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技師◆結構設計
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112年 - 112 專技高考_土木工程技師:結構設計(包括鋼筋混凝土設計與鋼結構設計)#117675
> 申論題
題組內容
三、以直徑 2.5 cm A36 鋼棒作成一個跨度 76.2 cm 簡支梁,且在梁長度中點 有靜載重 445 N 與活載重 1112 N 同時作用。已知鋼梁設計有足夠的側 向支撐,A36 鋼材標稱之降伏強度與拉力強度及揚氏係數分別為 250 MPa 與 400 MPa 及 200 GPa,並且忽略鋼棒自重。(25 分)
(二)針對前述鋼梁撓曲變形(deflection)設計控制要求在梁跨度 1/360 以內,試依容許應力設計(ASD)檢核之。
相關申論題
(一)請試述 I、II、III 區之樓版各須採單向版或雙向版設計。(5 分)
#502761
(二)目標 T 型梁以斜線標示,斷面如下圖右所示,試求其第 II 跨之有效版寬。(5 分)
#502762
(三)該連續梁經分析,其支承處之節點負彎矩經載重組合後如下表,若要求全梁負彎矩只採單一臨界值設計,且要求全梁各斷面皆以拉力控制滿足撓曲強度需求(φ= 0.90) ,混凝土強度 f’c = 280 kgf/cm2,鋼筋中心保護層厚度均為 6.5 cm,單論此梁支承處之撓曲設計,請證明不配 置下緣鋼筋亦可滿足強度需求。(15 分)
#502763
(一)請計算當其極限狀態之斷面應變如圖所示時,該柱構材之設計軸力強度與設計彎矩強度。 (20 分)
#502764
(二)請證明該柱構材能否在滿足現行法規的要求下安全承載一偏心比 e/h = 0.1 之 400 tf 軸壓力?該值已經載重組合放大,其中 e 為偏 心距,h 為構材全深 60 cm,該偏心軸壓力產生之彎矩方向為 Mxx。
#502765
(一)針對直徑圓形斷面鋼梁,試推導證明其面積慣性矩(area moment of inertia)。
#502766
(三)除了(二)撓曲變形,試論服務性要求(serviceability criteria)下鋼梁設計所需考慮的課題與可能對策。
#502768
(一)依極限設計法(LRFD)試檢核上述鋼構材受拉設計強度。
#502769
(二)試分析上述鋼構材可能最大長度(取整數 cm)及相關限制與目的。
#502770
四、依極限設計法(LRFD)設計之一簡支鋼梁,其跨距為 600 cm ,採用 RH-434 × 299 × 10 ×15(mm) 熱軋型鋼(腹板為結實構件),兩端支承點皆有側向支撐,降伏應力 = 3.5 tf cm2 , = 304 cm 、 = 792 cm ,撓曲修正係數 Cb = 1.2 。試求此鋼梁強軸與弱軸之標稱撓曲強度。
#557783
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