所屬科目:國營事業◆1.大地工程學 2.結構設計
一、如【圖 1】所示,有一 2.5✖2.5 公尺方形淺基礎底面埋設於地表下 1.1 公尺處,該土壤地下水位位於地表處,此土壤之凝聚力為 c'=10 kN/m2 ,飽和單位重 γ=19 kN/m3,當內摩擦角為 ϕ’=30°時,Nc=37.2,Nq=22.5,Nr=20.1 。試求該基礎在承載力安全係數為 3 之情況下,所能承受之最大垂直荷重 P 為何(單位:kN,計算至小數點後第 2 位, 以下四捨五入)?(15 分)(註:
二、如【圖2】所示,有一黏土層位於地表下方3 公尺,孔隙比e為1.02,土粒比重G為2.65, 壓縮指數(compression index) Cc 為 0.32,再壓縮指數(recompression index) Cr 為 0.05,若地下水位於地面下1.5 公尺處,最大有效壓密應力Pc 為60 kPa,上層砂土層孔隙比e 為0.8, 土粒比重 G 為 2.57,地下水位上方砂土層之飽和度 S 為 80 %,地表全面承受 100 kPa 均佈載重,試求黏土層最終主要壓密量為何(單位:cm,計算至小數點後第 2 位,以下四捨五入)?(15 分)
(一)該土壤在統一土壤分類系統(Unified Soil Classification System)中的分類為何?
(二)土壤的均勻係數(Uniformity Coefficient)、曲率係數(Coefficient of Curvature)及級配分類各為何?
(一)請說明最小螺旋箍筋含量之由來。
(二)試求此柱外圍混凝土剝落前與剝落後之最大設計軸力分別為何(單位:tf,計算至小數點後第 2 位,以下四捨五入)?(假dc=50 cm)
(一)此斷面之降伏彎矩 My為何?
(二)此斷面之塑性彎矩 Mp為何?
(一)若簡支梁全段均有側向支撐,試求此鋼梁之設計撓曲強度為何?(單位:tf-m)
(二)若簡支梁兩端有側向支撐,不計該構件自重,試求該梁能承受之最大均佈載重為何?(單位:kgf/cm)