所屬科目：鋼結構設計
一、已知鋼柱斷面為 BOX 800 × 800 × 32(mm)，受壓有效長細比 為 30.54，且設計配置有充分的側向支撐與束制。使用的鋼板降伏強度 Fy = 3.3 tf/cm2 而楊氏係數 E = 2040 tf/cm2。載重組合後經分析的係數化載重 = -9.14 tf。 試依極限強度設計（LRFD）法，分析與檢核鋼柱之設計強度是否適足。 （25 分） [參考公式]全滲透銲組合箱形柱等厚度之翼板受彎曲或壓力
二、設計考慮靜載重 135 kN 與活載重 315 kN，而構件使用寬度 300 mm 而 厚度(t)為 20 mm 的 A572 Gr. 50 鋼板（降伏強度 Fy = 345 Mpa，而抗拉 強度 Fu = 450 MPa） ，在其中一個角隅距兩邊離 a = 65 mm 處與另一連接 部件均開一個直徑(d)為 100 mm 的圓孔，以放入插銷作成一個鉸接合。 設計鉸接拉力構件除受拉全斷面降伏，亦應考慮下列極限狀態： 1.受拉有效面積斷裂 Pn = Fu (2tbe ) ， be ≤ = (2t + 16)(mm)2.受剪有效面積斷裂 Pn = (a + d / 2) 3.插銷投影面積承壓 試依容許應力設計（ASD）法，設計與分析上述鉸接拉力構件之可用強度。 （25 分）
四、設計考慮如圖(a)的鉸支承門型抗彎鋼構架受地震水平力作用時，鋼梁比 鋼柱先降伏且在梁端形成塑鉸。為達上述「強柱弱梁」設計目標，選擇 使鋼柱的塑性斷面模數為鋼梁的 1.25 倍。兩種鋼材的降伏強度分布如圖 (b)所示。假設鋼梁與鋼柱的製作屬統計上之獨立事件。試分別針對鋼材 A 與鋼材 B，分析柱與梁使用同一種鋼材製作卻未達設計目標變「強梁 弱柱」之機率，並說明限制鋼材降伏強度範圍的意義。（25 分）
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為 30.54，且設計配置有充分的側向支撐與束制。使用的鋼板降伏強度 Fy = 3.3 tf/cm2 而楊氏係數 E = 2040 tf/cm2。載重組合後經分析的係數化載重
= -9.14 tf。 試依極限強度設計（LRFD）法，分析與檢核鋼柱之設計強度是否適足。 （25 分）
= (2t + 16)(mm)
(a + d / 2) 
