土木工程 102 年結構設計考古題

已知T 形梁配置拉力鋼筋8-D29(#9)，壓力鋼筋2-D29，剪力箍筋D10(#3)間距 15 cm，每根D29 鋼筋面積6.47 cm2，每根D10 鋼筋面積0.71 cm2，混凝土強度 f'c=210 kgf/cm2，鋼筋降伏強度皆為fy=4,200 kgf/cm2，彈性模數Es=2,040,000 kgf/cm2。 ㈠試計算此斷面之設計彎矩強度Mu。（10 分） ㈡請檢覈箍筋間距是否符合土木401-100 規範4.6 節非預力混凝土剪力鋼筋規定。 （5 分） ㈢請檢覈箍筋間距是否符合土木401-100 規範15.4 節耐震設計規定。（5 分） ㈣若此梁為靜定梁且翼版承受拉力，請檢覈本斷面承受負彎矩時之拉力鋼筋量是否 符合土木401-100 規範3.6 節受撓構材最少鋼筋量規定。（5 分） 圖中尺寸：h=60 cm，b=100 cm，hf=12 cm，bw=35 cm。 參考公式： d b f . V w ' c c 53 0 = s d f A V yt v s = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = yt w yt w ' c min v, f s b . , f s b f . max A 5 3

0 ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = y w y w ' c min s, f d b , f d b f . max A 14 8 0 二、㈠何謂剪力遲滯效應？（8 分） ㈡熱軋H 型鋼軋製過程將有殘留應力產生，試繪熱軋H 型鋼斷面之殘留應力分布 並標示拉應力(+)與壓應力(－)，並說明拉應力與壓應力形成的原因。（8 分） ㈢ H 型鋼梁銲接於鋼柱翼板時，須加工使鋼梁有扇形銲接孔。試繪圖說明為何需要 扇形銲接孔。（9 分）

有一簡支H 型鋼梁跨距為8 m，鋼梁兩端承受一偏心集中載重P。鋼梁有足夠的側 向支撐。鋼梁為H400×200×8×13 結實斷面，鋼材Fy=2.5 tf/cm2。忽略鋼梁自重， 試依據容許應力設計法，計算鋼梁可承受之最大工作載重P。（25 分） H400×200×8×13 型鋼：A=84.12 cm2，Ix=23,704 cm4，Iy=1,735 cm4，rx=16.79 cm， ry=4.54 cm，Sx=1,185 cm3，Sy=174 cm3。 參考公式： 2-D29 7 cm 7 cm 7 cm 7 cm D10@15 b bw h hf P 40 cm P 40 cm 102年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次 食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 類 科： 土木工程技師

懸臂矩形梁梁寬30 cm，梁深45 cm，接正方形柱45×45 cm，混凝土強度f'c=210 kgf/cm2， 鋼筋降伏強度fy=4,200 kgf/cm2。懸臂梁配置3-D22(#7)以承受均佈靜載重（含自重） 0.4 tf/m，均佈活載重0.8 tf/m（鋼筋需求面積11.06 cm2），梁鋼筋進入柱內以彎鉤 錨錠，鋼筋中心離開混凝土面皆為7 cm，每根D22 鋼筋面積3.87 cm2，D25、D29 及D32 鋼筋直徑分別為2.54、2.87 及3.22 cm。 ㈠根據土木401-100 規範，檢覈鋼筋彎鉤錨錠長度是否足夠。（5 分） ㈡若於彎鉤伸展長度內配置間距小於3db 橫箍筋，則可錨錠之最大主筋尺寸為何？ （5 分） ㈢計算切斷1 根D22 梁主筋之理論斷點與實際斷點離開柱面距離。（15 分） 參考公式： c y b d f . f . d ′ = 3 1 19 0 l 修正因子 × ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ′ = b c y dh d f f .075 0 l 修正因子如下表所示： 考慮因素 修正條件 修正因數 保護層厚度 D36或較小鋼筋，其側面保護層(垂直彎鉤平面) ≥ 6.5cm，且 若90°彎鉤直線延長段之保護層≥ 5 cm。 0.7 箍筋或肋筋 (1)具90°彎鉤之D36或較小鋼筋，其全部伸展長度l dh為間距 ≤ 3db 之垂直箍筋或肋筋所圍束；或其彎鉤直線延長段為 間距≤ 3db 之平行箍筋或肋筋所圍束。 (2)具180°彎鉤之D36或較小鋼筋，其全部伸展長度l dh為間距 ≤ 3db 之垂直箍筋或肋筋所圍束。 以上(1)、(2)情況中，db 為彎鉤鋼筋之直徑，且第一個圍束箍 筋或肋筋距彎鉤外側不得大於2db。 0.8 鋼筋超量 鋼筋實際之使用量超過分析之需要量： (1)鋼筋錨定或伸展經特別要求須能發展至fy 或依第15.3.1.4節 設計者。 (2)其它。 1.0 需要之As 使用之As 38 cm 7 cm 3-D22 400 cm 7 cm wu 上視圖 立面圖