一鋼筋混凝土單筋矩形梁,梁寬
35 cm
b
,深
60 cm
h
,有效深度
53 cm
d
。配置主筋4-D25 及箍筋D13@20 cm。若斷面承受靜載彎矩
12 tf-m
D
M
、活載彎矩
15 tf-m
L
M
、靜載剪力
6 tf
D
V
及活載剪力
8 tf
L
V
,試分別檢核斷面彎矩及剪力強度是否足夠?已知混凝土強度
280
/
cf
kgf
cm
,
2
4200
/
yf
kgf
cm
;D25,b
d
2.54 cm
,
2
b
A
5.07 cm
;
D13,
b
d
1.27 cm
,
2
b
A
1.27 cm
。(25 分)
二、梁斷面寬度40 cm,如採用2 支D32 主筋與D10 肋筋,請檢核裂紋控制
是否符合目前土木401 規範要求?如不符合時,試調整鋼筋配置方式
(但鋼筋量不可小於原設計值)。(25 分)
有一橫箍筋矩形柱斷面如圖所示,此柱承受偏心軸壓力,當中性軸位
置c
23 cm
時,試求此時柱對應的設計軸力強度
nP
及設計彎矩強度
n
M
。已知混凝土強度
2
280
/
cf
kgf
cm
,
2
4200
/
yf
kgf
cm
;D29,
b
d
2.87 cm
,
2
b
A
6.47 cm
。(25 分)
一鋼筋混凝土單筋矩形梁,梁寬b
30 cm
,梁深h
60 cm
,有效深度
d
53 cm
。主筋配置4-D25,箍筋配置D13@20 cm。若斷面受到靜載剪
力
D
V
8 tf
以及活載剪力
L
V
9 tf
,試檢核斷面剪力強度是否足夠?已
知混凝土抗壓強度
2
280 kgf/cm
cf
,箍筋降伏應力
2
2800 kgf/cm
yf
,
D13 之
2
b
A
1.27 cm
。(25 分)
有一懸臂短梁如圖所示,支撐於左側方形柱並承載均布靜載重(含梁自
重)及活載重,拉力筋為兩支D32 鋼筋,其有效深度為54 cm,橫向箍
筋尺寸為D10 且間距為25 cm,保護層為4 cm,配置如圖所示。假設梁
混凝土為輕質混凝土,其規定抗壓強度為280 kgf/cm2、拉力筋及橫向箍
筋之規定降伏強度均為4,200 kgf/cm2。試採用受拉鋼筋伸展長度之簡易
估算方法且不考慮超量鋼筋修正之條件下,計算梁柱接頭面拉力筋右側
所需之伸展長度並決定梁之淨長。(25 分)
2-D32
7.5cm
60cm
45cm
30cm
54cm
60cm
2-D32
7.5 cm
30 cm
54 cm
60 cm
60 cm
45 cm
某一斷面為50 cm 50 cm
之正方形鋼筋混凝土一般橫箍筋短柱,試依規
範規定求此柱的最大與最小縱向主筋量及最少縱向主筋根數。(25 分)
一鋼筋混凝土梁斷面尺寸如下所示,配置6 支#11 拉力筋,4 支#11 壓力
筋。混凝土抗壓強度為280 kgf/cm2,鋼筋降伏強度為4200 kgf/cm2,求
斷面設計彎矩強度
n
M
為何?需考慮壓力筋對彎矩強度的貢獻。1 支#11
鋼筋斷面積為10.07 cm2。(25 分)
試利用應變圖檢核雙筋矩形梁在平衡(Balance)破壞,其壓力鋼筋是否
降伏?(25分)
一鋼筋混凝土柱斷面尺寸與配筋(12 支#10)如下所示,試計算該斷面
受軸力與彎矩聯合作用之設計軸力與彎矩強度(
nP
與
n
M
)。計算前述
強度時,斷面受彎矩方向如圖所示,且斷面下緣應變恰為零。混凝土抗
壓強度為280 kgf/cm2,鋼筋降伏強度為4200 kgf/cm2。1 支#10 鋼筋斷面
積為8.14 cm2。(25 分)
跨度為7 m之簡支T形梁斷面如圖所示,其於施工中所承受之最大均佈活
載重WL = 2.5 tf/m。試求拆模時的混凝土強度。(已知混凝土單位重
2.4 tf/m3 ,f’c = 280 kgf/cm2 ,fy = 4200 kgf/cm2 ,D29 ,db = 2.87 cm ,
Ab = 6.47 cm2)(25分)
15 cm
50 cm
30 cm
120 cm
3-D29
7 cm
一鋼筋混凝土簡支梁如下所示,受均佈使用等級靜載
D
w = 5 tf/m,均佈
使用等級活載
L
w = 2 tf/m,試計算跨度中央受持續載重之長時撓度,
持續載重包括靜載與20%活載。計算未開裂斷面慣性矩時,忽略鋼筋
之貢獻,計算開裂斷面慣性矩時,須考慮拉力與壓力鋼筋之貢獻。持
