97年 - 97年高等三級暨普通高3_結構工程#38120

科目：技師◆結構設計 | 年份：97年 | 選擇題數：0 | 申論題數：6

試卷資訊

所屬科目：技師◆結構設計

選擇題 (0)

申論題 (6)

一、鋼結構梁設計時考慮之 Cb 與梁柱設計時考慮之 Cm，此二係數在 AISC 中均稱為等值彎矩係數（equivalent moment factor），試簡要說明此二係數間關係及其理由。（10 分）

⑴ 何謂靠桿效應（leaning column effect）？（5 分）

⑵ 圖 1 中之(a)、(b)二圖，除 CD 柱之 C 端，由圖(a)之剛接（rigid joint）改成圖(b) 之鉸接（hinged joint）外，所有條件均相同。現圖(b)中結構受壓後，因靠桿效應影響，造成 AB 柱有效長度係數 K 增大為 2.7，試以圖(b)結構繪製力平衡關係圖，簡要說明造成靠桿效應的機制。（15 分）

【已刪除】⑶ 房屋工程及橋梁工程在營造施工過程中，常需要搭設臨時性的模板支撐。國內模板支撐常採用鋼結構方式組搭，若設計時僅考量單根受壓構件之挫屈，將無法評估受靠桿效應影響所造成之挫屈載重下降，致使模板支撐在使用上，有非常高的潛在倒塌之危險。請針對圖 2 所示之五種配置，簡要說明何種模板支撐鋼結構受壓後，有靠桿效應產生及其產生的理由。（15 分）

【已刪除】三、圖 3 為一鋼梁，採用 A36 之 H 型鋼，鋼材及材料特性如下所示。假設鋼梁在 a、b、 c 三點之側向均有側撐，且梁承受均佈載重 w 之橫向力，如圖所示，試以極限設計法（LRFD）求梁構材所能承受之標稱彎矩（nominal moment capacity）Mn。（25 分）

H 型鋼斷面參數及材料特性如下：

d＝53.31 cm，b_f＝20.93 cm，t_f＝1.562 cm，t_w＝1.016 cm

A＝118.39 cm²，I_x＝55359 cm⁴，r_x＝21.69 cm，S_x＝2071.3 cm³，Z_x＝2361.4 cm³

I_y＝2393.3 cm⁴，r_y＝4.50 cm，r_T＝4.90 cm，C_w＝1602622 cm⁶，J＝82.0 cm⁴ E＝2040 tf/cm²，G＝816 tf/cm²，F_y＝2.5 tf/cm²

【已刪除】四、圖 4 為一鋼製梁柱構件，承受橫向力 H 及偏心軸壓力 P，若此構件採用 A36 之 W 1235 鋼材，H 為 3 tf，偏心 d 為 30 cm。假設構件在 a、b、c 三點側向均有側撐，如圖所示，試以容許應力設計法（ASD），求梁柱鋼構材所能承受之最大軸壓力 P。（30 分）

W 12x35 斷面參數如下所示：

A＝66.45 cm²，d＝31.75 cm，b_f＝16.66 cm，t_f＝1.320 cm，t_w＝0.762 cm

r_x＝13.34 cm，r_y＝3.91 cm，S_x＝747.25 cm³，E＝2040 tf/cm²，F_y＝2.5 tf/cm² （假設 K_x＝K_y＝1.0）