土木工程 111 年結構設計 考古題

有一簡支H 型鋼梁，跨距為8.8 m，全跨承受因數化載重wu = 8 tf/m，型 鋼斷面強軸承受彎矩。鋼梁為熱軋H 型鋼H600 200 11 17，為塑性 設計斷面，鋼材降伏應力Fy = 3.5 tf/cm2。簡支梁兩端支承點皆有側向支 撐。鋼梁為了承載此因數化載重，需於兩端支承點間增加側向支撐。假 設增加的側向支撐為等間距，且其數量最少；並且cb 值保守的取1.0。 請依據極限設計法，計算需於兩端支承點間增加多少數量的側向支撐？ 側向支撐間距為何？（25 分） 參考資料： H600 200 11 17 ：A = 132 cm2 ，Ix = 75,600 cm4 ，Iy = 2,270 cm4 ， rx = 24 cm，ry = 4.15 cm，rT = 5.02 cm，Sx = 2,520 cm3，Sy = 227 cm3， Zx = 2,900 cm3，Zy = 358 cm3，X1 = 130 tf/cm2，X2 = 3.46(cm2/tf)2。 參考公式：請自行選擇適合的公式，並檢查其正確性，若有問題應自行 修正。 80 y p yf r L F  1

2 1 1 y r L L r X L X F F    1 2 x EGJA X S   2 2 4 w x y C S X I GJ        ( ) b p n b p p r p r p L L M C M M M M L L                         r L x M F S  ( ) L yf r F F F   或 yw F 取小值 p n cr M M M  ≦ 2 cr b y y w b b E M C EI GJ I C L L          2 1 1 2 2 2 1 / 2( / ) b x b y b y C S X X X L r L r   二、有一鋼筋混凝土柱，縱向受壓鋼筋的配置有一處為D29 與D25 的搭接。 D25 鋼筋直徑db = 2.54 cm，D29 鋼筋直徑db = 2.87 cm，鋼筋降伏強度 fy = 4200 kgf/cm2。混凝土抗壓強度 cf= 280 kgf/cm2。不考慮修正因數，請 計算該搭接處搭接長度為何？（25 分） 參考公式：請自行選擇適合的公式，並檢查其正確性，若有問題應自行 修正。 0.19 y t e d b c f d f     0.075 y dc b c f d f    0.0043 dc y b f d   鋼筋 yf 4200 kgf/cm2 者：受壓搭接長度為0.0071 b y d f ，且不得小於30 cm

鋼結構構材的接合常採用螺栓接合，請回答下列問題：（25 分） 高強度螺栓的鎖緊須達最小預拉力，請列舉四項鎖緊方法。 影響摩阻型接合的抗滑強度有那些因素？

圖示為鋼筋混凝土T 型梁的斷面，有效版寬75 cm。梁承受正彎矩，配 置雙層排列的拉力鋼筋，有效深度d = 50.2 cm，最外層受拉鋼筋位置 dt = 53.1 cm。混凝土抗壓強度 cf= 280 kgf/cm2，拉力鋼筋降伏強度 fy = 4200 kgf/cm2。試計算此T 型梁規範容許的最大量拉力鋼筋截面積 As，並以拉力鋼筋截面積As 計算設計彎矩強度Mn。（25 分） 75 cm 10 cm 35 cm 60 cm