續載重之時間效應因數採2.0。混凝土抗壓強度為280 kgf/cm2,鋼筋
降伏強度為4200 kgf/cm2。1 支#10 鋼筋斷面積為8.14 cm2。(25 分)
相關公式羅列如下:
3
3
1
15000
2.0
1
50
cr
cr
e
g
cr
c
c
r
c
a
a
M
M
I
I
I
E
f
f
f
M
M
、
、
、
、
圖示之鋼筋混凝土柱斷面承受軸力與單軸彎矩,當達破壞時,其應變分
布如圖所示。材料使用280 kgf/cm2,4200 kgf/cm2。試決定其軸力計算強
度Pn與彎矩計算強度Mn及偏心距e。(D29,db = 2.87 cm,Ab = 6.47 cm2)
(25分)
7 cm
21 cm
7 cm
4-D29
21 cm
7 cm
7 cm
中
性
軸
εc = 0.003
7 cm
21 cm
7 cm
384
wL
EI
四、一韌性(特殊)抗彎矩構架梁如下所示,該梁受一均佈靜載與活載組合
之設計載重
u
w = 5 tf/m,不受軸力作用,剪力鋼筋採#4,試設計梁塑鉸區
之剪力鋼筋最大間距。混凝土抗壓強度為280 kgf/cm2,鋼筋降伏強度為
4200 kgf/cm2。按規範,若地震引致之剪力超過設計剪力之半,且包括地
震效應之設計軸壓力小於0.05
g
c
A f ,則設計其剪力鋼筋時,
c
V 值應假設
為零。1 支#10 鋼筋斷面積為8.14 cm2,1 支#4 鋼筋斷面積為1.27 cm2。
計算梁兩端斷面最大可能彎矩強度
pr
M
時,忽略壓力筋貢獻。(25 分)
混凝土剪力強度公式採
0.53
c
c
w
V
f b d
。
有一耐震設計的鋼筋混凝土梁,設計的混凝土規定抗壓強度
一供公眾使用之鋼筋混凝土構件,受靜載重D、活載重L、地震力E 及
風力W 四種力量作用,而風力受方向因數折減。設計此構件所需考慮之
設計載重組合U,除了U1.4 D、U1.2 D+1.6 L 與U1.2 D+1.0 L 外,
還有那些?請全部列出,不用管它們之間的大小。(25 分)
圖一的橫箍筋矩形斷面短柱,鋼筋量
2
40 cm
s
s
A
A
,混凝土抗壓強度
2
280 kgf/cm
cf
,鋼筋降伏強度fy=4200 kgf/cm2,鋼筋中心保護層厚度
6 cm。計算平衡破壞時之軸壓力Pb、偏心距b
e 及彎矩Mb。壓力鋼筋所
占面積需從受壓混凝土面積中扣除。需詳列解答過程。(25 分)
圖一
s
A
s
A
Pb
35150
圖示為鋼筋混凝土單獨T 型梁的斷面。梁配置雙層排列的五支D25 拉力鋼
筋。梁斷面將承受設計剪力
u
V
30 tf
,配置D13 閉合矩形剪力鋼筋,剪力
鋼筋之淨保護層為4 cm。混凝土抗壓強度
2
cf
280 kgf/cm
,剪力鋼筋降伏
強度
2
yt
f
2800 kgf/cm
。試計算剪力鋼筋配置的最大間距為何?(25 分)
D13 鋼筋之直徑
b
d
1.27 cm
,截面積
2
b
A
1.27 cm
。
D25 鋼筋之直徑
b
d
2.54 cm
,截面積
2
b
A
5.07 cm
。
有一鋼筋混凝土簡支梁,跨度6 m。梁斷面為中空斷面如圖所示,中空
斷面尺寸為25 cm
50 cm
,有效深度d
73.3 cm
。簡支梁全跨承受均佈
工作靜載重
D
w
2.7 tf/m
(含自重)與活載重
L
w
3.0 tf/m
。梁全跨度皆
配置四支D29 拉力鋼筋,鋼筋降伏強度
2
yf
4200 kgf/cm
。混凝土抗壓
強度
2
cf
280 kgf/cm
。一支D29 鋼筋之截面積為6.47 cm2。試計算梁承
受所有工作載重時跨度中點的瞬時撓度。(25 分)
參考公式:承載均佈載重之簡支梁,其跨度中點之撓度為
4
384
wL
EI 。
2
2,040 tf/cm
s
E
15,000
c
c
E
f
2.0
r
c
f
f
g
cr
r
t
I
M
f y
3
3
(
)
[
(
) ]
cr
cr
e
g
cr
a
a
M
M
I
I
I
M
M
1
45 cm
30 cm
70 cm
2.5 cm
15 cm
15 cm
50 cm
50 cm
73.3 cm
25 cm
15 cm
有一鋼筋混凝土梁的斷面為中空,如圖所示。梁斷面有效深度d = 63 cm。
