談鋼承鈑使用的跨度問題

      劉澤山  技師

鋼承鈑使用時，所能使用的跨度，常是施工上考慮的重點，除了安全外，也牽涉到混凝土澆置時，樓板沉陷，導致積水及裝修上的困擾。美國SDI規範提供了鋼承鈑的計算公式[1]如表1所示。根據計算公式可知：單跨度與雙跨度的彎矩在一般狀況下幾乎相同，但變形量則差了一半多。連續三跨則不論彎矩或變形量都是最少的。因此萬一因工作需要將鋼承鈑跨度減少時，例如由三跨變成兩跨時，務必檢討強度及變形量能否符合規定。

在SDI的施工載重中，P代表施工人員的集中載重，考慮兩人以每人150磅，站在1英尺的距離內計算。W2則代表施工中混凝土堆積可能造成的影響，以20 lb/ft²考慮，約等於100kg/m²。允許的變形量在一般情況下不得大於l/180或3/4”取小值，若為懸臂版則取l/90或3/4”取小值。當然有特殊考量情形，例如屋頂或是像廠房地坪不做裝修又有平整度要求者，要視情形另加考慮。

根據參考資料之型錄[2]，比較發現由於ALK型式的鋼承鈑，每一組高低起伏較短，所以同鈑厚時與3W的斷面係數差異不大，但鋼承鈑本身重量差約兩成。但合併混凝土重量時，使用ALK的重量反較3W的鋼承鈑輕約8％。以樓板厚度15cm，允許變形最大L/180或20mm[4]，降伏強度採用2,500kg/cm²，分別計算三種不同鋼承鈑的允許跨度如表2所示，提供作為參考。另外單跨鋼承鈑不論是ALK或3W，當跨度到達接近4m時，跨距都由變形量控制。但是澆置後2cm以上的變形沉陷量，對於觀感上或很多裝修的工法上，似乎並不是一個理想的數字。為了控制變形以免造成裝修上的困擾，一般會建議鋼承鈑使用的跨度在3.5m以下為佳。

如果因為建築設計或施工的關係，造成鋼承鈑跨度超過允許值時，或是希望能控制變形量在比較低的狀況，建議必須在鋼承鈑底下作支撐，例如照片所示。

參考文獻

[1] 「Standard for Composite Steel Floor Deck-slab」Steel Deck Institute,2011.

[2]「佳德公司型錄」網路資料。

[3] 「鋼結構設計手冊-容許應力法」，中華民國結構工程學會。

表1  鋼承鈑受力的計算公式(SDI 附錄一)

表2  計算各種鋼承鈑的允許跨度表