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技師◆結構動力分析與耐震設計
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99年 - 099年高等一級暨二級結構工程#35754
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題組內容
一、有一單層樓鋼構廠房,其結構平面、長向(y 向)及短向(x 向)立面圖如下所示, 其中短向垂直面係以直徑 1.0 in 之鋼條加勁(只受拉、不受壓)。屋頂平面以水平 斜撐加勁,可視為剛性樓板,其單位面積重量為 30 lb / ft
2
。若鋼柱採用 W8×24 型 鋼( I
x
82.8 in
4
= , I
y
18.3 in
4
= ),E = 29,000ksi,試求:
⑴廠房長向的勁度。(10 分)
其他申論題
⑶多個相同的小型連續攪拌槽反應器串聯,總體積與⑴同,A 與 B 同時於第一個反 應器進料。
#96917
⑷單一的栓流反應器,A 於反應器入口進料,B 則分批於不同位置進料。
#96918
⑸單一的栓流反應器,B 於反應器入口進料,A 則分批於不同位置進料。
#96919
五、有一個零階(zero-order)的放熱液相化學反應, A → B,在一個容積為 0.2 m3 的連 續攪拌槽反應器(CSTR)中進行,操作溫度為 85o C。為了控制操作溫度,該反應 器裝配有熱夾套,若冷卻劑的溫度為 0o C,熱傳係數為 120 W/m2 -K,試計算所需的 最小熱傳面積(面積若小於該臨界值會有失控爆炸的危險)。已知 40oC時反應速率 為 1.127 kmol/m3 -min,50o C時反應速率為 1.421 kmol/m3 -min,反應器內溶液之熱容 (heat capacity)為 4 J/g,溶液之密度為 900 kg/m3 ,反應熱為-500 J/g,進料溫度為 40o C,進料速率為 90 kg/min,A的分子量為 90 g/mol。(20 分)
#96920
⑵廠房短向的勁度。(10 分)
#96922
⑶若重力加速度為 386.4 in /sec2 ,求兩主軸方向的自然頻率。(5 分)
#96923
⑴若梁因樓板之加勁作用,其剛性趨近無限大,而呈「剪力屋架」之結構行為。繪 出該構架之彎矩分布與變形示意圖。(5 分)
#96924
⑵請由「剪力屋架」之概念延伸,配合材料力學原理,推論在九二一大地震中受損 的鋼筋混凝土結構,其梁端未產生塑鉸的可能原因。(5 分)
#96925
⑶承上,若鋼筋混凝土結構的梁在大地震中無法產生塑鉸,考慮韌性設計之可能風 險為何?(5 分)
#96926
⑷請研判圖中 A(二樓柱)、B(梁柱接頭)與 C(一樓柱)等處所受之剪力大小 依序為何?說明理由。(10 分)
#96927