混凝土抗壓強度
cf = 280 kgf/cm2,鋼筋降伏強度fy = 4200 kgf/cm2。若梁
斷面配置設計規範規定的最少撓曲鋼筋,試以最少鋼筋量計算此梁斷面
的彎矩設計強度Mn 為多少?(25 分)
參考公式:
,min
0.8
c
s
w
y
f
A
b d
f
及
,min
14
s
w
y
A
b d
f
之較大者。
30 cm
60 cm
2.5 cm
有一鋼筋混凝土簡支梁,跨度為8 m。梁斷面為矩形,寬度b = 45 cm,
有效深度d = 65.6 cm。梁全跨度承受均佈設計載重wu= 12 tf/m。梁全跨
度皆配置8 支D29 拉力鋼筋與D13 閉合矩形剪力鋼筋。混凝土抗壓強
度
cf = 280 kgf/cm2,拉力鋼筋降伏強度fy=4200 kgf/cm2,剪力鋼筋降伏強
度fyt= 2800 kgf/cm2。試計算距支承50 cm 處,設計規範容許之剪力鋼筋
最大間距為多少?(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。
0.53
c
c
w
V
f b d
(0.50
175
)
0.93
u
c
c
w
w
c
w
u
V d
V
f
b d
f b d
M
如圖所示為鋼筋混凝土梁的矩形斷面。配置5 支D25 拉力鋼筋與
D13@15 cm 閉合矩形剪力鋼筋。剪力鋼筋之混凝土淨保護層為4 cm。
混凝土抗壓強度
cf = 280 kgf/cm2,拉力鋼筋降伏強度fy= 4200 kgf/cm2,
剪力鋼筋降伏強度fyt = 2800 kgf/cm2。試檢核鋼筋配置是否滿足設計規
範對裂紋控制的規定?(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。
2800
38
2 5 c
s
s
. c
f
2800
30
s
s
f
50 cm
50 cm
右圖所示為鋼筋混凝土梁柱接頭,於梁負彎矩處共配置四支D25 拉力鋼
筋(非環氧樹脂塗布鋼筋),其中內側兩支D25 拉力鋼筋將截斷。肋
筋為D13@15 cm,肋筋之混凝土淨保護層為4 cm。常重混凝土抗壓強
度
cf=280 kgf/cm2,彎矩拉力鋼筋之降伏強度為4200 kgf/cm2,肋筋之降
伏強度為2800 kgf/cm2。若僅考慮鋼筋之伸展長度,試計算最短之。
(25 分)
D13 鋼筋之直徑db = 1.27 cm,截面積Ab = 1.27 cm2。
D25 鋼筋之直徑db = 2.54 cm,截面積Ab = 5.07 cm2。
35 cm
60 cm
肋筋
l
0 cm
2-D25 內側
2-D25 外側
0.28
y
t
e
s
d
b
c
b
tr
b
f
d
f
c
K
d
105
tr
yt
tr
A f
K
sn
鋼筋情況
修正因數
(1)鋼筋位置修正因數(
)
t
(a)水平鋼筋其下混凝土一次澆置厚度大於30 cm 者
(b)其它
1.3
1.0
(2)鋼筋塗布修正因數(
)*
e
(a)環氧樹脂塗布鋼筋之保護層小於3
bd 或其淨間距小於6
b
d 者
(b)其它之環氧樹脂塗布鋼筋
(c)未塗布鋼筋
1.5
1.2
1.0
(3)鋼筋尺寸修正因數(
)
s
(a)D19 或較小之鋼筋及麻面鋼線
(b)D22 或較大之鋼筋
0.8
1.0
(4)混凝土單位重之修正因數( )
(a)於輕質骨材混凝土內之鋼筋,未知
ctf
(b)於輕質骨材混凝土內之鋼筋,已知
ctf
(c)於常重混凝土內之鋼筋
1.3
1.8
1.0
c
ct
f
f
1.0
* 環氧樹脂塗布鋼筋為頂層鋼筋時,該兩項修正因數之乘積(
)
t
e
不須超過1.7。
(1)
(2)
(3)
(4)
耐震設計的鋼筋混凝土柱之橫向鋼筋一般包括矩形閉合箍筋與繫筋。繫
筋一端具耐震彎鉤,另一端為至少90o 之彎鉤。如圖所示為一耐震設計
的鋼筋混凝土柱斷面,配置D25 縱向主筋,橫向鋼筋僅標示矩形閉合箍
筋。橫向鋼筋之混凝土淨保護層為4 cm。混凝土抗壓強度
cf = 280
kgf/cm2,橫向鋼筋降伏強度fyt = 4200 kgf/cm2。若設計箍筋與繫筋有相
同的12 cm 間距,且皆為D13 鋼筋,試計算所需繫筋的數量(最經濟用
