所屬科目:技師◆結構設計
一、某一鋼筋混凝土方柱斷面配筋及其軸力-彎矩互制曲線如下圖所示,已知混凝土規定抗壓強度 f'c=280 kgf/cm2,鋼筋降伏強度 fy= 4200 kgf/cm2, 鋼筋彈性模數= 2,040,000 kgf/cm2,D25 鋼筋單支斷面積 5.067 cm2。試依規範計算此柱斷面可承載之最大設計彎矩Mu值為何?又此載重下強度折減係數值為若干?(25 分)
二、某一鋼筋混凝土梁,矩形斷面寬 60 cm、深度 80 cm、有效深度 =71cm, 主筋配置如下圖。已知混凝土規定抗壓強度 f'c=350 kgf/cm2,假設此斷 面須抵抗設計剪力Vu =115 tf,試以ΦVu=ΦVs≥ΦVu≥Vu設計剪力鋼筋之配置和間距,限用 D13 鋼筋,單支截面積=1.267 cm2,降伏強度 fyt= 4200 kgf/cm2,須符合規範表 9.7.6.2.2 剪力鋼筋之最大間距,如下表。 答案須包含斷面橫向鋼筋之配置圖和間距。(25 分)
三、梁主筋在大小梁接頭和梁柱接頭採用標準彎鉤錨定之示意圖如下。對於受拉鋼筋,右圖之擴頭或 T 頭鋼筋所需伸展長度ℓdt通常較標準彎鉤所需之ℓdn為短,因此以 T 頭鋼筋取代標準彎鉤具有施工便利性。請問,下圖梁主筋何者可以、何者不可以使用 T 頭鋼筋? 請說明理由。(20 分)
四、某一建築物之鋼柱選用 H500×200×10×16,斷面性質如下表,鋼材 Fy=3.3 tf/cm2、Fu=5 tf/cm2、Fr=0.7 tf/cm2、E=2040 tf/cm2。請研判此斷面為塑性設計斷面、結實斷面、半結實斷面或細長肢材斷面?又假設此柱弱 軸方向之有效長度 KL 為 360 cm,強軸方向之有效長度 KL 為 720 cm,請依據 LRFD 規範,求該柱之設計軸壓力強度,其中Φc= 0.85。(30 分)
參考公式:未加勁肢材寬厚比 λpd= 14/、 λp= 17/、加勁肢材寬厚比 λpd= 138/、 = 170/、 λr = 260/