申論題

一、型鋼桿件中若存在殘餘應力可能導致桿件軸向壓力強度下降，在無殘餘應力之理想狀態下，桿件之挫屈強度曲線可由下方對應λ=如圖(a)所示。試考慮一斷面為 RH400✖ 400✖13✖21之受壓桿件，假設其斷面因製程過程所導致之殘餘應力分布，如圖(b)所示，包含殘餘壓應力0.5F_y 及殘餘拉應力 0.4 F_y。假設其鋼材之應力-應變關係為完全彈塑性，如圖(c)所示，而斷面之慣性矩 I_x = 66,600 cm⁴，I_y = 22,400 cm⁴。針對此具殘餘應力影響之受壓桿件，繪製該斷面強軸（x 軸）挫屈方向之挫屈F強度曲線圖（ ~ λ圖） ，圖中須標註曲線之函數方程式，並標註圖中轉折Fy點之坐標數值。（25 分）
參考公式：