量),且於斷面圖上標示繫筋的位置及繫筋彎鉤的排置。(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。
0.3
(
1)
g
c
sh
c
yt
ch
A
f
A
s b f
A
0.09
c
sh
c
yt
f
A
s b f
有一矩形斷面之鋼筋混凝土懸臂梁如圖所示,梁斷面寬度b = 35 cm,
總深度h = 70 cm,有效深度d = 63 cm。懸臂梁整跨承受均布因數化載
重,此均載重為偏心如圖所示,均布因數化載重wu = 3 tf/m。混凝土
抗壓強度
cf=210 kgf/cm2。試計算懸臂梁可不計扭力影響的最大偏心距e。
(25 分)
參考公式:請檢查其正確性,若有問題應自行修正。
2
=1.06
cp
cr
c
cp
A
T
f
P
4 m
35 cm
70 cm
e
梁斷面
wu
wu
已知一梁斷面為矩形,寬度50 cm、深度70 cm、有效深度d=61 cm,結構
分析須抵抗設計彎矩Mu= 160 tf-m,以雙筋梁作設計,目標中性軸深度
c = 0.375 d,試求滿足強度要求ϕMn≥Mu所需的最少拉力鋼筋量As和壓力
鋼筋量
'
s
A (答案單位cm2至小數點後二位)。假設壓力筋深度
'
d =7 cm,混
凝土規定抗壓強度
'
cf =280 kgf/cm2,鋼筋降伏強度fy=4200 kgf/cm2,鋼筋
降伏應變0.002。(25分)
280 kgf/cm
Cf
,鋼筋規定降伏強度fy=4200 kgf/cm2,試求滿足
規範撓曲強度要求ϕMn ≥Mu的條件下,此梁可承受之設計載重Pu為若
干?(25分)
圖一
圖二
二、承上題,試以下列公式檢核D32鋼筋採用直線伸展,如圖一所示鋼筋全
長3 m 是否足夠?若否,應說明如何改善。(25分)
參考公式:ℓௗ=
.ଵଽటట
ට’
݀
P
1.4 m
1.4 m
3.0 m
立面圖
斷面圖
30 cm
d = 53 cm
一建築物柱示意圖如下,原設計縱向鋼筋配置12支D32鋼筋(直徑3.22 cm)。
規範規定耐震柱縱向鋼筋之搭接僅容許於構材淨長之中央1
2 內,鋼筋並應
考慮為拉力搭接。若施工時擬於柱中央斷面全部搭接12支D32鋼筋,試依
規範計算鋼筋搭接長度為若干cm?是否能夠在柱淨高之中央1
2 內完成搭
接?若否,請提出可能的解決方案?(25分)
已知混凝土規定抗壓強度
'
cf =280 kgf/cm2,鋼筋降伏強度fy=4200 kgf/cm2,
受拉伸展長度
d之簡易估算公式
'
0.19
y
t
e
d
b
c
f
d
f
Column
Beam
Beam
Column
Beam
Beam
320 cm
80
80
160 cm
Elevation
Column section
12-D32
已知一鋼筋混凝土方形柱斷面配筋如下圖所示,混凝土規定抗壓強度
2
280 kgf/cm
Cf
,D25鋼筋規定降伏強度fy=4200 kgf/cm2,其斷面分析
軸力與彎矩強度互制曲線如下圖所示(外互制曲線未考慮強度折減因
子,內互制曲線為考慮強度折減因子)。試依我國規範分別計算圖中A 點
的軸力以及B 點的軸力和彎矩值。答案必須包含單位。(25分)
參考資料:D25鋼筋db=2.54 cm、Ab=5.07 cm2、fy=4200 kgf/cm2
70 cm
15 cm
43 cm
48 cm
20 cm
40 cm
D13 hoops
10-D19
一懸臂梁承受均佈荷重,斷面尺度示意圖如下,已知混凝土規定抗壓強度
'
cf =280 kgf/cm2,鋼筋降伏強度fy或fyt=4200 kgf/cm2,頂層鋼筋5支D25鋼
筋(直徑2.54 cm),剪力鋼筋採用D13閉合箍筋間距15 cm。試計算梁頂層
筋之直線伸展長度143 cm是否足夠?若否,請以文字補充說明可能的解
決方案。(25分)
參考資料:D25鋼筋直徑2.54 cm,單支截面積5.07 cm2。
'
0.19
y
t
e
d
b
c
f
d
f
150 cm
A
A
5-D25
6.5 cm
53.5 cm
40 cm
D13
Section A-A
Elevation
143 cm
150 cm
7 cm
7 cm
40 cm
26 cm
26 cm
7 cm
7 cm
4-D25
A
軸
力
彎矩
B C
D
