土木工程 104 年結構設計考古題（共 4 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/civil-engineering/104-%E7%B5%90%E6%A7%8B%E8%A8%AD%E8%A8%88

第 1 題
已知一鋼筋混凝土方柱，其斷面尺寸為40 cm×40 cm，主筋之配置於上下二側各為
32 cm2 且其位置如下圖所示。混凝土規定抗壓強度為280 kgf/cm2，鋼筋規定降伏強
度為4200 kgf/cm2（鋼筋之彈性模數Es 約為2040000 kgf/cm2），請依規範土木
401‐100 回答下列問題：
㈠試計算此一斷面於無軸力作用下之計算彎矩Mno。（5 分）
㈡試計算此一斷面於平衡應變狀態下之計算彎矩Mnb 與計算軸力Pnb。（10 分）
㈢若此一方柱於外力作用下之軸力Pu 為63 tf，試求其斷面計算彎矩Mn（可採用第
㈠小題與第㈡小題之結果進行線性內插即可）。（10 分）
40 cm
40 cm
6 cm
6 cm

第 2 題
已知一鋼筋混凝土造簡支梁，其長度L 為8 m，而斷面寬度b 與深度h 分別為
30 cm 及60 cm（有效深度d 約為53 cm），該梁於均佈靜載重作用下之最大彎
矩為2 tf-m，而均佈活載重作用下之最大彎矩為6 tf-m。混凝土規定抗壓強度為
210 kgf/cm2，拉力筋規定降伏強度為2800 kgf/cm2，拉力筋面積為20 cm2，請依
規範土木401‐100 回答下列問題（計算開裂彎矩Mcr 及未開裂之斷面慣性矩Ig 時可
忽略拉力筋之貢獻）：
㈠斷面開裂彎矩Mcr 為何？（5 分）
㈡靜載重作用下之最大位移為何？（5 分）
㈢靜載重與活載重作用下之最大位移為何？（5 分）
㈣若欲使活載重作用下之瞬間最大位移不大於0.5 cm，其拉力筋量至少須增加多
少cm2？（10 分）
104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

第 3 題
門型構架由柱AB（W40×331 型鋼）、梁BC（W36×160 型鋼）及柱CD（W40×331
型鋼）所組成（如下圖所示），其中A 及D 節點在受側力方向均為鉸接端
（Pin），B 及C 節點均為抗彎矩梁柱接頭，構架在受側力1000 kN 作用下（已含載
重係數），檢核W36×160（滿足結實斷面，鋼材ASTM A572 Grade 50）之鋼梁
BC 是否可滿足AISC‐LRFD 設計要求。假設此鋼梁側向無支撐長度< Lp，且鋼梁
KxL = KyL = 6 m，鋼梁只承擔強軸載重及彎矩，忽略梁自重；2 支柱上端及下端均
有側向支撐且承擔相同剪力。（25 分）
梁W36×160 型鋼性質如下：
Fy = 350 MPa，E = 200 GPa，Zx = 10225528 mm3，A = 30323 mm2

rx = 366 mm，ry = 63.5 mm，Ix = 4058256400 mm4，Iy = 122788270 mm4
公式：
n
u
ny
uy
nx
ux
n
u
P
P
M
M
M
M
P
P
φ
φ
φ
φ
2.0
,
2
<
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
+

n
u
ny
uy
nx
ux
n
u
P
P
M
M
M
M
P
P
φ
φ
φ
φ
2.0
,
9
8
≥
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
+

lt
nt
u
M
B
M
B
M
2
1
+
=

)
/
(
1
1
e
u
m
P
P
C
B
−
=
，
)
/
(
1
1
2
HL
P
B
u
Σ
Δ
∑
−
=

E
F
r
KL
y
c
π
λ =

5.1
,
)
658
.0
(
2
≤
=
c
y
cr
F
F
c
λ
λ

5.1
,
)
877
.0
(
2
>
=
c
y
c
cr
F
F
λ
λ

第 4 題
依據鋼結構極限設計法規範，請將SN490B 鋼材與SM570 鋼材之拉應力與拉應變關
係依比例畫於同一張圖中，並說明此兩種材料在強度、伸長率及韌性上的差異性，
及對全滲透銲組合受壓箱形柱的塑性設計斷面λpd 有何影響。（25 分）
D
C
B
10 m
A
4 m
1000 kN

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。