 
1.總重量較輕、強度較大
不同於RC構件（混凝土抗拉強度僅約其抗壓強度的十分之一），鋼材則具有相同的抗拉及抗壓強度，且隨著煉鋼技術的提昇，目前的鋼材強度已經可以達到7000kgf/cm2，即使是一般的鋼材強度也有2500kgf/cm2，這已是一般混凝土強度（210kgf/cm2）的11.9倍。
 
鋼材的單位重（7850kgf/m3）雖然比RC構件（2400kgf/m3）約重3.3倍左右，但因鋼構材不像RC構件大都是實心全斷面，不論是I型、H型、口字型、中空圓型或其他組合型斷面，鋼構材的斷面積僅佔全斷面的10～20%之間。因此，鋼結構的總重量要比RC結構來得輕，更適合用於大跨徑及高樓層的結構物或建築物，一般RC結構的深跨比（梁深與柱間梁跨徑之比值，d/L）大約是1：12，鋼結構的跨深比可提高到1：24。因構件斷面大（尤其是柱子，常見RC結構大樓地下室極大斷面尺寸的柱子），空間的使用性就愈低、經濟性也愈低；鋼結構之總重量較輕，對抵抗地震力作用也更為有利，因為總橫向作用力與建築物的總自重成正比。

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