門洞過梁尺寸計算機
依跨度、設計載重、材料與安全係數,初步估算矩形門洞過梁斷面。
結構載重分析
請輸入均勻分布的線載重與過梁實際跨度。
認識門洞過梁尺寸設計
門洞過梁是跨越開口的水平結構構件,將載重傳至兩側構架或支座。移除部分承重牆會中斷原有傳力路徑,因此過梁必須抵抗彎曲與剪力,並將撓度維持在容許範圍。本計算機提供矩形斷面的透明初步估算,不能取代專業工程設計或建築法規中的規定式選用表。
計算將過梁視為承受均布線載重的簡支梁。以安全係數乘上輸入的使用載重,得到設計載重。最大彎矩為設計載重乘以跨度平方再除以八;最大支座剪力為設計載重乘以跨度再除以二。預估梁深依矩形斷面模數關係計算,採用所選材料的代表性容許應力與寬度,再向上取整為二十五毫米的實用增量。
實際建築往往比此模型複雜。載重可能來自屋頂、樓板、砌體、雪、風或集中柱載重,不一定均勻分布。輸入值必須已是以千牛頓每公尺計的線載重;面載重須先確定分擔寬度,不能直接輸入。過梁跨度應包含支承間的實際距離,可能不同於標稱門寬。支承長度與支座承載能力也須檢核。
木材、鋼材與混凝土的行為不同。木構造設計取決於樹種、等級、含水率、載重持續時間、組合構件固定方式與側向束制。鋼過梁須選擇適當斷面形狀,並檢核挫屈、焊接、腐蝕與防火。鋼筋混凝土無法由無筋矩形應力模型完整表示,因為配筋、保護層、裂縫及細部設計主導其行為。因此,此處材料選項僅供概略比較。
可用結果了解跨度、載重與安全係數如何影響所需梁深,或準備專案前期討論。切勿只憑此結果購買或安裝結構過梁。請合格工程師、建築師或建管人員確認傳力路徑、當地法規、構件供應、撓度限制、支承、接合與施工順序。改造既有承重牆時,也可能需要臨時支撐。
門洞過梁範例
| 開口 | 設計選擇 | 情境 |
|---|---|---|
| 0.9 m室內門 | 木過梁,跨度1.2 m | 承受較小均布載重的住宅小開口。 |
| 1.5 m外牆開口 | 鋼過梁,跨度1.8 m | 空間受限時,鋼材可能減少斷面高度。 |
| 3.6 m車庫開口 | 須採專業工程設計的過梁 | 大跨度通常需要詳細的載重與撓度分析。 |
如何使用過梁計算機
- 量測開口淨寬,並確定過梁支承間的實際跨度。
- 將承受的結構載重換算為均布線載重。
- 選擇預計使用的過梁材料與適當的設計安全係數。
- 計算初步斷面、彎矩與剪力。
- 請合格專業人員確認完整設計及安裝方案。
門洞過梁常見問題
門寬等於過梁跨度嗎?
不一定。過梁跨度是有效支承間的距離,受構架細節影響,可能大於門洞淨寬。
可以輸入千牛頓每平方公尺的面載重嗎?
不行,本計算機需要千牛頓每公尺的線載重。使用前,請將面載重乘以相應分擔寬度,並納入其他載重。
結果會檢核撓度嗎?
不會,簡化結果只依抗彎強度計算。使用性撓度可能主導過梁選用,必須另行檢核。
為什麼梁深要向上取整?
計算尺寸很少剛好符合實際產品或模板增量。向上取整可避免提供小於強度估算要求的斷面。
可以用此結果申請建築許可嗎?
主管機關通常要求適用於專案的規範表格或簽證工程設計。請將此結果僅視為教學用途的初步資訊。