所屬科目:二技統測◆土木類◆(一)材力與鋼筋混凝土
1. 以鋼筋做拉力試驗,其應力應變圖形中,下列四者中,何者與其他三者之值相差甚遠? (A) 降伏點 (B) 極限強度 (C) 比例限度 (D) 彈性限度
2. 若一材料在受力變形後,將外力解除,當外力歸於零時變形亦完全消失,此性質為: (A) 非線性 (B) 線性 (C) 非彈性 (D) 彈性
3. 有一C形斷面如圖(一)所示, Y-Y 軸為通過形心之主軸, 則此斷面對 Y-Y 軸之慣性矩為 : (A) 35700 cm4 (B) 40100 cm4 (C) 49200 cm4 (D) 53500 cm4
4. 有一正方體,其材料之彈性模數 E = 210000 kgf/cm 2 ,波松比 ν = 0.2 ,若此正方體承受 單向拉應力 σ = 150 kgf/cm 2 ,則此正方體受力變形後之體積與原體積之比值為: (A) 1.000857 (B) 1.00100 (C) 1.000571 (D) 1.000428
5. 已知一材料之彈性模數 E = 210000 kgf/cm 2 ,波松比 ν = 0.2 ,則此材料之剪力模數 G 為: (A) 87500 kgf/cm 2 (B) 131250 kgf/cm 2 (C) 75000 kgf/cm 2 (D) 175000 kgf/cm 2
6. 一桿件承受軸向拉力作用,桿件之原始長度為 5 m,斷面積為 300 cm2 ,彈性模數為 210000 kgf/cm 2 ,若此桿件承受之軸向拉力為 100 tf ,則此桿件之軸向伸長量為: (A) 0.794 cm (B) 0.985 cm (C) 0.407 cm (D) 0 .092 cm
7. 一桿件承受軸向拉力作用,其材料之彈性模數為 210000 kgf/cm 2 ,若此桿件斷面承受之 應力為 100 kgf/cm 2 ,則此桿件單位體積所儲存之應變能為: (A) 0.0311 kgf - cm/cm3 (B) 0.0800 kgf - cm/cm3 (C) 0.0238 kgf - cm/cm3 (D) 0.0984 kgf - cm/cm3
8. 有一梁斷面如圖(二)所示,若此梁斷面承受一彎矩 M = 25 tf - m ,上方為受壓面,則垂直此梁斷面之最大應力為:(A) 389 kgf/cm2 (B) 431 kgf/cm2 (C) 527 kgf/cm2 (D) 698 kgf/cm2
9. 在圖(二)中所示之梁斷面,若於 Y 方向承受一剪力 V = 100 tf ,則此梁斷面內之最大剪應 力為: (A) 730 kgf/cm 2 (B) 823 kgf/cm 2 (C) 524 kgf/cm 2 (D) 449 kgf/cm 2
10.一桿件斷面為矩形,其寬度為 30 cm,高度為 60 cm,已知材料之彈性模數 \( E = 210000 \text{ kgf/cm}^2 \),若桿件中某斷面強軸承受之彎矩 \( M = 15 \text{ tf-m} \),則桿件軸線於此斷面處之曲率為:(A) \( 2.79 \times 10^{-5} \text{ rad/cm} \)(B) \( 8.93 \times 10^{-6} \text{ rad/cm} \)(C) \( 3.26 \times 10^{-5} \text{ rad/cm} \)(D) \( 1.32 \times 10^{-5} \text{ rad/cm} \)
11. 一矩形斷面之寬度為 30 cm,高度為 60 cm,已知材料之彈性係數 \( E = 210000 \, \text{kgf/cm}^2 \),若此斷面強軸承受之彎矩 \( M = 15 \, \text{tf} \cdot \text{m} \),則此斷面內距中性軸 15 cm 處,在垂直斷面之方向其應變為:(A) \( 4.89 \times 10^{-4} \)(B) \( 1.34 \times 10^{-4} \)(C) \( 1.98 \times 10^{-4} \)(D) \( 4.19 \times 10^{-4} \)
12. 若一矩形斷面承受一剪力作用,則其最大剪應力為平均剪應力之幾倍? (A) 1.2 倍 (B) 1.5 倍 (C) 1.33 倍 (D) 4 倍
13. 對於單軸抗彎之斷面,以下之敘述何者有誤? (A) 實心正方形斷面之慣性矩大於同面積正方形管之慣性矩 (B) 圓管斷面上任何軸線之抗彎勁度皆相同 (C) 版厚一致,寬深比為 1:2 時,I 形斷面之抗彎勁度有強弱軸之差異 (D) 應安排斷面之強軸抵抗單軸彎矩