有一鋼筋混凝土梁如下圖所示,矩形斷面寬度b=30 cm,d=53 cm。梁承
受工作均佈靜載重(含自重)2600 kgf/m,活載重3500 kgf/m。混凝土
=210 kgf/cm2,鋼筋降伏強度fy=4200 kgf/cm2。以單筋梁設計,計算B
點所需最少的拉力鋼筋面積As。(25 分)
c
3 m
C
B
A
3 m
3 m
D
一35 cm 寬×60 cm 深單筋矩形斷面懸臂梁,自由端受ㄧ單點荷重,懸臂長度
為3 m,拉力筋面積為10.13 cm2,鋼筋有效深度為50 cm,
cf ′= 210 kgf /cm2,
fy =2800 kgf /cm2。當荷重加載使固定端拉力筋應力達0.6 fy,求此時梁
自由端點所受荷重及即時撓度?(25 分)
參考公式:
15000
;
2
c
c
c
r
E
f
f
f
′
′
=
=
30 cm
60 cm
10 cm
10 cm
7 cm
57 cm
2 m
PD 與PL
30cm
已知一柱淨高7 m,50×50 cm 斷面,配筋方式為靠斷面兩邊設置,如下圖
斷面示意圖,其中從鋼筋中心起算之保護層厚d’= 7 cm。柱主筋採用D32
(db =3.22 cm,Ab = 8.14 cm2),鋼筋fy=4200 kgf/cm2,混凝土
cf ′=280 kgf/cm2。
柱設計軸力Pu=180 tf,柱兩端設計彎矩Mu1 = Mu2 = 40 tf-m,柱屬於一無
側向位移構件且受單彎曲形式。鋼筋採用續接器作續接,混凝土粗粒料
標稱最大粒徑為2 cm。利用下列參考公式與設計圖設計柱主筋,求每邊
至少需幾根D32 鋼筋,其中應說明柱主筋間淨距是否符合要求?(25 分)
參考公式:
1
2
34
12 M
M
−
;
c
k
u
P
P
m
ns
c
φ
δ
−
=
1
;
2
1
4.0
6.0
M
M
cm
+
=
;
2
2
)
(
u
e
c
c
k
I
E
P
π
=
;k =0.9;Ie =0.35 Ig
。
g
I
cr
I
a
M
cr
M
g
I
a
M
cr
M
e
I
cf
rf
cf
c
E
≤
−
+
=
′
=
′
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
3
1
3
0.2
000
,
15
30 cm
53 cm
7 cm
3-D29
四、下圖為鋼筋混凝土橫箍柱斷面,配置6 支D29 鋼筋。混凝土f =280 kgf/cm2,
鋼筋降伏強度fy =4200 kgf/cm2。一支D29 鋼筋之截面積為6.47 cm2。柱
承受的軸壓力為沿x 軸偏心,試計算此柱於平衡應變狀況下的計算軸壓
強度Pb 與計算彎矩強度Mb。(25 分)
c′
60 cm
y
x
7 cm
40 cm
6-D29
7 cm
一橫箍筋矩形鋼筋混凝土柱,斷面尺寸40 cm×60 cm,配置12-D25 鋼筋
(直徑db=2.54 cm,單根面積ab=5.067 cm2 ),D13 橫箍筋直徑(db=1.27 cm),
混凝土強度
,鋼筋
m ,若中性軸如圖示
位於右側第二排鋼筋位置,中性軸左邊為受拉應力區,右邊為受壓應力
區。試求對應之彎矩設計強度߶ܯ及軸力設計強度߶ܲ為何?(25 分)
2
kgf/cm
315
=
f
2
kgf/c
200
,4
=
f
'
c’
y
h=60 cm
6.5 cm
6.5 cm
D13
40 cm
中性軸
15 cm
15 cm
,
+
⋅′
=
;
d
b
f
.
V
w
c
c
′
=
53
0
;
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
′
=
yt
w
yt
w
c
min
v
f
s
b
f
s
b
f
max
A
5.3
2.0
,
,
;
當
,
d
b
f
V
w
c
s
′
≤
06
.1
⎟⎠
⎞
⎜⎝
⎛
=
cm
60
,
d
min
s
x
ma
;
b
b
rt
b
s
e
t
c
y
d
d
d
k
c
f
f
l
⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
+
′
=
λ
ψ
ψ
ψ
28
.0
sn
f
A
k
yt
rt
rt
105
=
;
yt
c
ch
g
s
f
f
A
A
.
