土木工程 101 年結構學概要與鋼筋混凝土學概要考古題

下圖所示為一懸臂梁。該梁係由兩節不同斷面之構材所組成，且每一節的長度均為 L。若撓曲剛度EI 為常數，現於其自由端處施加一個向下的力量P，試求c 點之撓 度。（25 分） c 2EI EI L L P a b

如下圖所示桁架，求各支承點之反力（Ax、Ay、BBx、By B 、Cy）及桿件1、桿件2 與 桿件3 之受力（F1、F2、F3）。（25 分） 3

如圖所示，在已知荷載條件下。試繪此剛構之剪力圖及彎矩圖。（25 分） 10 tf

下圖所示為一簡支梁。該梁之跨度 cm L 4000 = 。現有一貨車行駛於其上方。該貨 車前輪之輪軸重 ，中間輪之輪軸重 ，後輪之輪軸重 。若前輪與中間輪之距離 kgf P 3650 = kgf P 14600 = kgf P 14600 = cm D 425 1 2

1 A 8 @3 m = 24 m 8 m B C 10 kN 20 kN 20 kN 4 m D B C A 3 m k 3 m 20 kN/m 60 kN 二、如下圖所示結構，已知C 點下方彈簧之勁度（k）為20,000 kN/m。 求各支承點之反力（Ax、Ay、Dx、Dy）。（10 分） 求C 點之垂直位移量。（5 分） 繪構架ABC 之剪力圖與彎矩圖。（10 分） 101年公務人員普通考試試題 類 科： 土木工程 全一張 （背面） z 依據及作答規範：內政部營建署「混凝土結構設計規範」（內政部100.6.9 台內營 字第1000801914 號令）；中國土木水利工程學會「混凝土工程設計規範」（土木 401-100）。未依上述規範作答，不予計分。

如圖所示， tf-m

1 = ，中間輪與後輪之距離 係由 變化至 ，試求：該梁於跨度中央處之最大彎矩力 及該梁 於跨度中央處之最大剪力V 。【注意：該貨車可自右向左行駛，亦可自左向右行 駛】（25 分） 2 D cm 425 cm 915 M max max a b L D1 D2 P1 P2 P3 三、試敘述鋼筋混凝土梁斷面於承受彎矩力時之“拉力控制破壞＂與“壓力控制破壞＂ 的行為。（25 分） 101年公務人員特種考試身心障礙人員考試試題 類 科： 土木工程 全一張 （背面） 2 / 280 cm kgf f = ′ 2 / 4200 cm kgf f = m kgf

為何最好不要使用海砂或以海水來拌和鋼筋混凝土？（10 分）

10 2 EI × = 2，在已知荷載條件下。試求此梁之支承反力及B點之垂直 變位？（25 分） D C 2EI B 3 tf/m 鉸接 EI 10 tf 2 m 4 m 4 m A 101年公務人員特種考試警察人員考試、 101年公務人員特種考試一般警察人員考試及 101年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 類 科： 土木工程 全一張 （背面） 參考資料： 「混凝土結構設計規範」已經由內政部修正，並自中華民國100 年7 月1 日生效，本 試題必須依此規範版本規定作答，若採用其他規範版本作答，不予計分。 混凝土：強度fc'=280 kgf/cm2。 單位重wc=2,400 kgf/m3。 粒料最大尺寸19 mm。 鋼筋資料：鋼筋D13：db＝12.7 mm，ab＝1.267 cm2 ，fy＝2,800 kgf/cm2。 鋼筋D25：db＝25.4 mm，ab＝5.067 cm2 ，fy＝4,200 kgf/cm2。 鋼筋保護層及上下層間距均依規範最小值之規定。 三、有一矩形斷面，梁寬30 cm，梁深50 cm，fy＝4,200 kgf/cm2。拉力側鋼筋採雙排排列， 構材最外受壓纖維至縱向受拉鋼筋斷面重心之距離為41 cm，構材最外受壓纖維至 最外層縱向受拉鋼筋重心之距離為43.5 cm，構材最外受壓纖維至縱向受壓鋼筋斷 面重心之距離為6.5 cm。其為簡支梁，跨度8 m，若除自重外，尚承受其他均布靜 載重1.2 tf/m，活載重3 tf/m。試設計該斷面所需之鋼筋量。（25 分）

下圖所示，為一鋼筋混凝土簡支梁構造。梁跨度為 ；混凝土抗壓強度為 ；鋼筋之降伏應力為 。該梁承受一個均佈之靜 載重 cm L 900 = c y D kgf P 5000 L / 4000 = ω ，且於跨度中央處承受一個集中之活載重 = 。 現於梁斷面內配置 拉力鋼筋（每一根 鋼筋之截面積為 ），試檢 驗該拉力鋼筋量是否足夠。【注意：必須依據混凝土工程設計規範與解說（土木 401-96 版）作答本題】（25 分） 10 # 4− 10 # 2 1.8 cm PL 40 D ω 63 10 # 4− L （長度單位：公分）

試以材料性質的觀點來說明混凝土與鋼筋適於共同搭配使用的原因。（10 分）

有一簡支梁，斷面尺寸及配筋如圖所示，跨度L＝6 m，承受均布靜載重wD＝10 tf/m（ 含梁自重），集中活載重於中央PL＝12 tf，試以D13 箍筋設計梁端部之剪力鋼筋間 距。（25 分） D13 bw = 30 cm 2-D25 6-D25 h = 60 cm

單筋矩形梁其斷面為b=20.0 cm，d=33.0 cm，fc '=350 kgf/cm2，fy=4,200 kgf/cm2， εy=0.002，計算平衡鋼筋量Asb（單位：cm2）。（10 分） 六、雙筋矩形梁其斷面為b=30.0 cm，h=65.0 cm，d=58.0 cm，有8 根D25 拉力鋼筋 As=40.5 cm2，另有2 根D25 壓力鋼筋As '=10.1 cm2及其d '=7.0 cm，fc '=280 kgf/cm2， fy=4,200 kgf/cm2，εy=0.002，計算φMn（單位：kgf-cm）。（10 分） 七、如下圖，簡支矩形梁其斷面為b=30.0 cm，d=40.0 cm，D10 剪力鋼筋As=0.71 cm2， fc '=280 kgf/cm2，fy=2,800 kgf/cm2，距左端1/3 跨度處及距右端1/3 跨度處各自承受集 中活載重P=10,000.0 kgf，此外亦承受均佈靜載重（包含梁自重）w=30.0 kgf/cm， Vc=0.53 ' cf bd，分別於A處；B處，求斷面所能容許之剪力筋最大間距為何 （單位：cm）。（每小題5 分，共10 分） 30.0 cm 3.0 m 3.0 m 4.0 m 3.0 m A 1.5 m B w P P 40.0 cm