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載重與材料設定 (Loads & Materials)

總拉力 Pu

kgf

受拉螺栓總數 N

螺栓等級

螺栓外徑 db

端板鋼材

幾何參數 (Geometry)

端板厚度 t (cm)1.20 cm

螺栓孔距 b (至柱面) (cm)4.00 cm

螺栓中心線至T型鋼腹板面或柱翼板根部之距離

螺栓邊距 a (cm)4.00 cm

螺栓中心線至端板自由側邊緣之距離

分擔幅寬 p (Pitch) (cm)10.00 cm

單顆螺栓所管轄的載重垂直縱向寬度

📊 動態靜力平衡圖說

⚠️ 注意事項

螺栓邊距 a 偏大，a' 超過 1.25 b' 限制，超出部分無法提供抗彎剛度，計算將以 a' = 1.25 b' 處理。

運算書 (AISC Prying Part 9 Protocol)

外加單栓拉力 T:5000 kgf

螺栓抗拉極限 B:18720 kgf

有效內側距 b':3.00 cm

有效邊距 a':3.75 cm

比例參數 ρ (b'/a'):0.800

扣減面積比 δ:0.780

Prying 門檻板厚 tc:2.75 cm

(能發揮B值強度且不發生撬拔之最小厚度)

實際端板厚度 t:1.20 cm (< tc, 產生翹曲)

翹曲參數 α:0.517

計算衍生撬拔力 q:1149 kgf

✅ 最終安全判定與螺栓檢核

單釘承受拉力 (T)5000 kgf

+) 端點撬拔力 (q)1149 kgf

組合應力 (T+q)6149 kgf

✔️ 螺栓應力檢核：組合應力 6149 ≤ 容許拉力極限 18720 kgf，安全。

理論基礎與工程背景 (Engineering Theory)

傳統拉力螺栓接合設計常忽略鋼板的真實剛度。當連接端板厚度較薄時，受外加拉力將產生雙重彎曲變形，邊緣頂住柱面形成額外槓桿反力 (Prying Force, q)。本計算機嚴格遵循 AISC 鋼結構設計手冊的幾何解析彈塑性模型，計算翹曲係數 α 與衍生拉力，確保螺栓最終合力安全。極限厚度 tc 決定了鋼板需具備多大厚度才能「完全無翹曲地發揮螺栓強度」。

Reference: AISC Steel Construction Manual, Part 9 (Connecting Elements Subject to Prying Action).

📊 動態靜力平衡圖說

⚠️ 注意事項

螺栓邊距 a 偏大，a' 超過 1.25 b' 限制，超出部分無法提供抗彎剛度，計算將以 a' = 1.25 b' 處理。

運算書 (AISC Prying Part 9 Protocol)

外加單栓拉力 T:5000 kgf

螺栓抗拉極限 B:18720 kgf

有效內側距 b':3.00 cm

有效邊距 a':3.75 cm

比例參數 ρ (b'/a'):0.800

扣減面積比 δ:0.780

Prying 門檻板厚 tc:2.75 cm

(能發揮B值強度且不發生撬拔之最小厚度)

實際端板厚度 t:1.20 cm (< tc, 產生翹曲)

翹曲參數 α:0.517

計算衍生撬拔力 q:1149 kgf

理論基礎與工程背景 (Engineering Theory)

Reference: AISC Steel Construction Manual, Part 9 (Connecting Elements Subject to Prying Action).

🏭鋼結構端板接合「撬拔力 (Prying Action)」檢核

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理論基礎與工程背景 (Engineering Theory)

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