14. 對於受壓桿件挫屈之問題,以下之敘述何者有誤? (A) 桿件之挫屈強度與斷面弱軸之抗彎勁度有關 (B) 桿件斷面之臨界挫屈應力與桿件之細長比有關 (C) 管形斷面之桿件若壁厚過小,恐有局部管壁發生挫屈 (D) 斷面強軸慣性矩與弱軸慣性矩的差值愈大,則桿件之挫屈強度愈大
15. 對於平面應力問題,若 \(\sigma_x = 200 \text{ kgf/cm}^2\), \(\sigma_y = 30 \text{ kgf/cm}^2\), \(\tau_{xy} = 0 \text{ kgf/cm}^2\),則最大剪應力為:(A) 115 kgf/cm\(^2\)(B) 85 kgf/cm\(^2\)(C) 170 kgf/cm\(^2\)(D) 135 kgf/cm\(^2\)
16. 對於平面應力問題,若 \(\sigma_x = 180 \text{ kgf/cm}^2\), \(\sigma_y = 50 \text{ kgf/cm}^2\), \(\tau_{xy} = 45 \text{ kgf/cm}^2\),則最大主應力方向與 X 軸之夾角為:【參考資料:\(0.606 = \tan^{-1}(0.692)\), \(1.211 = \tan^{-1}(2.658)\), \(0.303 = \tan^{-1}(0.313)\), \(0.785 = \tan^{-1}(0.999)\)】(A) 0.606 rad(B) 1.211 rad(C) 0.303 rad(D) 0.785 rad
17. 有一樑桿件其抗彎勁度為定值,樑桿所承受之彎矩為 \( M(x) = 2 + 6x \),其中 \( x \) 為樑桿面至端點之距離以樑桿長度,若 \( C_1, C_2, C_3, C_4 \) 為常數,試問下列何者為此樑桿件之垂直位移函數?(A) \( C_1 (x^2 + x^3) \)(B) \( C_2 (2 + 6x) \)(C) \( C_3 (2x + 3x^2) \)(D) \( C_4 (0.333x^3 + 0.25x^4) \)
18. 有一實心圓形斷面承受扭矩作用,其直徑為 30 cm,若作用於此斷面之扭矩為 20 tf - m, 則在斷面內距離圓心 10 cm 處之剪應力大小為: (A) 388 kgf/cm 2 (B) 589 kgf/cm 2 (C) 251 kgf/cm 2 (D) 150 kgf/cm 2
19. 有一實心圓形斷面的桿件,其直徑為 30 cm,全長為 5 m,剪力彈性模數為 90000 kgf/cm 2 ,若此桿件之一端為固定端,另一端承受 20 tf - m 之扭矩, 則兩端斷面之相對轉角為: (A) 0.140 rad (B) 0.757 rad (C) 0.570 rad (D) 0.290 rad
20. 一薄壁圓管斷面承受扭矩作用,其外徑為 30 cm,壁厚為 1 cm,作用之扭矩為 10 tf - m, 則斷面內剪力流之大小為: (A) 214 kgf/cm (B) 15 kgf/cm (C) 892 kgf/cm (D) 757 kgf/cm
21. 一直徑 15 cm 之標準混凝土圓柱體,其\(f_c' = 280 \text{ kgf/cm}^2\),單位重為 \(1.8 \text{ tf/m}^3\) 。此圓柱體 若承受 9.0 tf 之軸向力,試求其軸向應變值為何? (A) 0.00015 (B) 0.00020 (C) 0.00025 (D) 0.00030
22. 有一矩形單筋梁斷面,若鋼筋之彈性模數採用 2300000 kgf/cm<sup>2</sup>,混凝土之極限應變採用 0.004,則此單筋梁斷面之平衡鋼筋比 \(\rho_b\) 為何?(A) \(\rho_b = \frac{0.85 f_c' \beta_1}{f_y} \left( \frac{6120}{6120 + f_y} \right)\)(B) \(\rho_b = \frac{0.85 f_c' \beta_1}{f_y} \left( \frac{7500}{7500 + f_y} \right)\)(C) \(\rho_b = \frac{0.85 f_c' \beta_1}{f_y} \left( \frac{9200}{9200 + f_y} \right)\)(D) \(\rho_b = \frac{0.85 f_c' \beta_1}{f_y} \left( \frac{11000}{11000 + f_y} \right)\)
