金屬採光罩結構探討分析
我想能計算出真正的結構學 少之又少 尤其跟 正新 經理 交流後
我更確定 他說 台灣有建築結構計算執照 就是可以開立建築物的結構
執照的只有3位 每一棟的房子的結構不同 混擬土成分不同比例不同
螺絲不同 螺絲的鬆緊控製 材料結構
施工結構法 軸力 剪力 彎矩 扭力 風壓 震壓 反力 重力 壓力 張力
綜合以上關係是比 微積分 還要在複雜的計算
雖無法精確計算出各種耐重 抗壓 防震 結構 但只要掌握幾個重點 再加上施工者的經驗 失敗率就會大大降低
最近在高雄豪宅估價 遇到許多高知識的老闆 他說白鐵比鋁 堅固
我說沒錯 若就單一材質來說 他確實比較硬 但我又說以整體結構而言
就不一定了
他說無法理解 怎麼說 其實大家的觀念都是停留在單一物質的印象
大家都知道 一根筷子 好折斷的道理 但鋁合金的H型料 就像幾十根鋁筷子
若假設白鐵是一根鐵筷子 其因為白鐵受到延展性的關西
他無法像鋁可以 可以變化出許多孔狀結構 所以白鐵料都是口字狀
一樣大小 其結構不同 口字料與田字料 強度 抗壓 扭力 剪力 軸力 就相差數倍
再舉一例子 大家應該都知道 用瓦楞做成蜂巢狀的物體 可支撐 幾百甚至幾千公斤
儘管物質材料是紙 所以結構不能 只看單一物質 要看整體結構
以目前採光罩的材料來說 延展性最好的是 木材>鋁材>白鐵
但以不變形抗腐蝕最好則是相反 白鐵>鋁材>木材
採光罩組成有二大部分 一是骨架 二是板材 若是用一般PC板材
三者基本上安全不會有太大的問題 只要固定的牢固
就算變形 PC是軟的可以變化 但如果是玻璃 就會發生很嚴重的安全問題
如果施工者不當或者材料受壓力而變形 試想 採光罩變成溜滑梯 玻璃受力破壞
雖不能正確計算整個結構的強度 但從一些重點觀察 就差不了多少了
結構三大元素：包括結構的支承、構件和節點三種，他們的材料、構
成方式都有互相作用關係。
剛剛上面有談到的骨架結構就是構件的重點
支承在建築物裡面 大都是用RC支撐 金屬結構則由金屬支撐
支承的極限 在於距離範圍與重力 所以在不確定的因素下 支承越多越
穩固
構件的原料 設計 排列 關係到整體的結構的接合
採光罩算是多重構件 還有鐵路 摩天大樓的鋼骨 跨海大橋
越是受力越大的結構 越要有緩衝設計
舉例高鐵的支撐橋墩在固定的距離 設有壓力緩衝簧 台北101大樓設有阻尼器
如果沒有緩衝設計 就像用純RC混擬土做跨海大橋一樣 看起來很堅固 實際卻不堪一擊
結點即是物件與物件的連接 一般金屬物件有螺絲跟焊接2種節點
剛剛上面有提到筷子的原理 焊接一小點 手出一點力 就可折斷 但焊接一整排就不容易
但有壓力擠壓 的地方 焊接是容易瓦解的 所以跨海大橋都是用螺絲與鋼索
如果採光罩不受牆壁和支承 擠壓環境的影響 則任何連接法都是可以的
鋼骨結構在90度 重要支撐 也就是壓力擠壓最大的地方都是鎖螺絲甚至要用螺絲螺帽
國外設計師在設計採光罩時往往一片的尺寸是我們的好幾倍
大片不只美觀
在結構安全上卻比國內更謹慎 玻璃規格 施工材料有明確的規定
所以玻璃越大片 更考驗材料的抗壓性 更考驗施工者的智慧了
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