′
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
=
1
45
0
ρ
一、已知一簡支梁如圖示,跨度長
m
c
kgf/cm
280
f =
′
,鋼筋降伏
強度
2
y
kgf/cm
200
,4
f =
。何謂平衡鋼筋比?此斷面之平衡鋼筋比為何?依規範規定
如何定義縱向鋼筋最大鋼筋比?此斷面之縱向鋼筋最大鋼筋比為何?(13 分)
二、懸臂短梁跨長2 m,梁寬
cm
30
b =
,深度
cm
55
h =
,採用混凝土強度
2
c
kgf/cm
210
f =
′
,
上層縱向鋼筋採用4 根D25 (直徑
cm
54
.2
db =
,截面積
2
b
cm
067
.5
a
=
,
2
y
kgf/cm
200
,4
f =
)單層排列,箍筋採用D10 (直徑
cm
953
.0
db =
,截面積
2
b
cm
713
.0
a
=
,
2
y
kgf/cm
800
,2
f =
),混凝土保護層依規範要求之最小值計算。請檢
驗此梁配筋之鋼筋排列淨間距是否符合規範要求?所對應之強度折減係數φ值為何?
若此梁承受設計均布載重
u
w ,試求解此梁所能承受之最大設計均布載重
u
w 。(25 分)
L =
,跨度中點承受集中靜載重
tf
5
PD =
及集中活
載重
tf
10
PL =
,不考慮梁本身自重。混凝土斷面採用
cm
25
bw =
(寬)與
cm
50
h =
(高)
之矩形斷面,混凝土強度
2
kgf/cm
210
=
′cf
。梁主筋選用D25(
cm
54
.2
db =
,
2
b
cm
067
.5
A =
),
2
y
kgf/cm
4200
f =
,統一取斷面有效深度
cm
43
d =
,試設計梁主筋,
並討論主筋間距在實務上是否足夠。(30 分)
PD & PL
L
C.L.
10 cm
10 cm
bw
d
7
7
h
二、承上題,梁腹剪力筋選用2 股D10(
cm
953
.0
d b =
,
2
b
cm
713
.0
A =
)之垂直肋筋,
2
yt
kgf/cm
2800
f
=
,取斷面有效深度
cm
43
d =
,試設計剪力筋。(20 分)
三、承上題圖示,若D25 梁主筋採無彎鈎形式,至鋼筋中心之混凝土保護層厚取7 cm,
試檢查梁主筋伸展長度;若伸展長度不足,應說明如何改善?注意:鋼筋伸展長度
計算,請採用所提供的參考公式。(25 分)
已知一方形基腳
cm
400
cm
400
×
,其上支承之內柱斷面為
cm
50
cm
50
×
,假設基腳厚為
85 cm ,有效厚度
cm
75
d =
。承載靜載重
tf
175
Pd =
、活載重
tf
140
P =
A
。若
2
c
kgf/cm
210
f =
′
,試問此基腳厚度是否足夠?(25 分)
參考資料:Vu ≤
d
b
f
)
β
有一螺旋箍筋之圓形斷面柱,斷面直徑為65cm,
2
kgf/cm
280
=
′cf
,斷面主筋使用
8-D25,
2
y
kgf/cm
4200
f =
,淨保護層採用5 cm,螺旋箍筋使用D13(
cm
27
.1
db =
,
2
b
cm
267
.1
A
=
),
2
yt
kgf/cm
4200
f
=
。根據所提供的參考公式,請先說明最小螺旋箍
筋含量推導由來,並設計螺旋箍筋間距。(25 分)
10 cm
C L.