23. 有一單向版在其跨度方向之設計彎矩 \( M_u = 0.75 \text{ tf} \cdot \text{m/m} \),其版厚為 \( 15 \text{ cm} \),有效深度為 \( 12.5 \text{ cm} \),\( f'_c = 280 \text{ kgf/cm}^2 \),\( f_y = 2800 \text{ kgf/cm}^2 \),依目前規範其跨度方向所需之最少主鋼筋量為何?(A) \( 2.4 \text{ cm}^2/\text{m} \)(B) \( 3.0 \text{ cm}^2/\text{m} \)(C) \( 3.6 \text{ cm}^2/\text{m} \)(D) \( 4.2 \text{ cm}^2/\text{m} \)
24. 有一鋼筋混凝土梁斷面如圖(三)所示,梁上方為受壓面, \( f'_c = 280 \text{ kgf/cm}^2 \), \( f_y = 4200 \text{ kgf/cm}^2 \), \( E_s = 2.04 \times 10^6 \text{ kgf/cm}^2 \), \#10 鋼筋之斷面積為 \( 8.14 \text{ cm}^2 \)。試求此梁斷面達到其彎矩計算強度 \( M_n \) 時,壓力筋所受之應力為何?(A) 2100 kgf/cm²(B) 2800 kgf/cm²(C) 3500 kgf/cm²(D) 4200 kgf/cm²
25. 在第 24 題中,若須考慮壓力筋之貢獻,試求該梁斷面之彎矩計算強度 Mn 值為何? (A) 148 tf - m (B) 160 tf - m (C) 172 tf - m (D) 184 tf - m
26. 有一柱斷面如圖(四)所示,\(f_c' = 280 \text{ kgf/cm}^2\),\(f_y = 4200 \text{ kgf/cm}^2\),\#10 鋼筋之斷面積為 \(8.14 \text{ cm}^2\)。若有一 \(100 \text{ tf}\) 之壓力作用在 A 點,試求此斷面所承受之彎矩為何?(A) 24.0 tf - m(B) 21.8 tf - m(C) 19.6 tf - m(D) 17.4 tf - m
27. 對第 26 題中之柱斷面而言,目前規範所容許之最大軸力計算強度 Pn,max 為何? (A) 536 tf (B) 500 tf (C) 465 tf (D) 429 tf
28. 有一柱斷面如圖(五)所示,\(f_c' = 210 \text{ kgf/cm}^2\),\(f_y = 3500 \text{ kgf/cm}^2\),\(E_s = 2.04 \times 10^6 \text{ kgf/cm}^2\),\#10 鋼筋之斷面積為 \(8.14 \text{ cm}^2\)。若壓力作用在 X 軸上某一點,使柱破壞時中間那兩根鋼筋之應變剛好為零,試求此時柱斷面之壓力計算強度 \(P_n\) 值為何?(A) 105 tf (B) 120 tf (C) 135 tf (D) 150 tf
29. 有一懸臂梁及其剪力筋之配置方式如圖(六)所示,此梁端點承受向下之集中載重,剪力筋採用 #3 閉合肋筋,間距 15 cm,#3 鋼筋之斷面積為 0.71 cm2,\(f_c' = 280 \text{ kgf/cm}^2\),\(f_y = 2800 \text{ kgf/cm}^2\),試求此梁斷面所能提供之剪力計算強度 \(V_n\) 值為何?(A) 21.3 tf(B) 37.2 tf(C) 43.8 tf(D) 50.4 tf
30. 有一鋼筋混凝土梁斷面如圖(七)所示,梁上方為受壓面,\(f_c' = 280 \text{ kgf/cm}^2\),\(f_y = 4200 \text{ kgf/cm}^2\),鋼筋與混凝土之彈性模數比 \(n = 8\),\#10 鋼筋之斷面積為 \(8.14 \text{ cm}^2\)。若此梁斷面在一彎矩作用下受拉面已開裂,且拉力筋所受之應力為 \(2000 \text{ kgf/cm}^2\),試求作用於此梁斷面之彎矩值為何?(A) 7.9 tf-m(B) 11.2 tf-m(C) 14.4 tf-m(D) 17.7 tf-m