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程式系統會自動以流水號預設支撐編號,使用者亦可自行修改,例如:第 1、2 撐回撐可命名為 R1、R2。
| 支撐系統型式 | 型鋼型號 | Ds |
n×P
n 為每路支撐之數量,P 代表單一支撐的軸壓力,n×P 代表每路支撐之軸壓力。n×P 及 P 請擇一輸入。P 的作用方向為沿著支撐之軸方向。
倘開挖擋土分析採用 XDO、RIDO 或 TORSA 等一維數值分析程式時,所求出來的支撐軸力數值即為 n×P。
| P |
Pt
Pt 為溫度變化引致之支撐荷重,實務上通常以經驗公式來估算,第 1 層支撐受日照影響較大,建議第 1 層支撐之 Pt 可設為 30 (tf/支),第 2 層支撐以下之 Pt 可設為 15 (tf/支)。設計者可根據實際狀況及設計理念再予以調整。
此外,理論上雖然可以材料溫度膨脹係數及溫度變化來計算 Pt,但計算出來的數值會比實測經驗值大得多,因此通常不採用此方法。
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S
S 代表待設計支撐與兩側支撐間距的平均值,如圖示中 S=(A+B)/2,如果是斜向支撐,應取支撐與圍令接合處之間距計算之。如果開挖擋土分析採用 XDO 或其他一維或二維數值分析程式,於分析階段時,S 應該設定為各處支撐間距中最具代表性位置之計算值或其中之最大值;如果開挖擋土分析採用三維數值分析程式,網格模型中各支撐之間距及分析軸力可能不同,S 可取其中之最大值,支撐軸力 P 或 n×P 也應輸入相對應支撐之分析數值。
F n 為支撐點之正向力,後續支撐元件檢核時,若不計支撐溫度力,圍令承受之側向線荷重計算為 w w=F n/S,納入支撐溫度力時 w w=(F n+n×P t)/S,再由 w w 計算圍令及角撐所承受的剪力、彎矩或軸力,因此 S 之設定將影響圍令及角撐之設計。
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θs
θ s 代表支撐方向與擋土壁壁面法線之夾角,一般支撐方向與擋土壁壁面正交時 θ s 請輸入 0。若支撐方向與擋土壁壁面斜交時,可分為水平向斜交及垂直向斜交,輸入格式為 [θ sh,θ sv] 或 [θ sh θ sv],其中 θ sh 為支撐與擋土壁面正交之垂直面的夾角,θ sv 為支撐及角撐平面與水平面的夾角。
若 θ sv 為 0 可簡化僅輸入單一數值,說明如下:
正交支撐
可簡化輸入 0 代替 0,0,代表水平向夾角 θ sh 及垂直向夾角 θ sv 皆為 0°。
工作井大斜撐
例如可簡化輸入 45 代替 45,0,代表水平向夾角 θ sh 為 45°,垂直向夾角 θ sv 為 0°。
斜坡開挖常見之斜向支撐
例如輸入 0,30,代表水平向夾角 θ sh 為 0°,垂直向夾角 θ sv 為 30°。
水平及垂直雙向斜支撐
例如輸入 10,20,代表水平向夾角 θ sh 為 10°,垂直向夾角 θ sv 為 20°。
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θb
θb 代表角撐方向與支撐方向之夾角。目前業界的角撐與支撐固定元件的夾角絕大部分都是 45°,角撐在施工時會先固定在支撐上,之後再與圍令接合,因此當支撐與圍令不為正交時,兩角撐與圍令的夾角會不相同,但支撐兩側角撐的角度仍會相同,皆為 θb。
為因應現況,在極少數的情況下支撐兩側角撐會設計為不同之夾角,目前本程式不支援此特殊情況。
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Kx
K x 為支撐型鋼強軸有效長度係數,L bx 為支撐型鋼強軸無側撐長度,參考日本道路協会「道路土工仮設構造物工指針」,支撐強軸有效束制需為接合 中間柱或端點接合 圍令,兩束制之間距即為 L bx,設計用挫屈長度為 K xL bx=L bx,亦即 K x=1。
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Ky
| Lbx | Lby |
wL
wL 為支撐及角撐之活載重。將支撐及角撐視為簡支梁,由 wL 與型鋼自重 wD 可計算型鋼強軸所承受之彎矩 Mx=(wL+wD)Lbx2/8,此 Mx 值將影響支撐及角撐的容許承載力。
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L1
L 1 為(設計標的)支撐支點與角撐支點之間距,L 3 為鄰側支撐支點與角撐支點之間距,L 2 為兩角撐支點之間距。若為雙角撐時,L 1' 及 L 3' 為支撐支點與內側小號角撐支點之間距。
當設計為單角撐時僅需輸入單一數值,輸入格式為 [L 1] 及 [L 3];當設計為雙角撐時,輸入格式為 [L 1,L 1'] 或 [L 1 L 1'] 以及 [L 3,L 3'] 或 [L 3 L 3'];若無設置角撐或為大斜撐時,欄位請輸入 [-]。各種設計情況之輸入格式列舉說明如下:
標的支撐與鄰側支撐皆為單角撐
例如:L 1 欄位輸入 1.5,L 3 欄位輸入 1.5。
標的支撐為單角撐,鄰側未設角撐或為大斜撐
例如:L 1 欄位輸入 1.5,L 3 欄位輸入 -。
標的支撐未設角撐或為大斜撐,鄰側為單角撐
例如:L 1 欄位輸入 -,L 3 欄位輸入 1.5。
標的支撐與鄰側支撐皆為雙角撐
例如:L 1 及 L 3 欄位皆輸入 2.625,1.5。
標的支撐為雙角撐,鄰側支撐為單角撐
例如:L 1 欄位輸入 2.625,1.5,L 3 欄位輸入 1.5。
圍令設計時需檢核剪力及彎矩,其設計剪力取 V x=w wL w/(2n),設計彎矩取 M x=w wL w2/(10n),n 為圍令數量,而 L w 與 L 1、L 2、L 3 以及 θ b1、θ b3 (角撐與圍令之夾角) 有關,其中 θ b1 及 θ b3 由程式依 θ sh 及 θ b 自動計算,各種情況下的 L w 計算方法列舉說明如下:
θb1<60° 及 θb3<60° 時
單角撐取 L w=L 1/2+L 2+L 3/2。
雙角撐取 L w=(L 1-L 1')/2+L 2+(L 3-L 3')/2。
θb1≥60° 及 θb3≥60° 時
取 L w=L 2。
θb1<60° 及 θb3≥60° 時
單角撐取 L w=L 1/2+L 2。
雙角撐取 L w=(L 1-L 1')/2+L 2。
其他相似情況依此類推。
如果 L 1'、L 1-L 1'、L 3-L 3'、L 3' 等數值大於 L w,則以該數值取代 L w。
| L2 | L3 |
Lwa
Lwa 為圍令受力圍範。檢核圍令容許應力時,需考慮圍令承受之軸力,包含溫度力 Pt 以及土壓造成的圍令軸壓力 Pw,其中 Pw = ww×Lwa。如果擋土結構為連續壁,考慮圍令背填混凝土之摩擦力已經將圍令之軸力抵消,設計時可假設 Pw = 0,此時請將 Lwa 填入 0。
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(m) | (tf/路) | (tf/支) | (tf/支) | (m) | (deg.) | (deg.) | | | (m) | (m) | (tf/m) | (m) | (m) | (m) | (m) |
| 支撐 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
角撐 | | | |
圍令 | | | |