L
10 cm
h
d
7
7
bw
PD & PL
2
(
0.265
o
c′
+
d
b
f
)
b
d
α
2
(
0.265
o
c
o
s
′
+
≤
⎪⎩
⎪⎨
⎧
=
)
(
)
(
)
(
角柱時
邊柱時
內柱時
20
30
40
αs
d
b
f
1.06
o
c′
≤
106年公務人員高等考試三級考試試題
全一張
(背面)
類
科:土木工程
科
目:鋼筋混凝土學與設計
四、有一懸臂短梁如圖所示支撐於左側方形柱,採用混凝土強度
2
c
kgf/cm
210
f =
′
。試採用
詳細計算方法檢核上層拉力撓曲鋼筋所需之伸展長度是否足夠?(25 分)
參考資料:鋼筋D10:直徑
cm
953
.0
db =
,截面積
2
b
cm
713
.0
a =
,
2
y
kgf/cm
800
,2
f =
。
鋼筋D22:直徑
cm
22
.2
db =
,截面積
2
b
cm
871
.3
a =
,
2
y
kgf/cm
200
,4
f =
。
混凝土保護層依規範要求之最小值計算。
b
b
tr
b
s
e
t
c
y
d
d
)
d
K
c
(
f
f
28
.0
+
⋅
′
=
λ
ψ
ψ
ψ
A
sn
105
f
A
K
yt
tr
tr =
4-D22
7.5cm
5cm
50cm
5cm
3@15cm
5@20cm
160cm
35cm
50 cm
D10
4-D22
5 cm
5 cm
50 cm
160 cm
3@15 cm
5@20 cm
7.5 cm
35 cm
4-D22
4-D22
D10
50 cm
1
max
85
.0
004
.0
003
.0
003
.0
85
.0
b
b
tr
b
s
e
t
c
y
d
d
d
K
c
f
f
)
(
28
.0
+
⋅
′
=
λ
ψ
ψ
ψ
l
sn
f
A
K
yt
tr
tr
105
=
一、請回答下列問題:
我國鋼筋混凝土設計規範如何考量構材設計之安全,請敘述其規定內容。(7 分)
依照我國鋼筋混凝土設計規範要求,耐震構材之鋼筋,尤其是用以承受地震引致
之彎矩與軸力之構架構材及剪力牆之邊界構件,應符合CNS 560 中SD 420W 及
SD 280W 之要求。CNS 560 中SD 420 及SD 280 鋼筋亦可使用,惟應符合的規定如
何?(8 分)
鋼筋混凝土梁之縱向鋼筋若分置兩層以上者,其鋼筋配置及兩層淨間距之規定如
何?而同層鋼筋間之淨間距之規定又如何?(10 分)
圖示為鋼筋混凝土簡支梁之矩形斷面,梁之跨度為8 m。此梁承受使用均佈靜載
重2.5 tf/m(含自重)與活載重2.5 tf/m。梁配置拉力鋼筋2-D22 與4-D29。混凝
土
=280 kgf/cm2,彎矩鋼筋
=4200 kgf/cm2。鋼筋保護層及間距均符合規範規
定。試檢核彎矩配筋是否符合彎矩需求與規範之規定。(25 分)
c
y
30 cm
4-D29
65 cm
7 cm
6 cm
2-D22
同前題,梁配置D13 矩形垂直肋筋。D13 肋筋
=2800 kgf/cm2。試計算於臨界斷
面處最經濟的肋筋間距。(25 分)
yt
f
參考公式:
d
b
f
V
w
c
c
′
=
53
.0
d
b
f
d
b
M
d
V
f
V
w
c
w
u
u
w
c
c
′
≤
+
′
=
93
.0
)
175
50
.0
(
ρ
105年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員
考試及105年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
全一張
(背面)
考試別: 鐵路人員考試
等
別: 高員三級考試
類科別: 土木工程
科
目: 鋼筋混凝土學與設計
cf ′
如圖所示之雙筋矩形梁斷面資料,其為簡支梁,跨度10 m,若除自重外,尚承受其
他均佈靜載重2.0 tf/m,活載重2.5 tf/m。拉力側縱向鋼筋為8 根D25,壓力側縱向鋼
筋為4 根D25,箍筋為D10。試依雙筋矩形梁檢核此梁中央之斷面配筋量,是否滿足
規範之安全性要求?(25 分)
30 cm
65 cm
D10
8-D25
4-D25
圖示為矩形鋼筋混凝土梁斷面,此梁斷面承受設計彎矩Mu=48 tf-m,配置5-D29 拉
力鋼筋(未塗布鋼筋)。梁斷面配置矩形垂直肋筋D13,間距為15 cm。鋼筋保護層
為規範規定之最小值。常重混凝土
=280 kgf/cm2,彎矩鋼筋fy=4200 kgf/cm2,
肋筋fyt=2800 kgf/cm2。試計算D29 鋼筋最經濟的搭接長度。(25 分)
參考公式:
b
b
tr
b
s
e
t
c
y
d
d
d
K
c
f
f
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
′
=
λ
ψ
ψ
ψ
28
.0
l
sn
f
A
K
yt
tr
tr
105
=
40 cm
5-D29
60 cm
D13@15 cm
