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100年 - 100年專門職業及技術人員高等建築師、技師、第2次食品技師暨普通不動產經紀人、記帳士考高等_結構工程技師#27082

科目：技師◆結構設計 | 年份：100年 | 選擇題數：0 | 申論題數：8

試卷資訊

所屬科目：技師◆結構設計

選擇題 (0)

申論題 (8)

一、美國 AISC 2010 年版鋼結構設計規範第 C 章（Chapter C: Design for Stability），針 對 AISC 2005 年版第 C 章（Chapter C: Stability Analysis and Design）作大幅修改， 將 2005 年版原有第 C 章移至附錄而改用全新規範。AISC 2010 年版第 C 章中針對 鋼結構穩定問題，要求以直接分析法（Direct Analysis Method of Design）進行鋼結 構強度確認，此法對於巨蛋、機場大廳、模板支撐等整體細長比大的鋼結構設計尤 其重要。直接分析法需要考慮二階分析（Second-order Analysis）、起始不完美 （Initial Imperfections）、勁度修正（Adjustments to Stiffness）等議題；也要求設計 載重使用 1.0 倍 LRFD 混合載重（LRFD load combinations），或 1.6 倍 ASD 混合載 重（1.6 times ASD load combinations）。 試簡要說明 AISC 2010 年規範第 C 章中，⑴二階分析與一階分析有何不同？⑵二階 分析除直接設置結構起始不完美外，亦可使用何者來模擬此起始不完美？⑶二階分 析為何要作勁度修正？什麼情況下需要作勁度修正？⑷ 1.6 倍 ASD 載重中，如何得 出此係數 1.6？（25 分）
【已刪除】二、AISC 規範針對承壓之鋼架結構系統，在其內部受靠桿效應（Leaning column effect） 影響時，建議宜參考萊梅厥公式（LeMessurier formula）作有效長度係數 K 值的修 正，修正公式如右所示： Pi ：欲求 K 值之柱所受的垂直載重 Pe ：柱之尤拉挫屈載重（Euler buckling load） ΣP ：整體結構承受的總垂直外載重 ΣPeK ：整體結構所有非靠桿且考慮相應有效長度係數後之挫屈載重（Buckling load） 下圖中有兩個鋼架結構，已知鋼架（I）中柱 CD，鋼架（II）中柱 CD、柱 EF 及柱 GH 為靠桿。試以萊梅厥公式，分別求解鋼架（I）及鋼架（II）中柱 AB 之有效長 度係數 K（I）AB 及 K（II）AB，並試求二鋼架結構系統總挫屈載重ΣP（I）cr 及ΣP（II）cr 之比 值，即ΣP（I）cr / ΣP（II）cr＝？（25 分）
【已刪除】三、圖示為一鋼梁，已知鋼梁在 A 端有一彎矩 M 作用，鋼梁長度 L 為 812.8 cm，梁鋼 材特性及斷面尺寸如下所示。試用 LRFD 規範求解此鋼梁所能承受之標稱彎矩 Mn，並 確認此梁挫屈時是否在彈性範圍內。（25 分） 型鋼材料特性及斷面尺寸： E＝2100 tf/cm2 ，G＝840 tf/cm2 Fy＝2.52 tf/cm2 ，Fr＝1.05 tf/cm2
【已刪除】四、圖示為一無側撐鋼架，且 G 點不可轉動、H 點可轉動。各梁與柱之 I 值如下表所示。 試依據 Alignment Chart，並進行必要的修正，求取彈性範圍之柱 DE 及柱 EF 的有 效長度係數 K，並使用 ASD 規範求取非彈性範圍之柱 EF 的有效長度係數 K。（柱邊界 為鉸接（hinged end）時 G 可使用 10，為固接（Fixed end）時 G 可使用 1。）（25 分）  柱 EF 材料及斷面性質：Fy＝2.52 tf/cm2 ，E＝2040 tf/cm2 ；rx＝10.5 cm， Ix＝11400 cm4 ，A＝104 cm2
一、美國 AISC 2010 年版鋼結構設計規範第 C 章（Chapter C: Design for Stability），針 對 AISC 2005 年版第 C 章（Chapter C: Stability Analysis and Design）作大幅修改， 將 2005 年版原有第 C 章移至附錄而改用全新規範。AISC 2010 年版第 C 章中針對 鋼結構穩定問題，要求以直接分析法（Direct Analysis Method of Design）進行鋼結 構強度確認，此法對於巨蛋、機場大廳、模板支撐等整體細長比大的鋼結構設計尤 其重要。直接分析法需要考慮二階分析（Second-order Analysis）、起始不完美 （Initial Imperfections）、勁度修正（Adjustments to Stiffness）等議題；也要求設計 載重使用 1.0 倍 LRFD 混合載重（LRFD load combinations），或 1.6 倍 ASD 混合載 重（1.6 times ASD load combinations）。 試簡要說明 AISC 2010 年規範第 C 章中，⑴二階分析與一階分析有何不同？⑵二階 分析除直接設置結構起始不完美外，亦可使用何者來模擬此起始不完美？⑶二階分 析為何要作勁度修正？什麼情況下需要作勁度修正？⑷ 1.6 倍 ASD 載重中，如何得 出此係數 1.6？（25 分）
二、AISC 規範針對承壓之鋼架結構系統，在其內部受靠桿效應（Leaning column effect） 影響時，建議宜參考萊梅厥公式（LeMessurier formula）作有效長度係數 K 值的修 正，修正公式如右所示： Pi ：欲求 K 值之柱所受的垂直載重 Pe ：柱之尤拉挫屈載重（Euler buckling load） ΣP ：整體結構承受的總垂直外載重 ΣPeK ：整體結構所有非靠桿且考慮相應有效長度係數後之挫屈載重（Buckling load） 下圖中有兩個鋼架結構，已知鋼架（I）中柱 CD，鋼架（II）中柱 CD、柱 EF 及柱 GH 為靠桿。試以萊梅厥公式，分別求解鋼架（I）及鋼架（II）中柱 AB 之有效長 度係數 K（I）AB 及 K（II）AB，並試求二鋼架結構系統總挫屈載重ΣP（I）cr 及ΣP（II）cr 之比 值，即ΣP（I）cr / ΣP（II）cr＝？（25 分）
三、圖示為一鋼梁，已知鋼梁在 A 端有一彎矩 M 作用，鋼梁長度 L 為 812.8 cm，梁鋼 材特性及斷面尺寸如下所示。試用 LRFD 規範求解此鋼梁所能承受之標稱彎矩 Mn，並 確認此梁挫屈時是否在彈性範圍內。（25 分） 型鋼材料特性及斷面尺寸： E＝2100 tf/cm2 ，G＝840 tf/cm2 Fy＝2.52 tf/cm2 ，Fr＝1.05 tf/cm2
四、圖示為一無側撐鋼架，且 G 點不可轉動、H 點可轉動。各梁與柱之 I 值如下表所示。 試依據 Alignment Chart，並進行必要的修正，求取彈性範圍之柱 DE 及柱 EF 的有 效長度係數 K，並使用 ASD 規範求取非彈性範圍之柱 EF 的有效長度係數 K。（柱邊界 為鉸接（hinged end）時 G 可使用 10，為固接（Fixed end）時 G 可使用 1。）（25 分） 柱 EF 材料及斷面性質：Fy＝2.52 tf/cm2 ，E＝2040 tf/cm2 ；rx＝10.5 cm， Ix＝11400 cm4 ，A＝104 cm