有部份讀者對於筆者所提之臨界應力公式有質疑,認為鋼板臨界應力怎麼可能是定值?筆者想了一整晚,並且仔細檢查自我之假設條件和證明過程,筆者認為自己所提之理論公式推導過程無誤,臨界應力為1/2降伏剪應力並非保守原則。在鋼結構中,不同型鋼尺寸之高度和寬度皆不同,為何在符合塑性寬厚比之要求下,即可達到塑性彎矩之強度呢?按照邏輯上來說,不同型鋼尺寸之彎曲應力應該都有所不同,是吧?然而,實際上無論尺寸比例,都是取降伏應力,筆者認為「讀者不應該受『臨界』這個名詞而影響」。在工程力學中,僅有柱挫曲理論採用「臨界」這一名詞,因而可能誤導讀者產生和柱挫曲有關聯性之想法。若是由於筆者對於專有名稱取名不好,以致於誤導讀者產生錯誤之觀念,筆者可以考慮不稱之為臨界應力,而改稱為「破壞應力」,因為該名詞乃是筆者沿用中國大陸結構設計規範之名稱。
筆者在《鋼板剪力牆III》中,提出寬厚比、高厚比及寬高比之要求,乃是在對鋼板之尺寸規格作「條件限定」,以使鋼板能夠達成同理論推導之假設條件。換言之,在鋼板之寬厚比、高厚比及寬高比同時滿足條件限定下,鋼板之破壞應力將可達理論極限值─1/2降伏剪應力。在不滿足條件限定下,鋼板乃是處於細長構件之狀態,必然無法完全發揮其全部抗剪強度,其破壞應力當然就不是定值,亦無法達到1/2降伏剪應力。換言之,1/2降伏剪應是在條件限定下,鋼板可以達成之極限破壞應力。
許多讀者仍然陷入柱挫曲之思考邏輯(鋼板無垂直於剪力方向之位移,不同於柱構件之理論推導假設條件),然而柱挫曲乃是有多種邊界條件,以形成多種之柱挫曲臨界應力。然而,鋼板剪力牆只有一種邊界條件,無論是銲接接合或以角鋼作螺栓接合,端部兩向轉角束制和單側容許位移之邊界條件相同,並在端部彎矩產生近乎於0之可忽略微小彎矩,實際之力學行為近乎純剪力結構,在理論推導之假設條件上並無錯誤之處。
在工程實務上,不可能去設計一塊不滿足條件限定下之鋼板剪力牆,猶如在從事樑構件之結構設計上,一般皆是採用結實斷面以作為結構設計之選項。在此原則下,鋼板剪力牆之結構設計,必然是採用符合條件限定下之尺寸來作設計。事實上,AISC360 2010大多數之公式,都是帶有許多條件限定之相關規定,來滿足條件限定下能夠採用其提供之公式來作結構設計。筆者提出以上解釋,乃是解答讀者對於筆者理論推導結果之問題,期能獲得讀者之認同。筆者學淺,若有謬誤之處,尚祈讀者能夠給予指正。
筆者在《鋼板剪力牆III》中,提出寬厚比、高厚比及寬高比之要求,乃是在對鋼板之尺寸規格作「條件限定」,以使鋼板能夠達成同理論推導之假設條件。換言之,在鋼板之寬厚比、高厚比及寬高比同時滿足條件限定下,鋼板之破壞應力將可達理論極限值─1/2降伏剪應力。在不滿足條件限定下,鋼板乃是處於細長構件之狀態,必然無法完全發揮其全部抗剪強度,其破壞應力當然就不是定值,亦無法達到1/2降伏剪應力。換言之,1/2降伏剪應是在條件限定下,鋼板可以達成之極限破壞應力。
許多讀者仍然陷入柱挫曲之思考邏輯(鋼板無垂直於剪力方向之位移,不同於柱構件之理論推導假設條件),然而柱挫曲乃是有多種邊界條件,以形成多種之柱挫曲臨界應力。然而,鋼板剪力牆只有一種邊界條件,無論是銲接接合或以角鋼作螺栓接合,端部兩向轉角束制和單側容許位移之邊界條件相同,並在端部彎矩產生近乎於0之可忽略微小彎矩,實際之力學行為近乎純剪力結構,在理論推導之假設條件上並無錯誤之處。
在工程實務上,不可能去設計一塊不滿足條件限定下之鋼板剪力牆,猶如在從事樑構件之結構設計上,一般皆是採用結實斷面以作為結構設計之選項。在此原則下,鋼板剪力牆之結構設計,必然是採用符合條件限定下之尺寸來作設計。事實上,AISC360 2010大多數之公式,都是帶有許多條件限定之相關規定,來滿足條件限定下能夠採用其提供之公式來作結構設計。筆者提出以上解釋,乃是解答讀者對於筆者理論推導結果之問題,期能獲得讀者之認同。筆者學淺,若有謬誤之處,尚祈讀者能夠給予指正。