如圖所示30 cm × 50 cm 橫箍筋柱斷面,以8 根D25 鋼筋均勻環置於柱四周,箍筋
為D10。已知受單向彎矩後,左側為壓力區,且知右側拉力鋼筋應變為降伏應變值
之半。試求此狀態下斷面之軸力設計強度
n
P
φ
及彎矩設計強度
n
M
φ
?(25 分)
50cm
30cm
D10
P
8-D25
圖示橫箍柱斷面採4-D25 鋼筋,此柱斷面承受軸壓力與單軸彎矩。混凝土
=350 kgf/cm2,
鋼筋強度fy=4200 kgf/cm2。假設破壞時,中性軸位於柱外15 cm。試求此斷面所對應
的軸力計算強度Pn 與彎矩計算強度Mn。(25 分)
cf ′
7 cm
40 cm
4-D25
40 cm
7 cm
7 cm
7 cm
中性軸
15 cm
一懸臂鋼筋混凝土梁長度4 m。梁寬b = 40 cm,有效梁深d = 53 cm。懸臂梁承載均
佈靜載重(含自重)2.5 tf/m 與均佈活載重3.0 tf/m。懸臂梁配置矩形閉合剪力鋼筋
D10,間距如圖所示。混凝土cf′= 350 kgf/cm2,剪力鋼筋降伏強度yf = 2800 kgf/cm2。
試檢核剪力鋼筋的配置是否符合規範規定?(25 分)
4 m
40 cm
53 cm
@10 cm
@25 cm
25 cm
5 cm
120 cm
250 cm
30 cm
d
3-D29
h
6.5 cm
104年特種考試地方政府公務人員考試試題
全一張
(背面)
等
別: 三等考試
類
科: 土木工程
科
目: 鋼筋混凝土學與設計
30 cm
45 cm
3-D29
143
.8
cm
Ab =
,混凝土抗壓強度為
2
/
280
cm
kgf
fc =
′
,鋼筋之降伏應力為
2
/
4200
cm
kgf
f y =
,試求該斷面構造之彎矩計算強度
n
M 及強度折減因數φ 。(25 分)
圖1
二、圖2 所示為一根鋼筋混凝土柱的構造。已知鋼筋量為
2
24 cm
A
A
s
s
=
′
=
,混凝土抗壓
強度為
2
/
280
cm
kgf
fc =
′
,鋼筋之降伏應力為
2
/
4200
cm
kgf
f y =
,且該柱承受一個設
計軸壓力
kgf
Pu
300
,
260
=
,試求該柱還能夠承受之最大設計彎矩
u
M 。(25 分)
提示:於極限狀態下,
s
A 鋼筋承受拉力,但未降伏。
圖2
30
40
30
梁翼有效寬100
10
15
31
7
7
5-#10
(長度單位:公分)
7
56
7
s
A
s
A′
40
uP
u
M
s
A′
s
A
(長度單位:公分)
(a)RC 柱斷面圖
(b)RC 柱側面圖
104年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員考試及104年
特種考試交通事業鐵路人員、退除役軍人轉任公務人員考試試題 代號:70560
全一張
(背面)
類 科 別: 土木工程
圖示為鋼筋混凝土梁斷面,此梁斷面承受剪力
u
V = 18 tf 與扭矩
u
T = 2 tf-m。梁斷面配
置矩形橫向鋼筋D10,間距為10 cm,混凝土淨保護層4 cm。混凝土cf′= 210 kgf/cm2,
橫向鋼筋
yf = 4200 kgf/cm2。試檢核此梁斷面配置之橫向鋼筋在此載重下是否安全?
(25 分)
參考公式:
)
(
06
1
2
cp
cp
'
c
cr
p
A
f
.
T
=
)
12
2
(
)
7
1
(
)
(
2
2
2
'
c
w
c
oh
h
u
w
u
f
.
d
b
V
A
.
p
T
d
b
V
+
≤
+
φ
)
12
2
(
)
7
1
(
)
(
2
'
c
w
c
oh
h
u
w
u
f
.
d
b
V
A
.
p
T
d
b
V
+
≤
+
φ
θ
cot
2
s
f
A
A
T
yt
t
o
n =
oh
o
A
.
A
85
0
=
圖3 所示,為一根 L 形構架結構。假設梁構件係由彈性模數極高的材料所構成;
亦即,梁之撓曲剛度EI 與軸向剛度EA可以被假設為無窮大。柱構件則係由一般混凝
土材料所構成,且其抗壓強度為
2
/
280
cm
kgf
fc =
′
。該構架於梁、柱接頭處承受一個
水平向之設計地震力
kgf
HEQ
000
,5
=
。現將梁、柱之自重忽略不計,且該構架並無其
他種類的載重。試計算該構架的穩定指數,並判定該構架是否為側移構架;又該構
架柱之設計是否須要考慮細長效應。(25 分)
提示:
c
u
u
l
V
P
Q
O
∑
Δ
=
,
2
1
12
34
M
M
r
l
K u
−
≤
,
22
≤
r
l
K u
。
圖3
圖示為鋼筋混凝土橫箍柱斷面,此柱斷面承受軸壓力與單軸彎矩。混凝土
cf′= 210 kgf/cm2,鋼筋降伏強度yf = 4200 kgf/cm2。假設破壞時,拉力鋼筋之受拉應變
為0.001,試求此時斷面的軸力計算強度Pn 與彎矩計算強度Mn。(25 分)
7 cm
4-D29
30 cm
7 cm
36 cm
50 cm
Pn
Mn