民國115年 普通考試 土木工程 鋼筋混凝土學概要
第2題
抗壓強度(kgf/cm2) 下圖為一鋼筋混凝土梁,斷面寬50cm,有效深度72cm,配置D13@10cm 單圈閉合肋筋,已知鋼筋降伏強度fyt=4200 kgf…
題目
抗壓強度(kgf/cm2) 下圖為一鋼筋混凝土梁,斷面寬50cm,有效深度72cm,配置D13@10cm 單圈閉合肋筋,已知鋼筋降伏強度fyt=4200 kgf/cm2,單支D13 鋼筋截面積 為1.267 cm2,規定混凝土抗壓強度 ' cf kgf/cm2,保護層厚度4 cm。 若此斷面須抵抗設計剪力Vu=80 tf,請檢核此斷面是否符合下表我國規 範規定之剪力鋼筋最大間距?(25 分) Vs, 需要的 (kgf)
參考解答(AI 生成,非官方)
- 一、設計需求:Vu = 80 tf,剪力強度折減係數 φ = 0.75,故標稱剪力需求 Vn,req = Vu/φ = 80/0.75 ≒ 106.7 tf。混凝土貢獻 Vc = 0.53√fc'·bw·d(kgf),剪力筋需求 Vs,req = Vn,req − Vc,須先確認 fc' 方能量化。
- 二、斷面上限:依規範 Vs 不得大於 2.12√fc'·bw·d,否則須加大斷面。以 bw = 50 cm、d = 72 cm 代入,若 fc' = 280 kgf/cm²,上限約 127.7 tf,而本題剪力筋供給量約 76.6 tf,尚未超限。
- 三、剪力筋供給量:單圈閉合肋筋 D13@10 cm,Av = 2×1.267 = 2.534 cm²,Vs = Av·fyt·d/s = 2.534×4200×72/10 ≒ 76,630 kgf ≒ 76.6 tf;Av/s = 0.253 cm²/cm,遠大於最小量 0.35bw/fyt = 0.0042 cm²/cm,用量充足。
- 四、最大間距規定:若 Vs,req ≤ 1.06√fc'·bw·d,s_max 取 d/2 與 60 cm 之較小者;若 Vs,req > 1.06√fc'·bw·d,s_max 取 d/4 與 30 cm 之較小者。本題 d/2 = 36 cm、d/4 = 18 cm;以 fc' = 280 為例,1.06√fc'·bw·d ≒ 63.9 tf < Vs = 76.6 tf,屬第二級,s_max = 18 cm。
- 五、檢核結論:實際間距 10 cm 小於 18 cm 及 30 cm,無論落入哪一級均符合最大間距規定;惟混凝土強度 fc' 未給定,Vc、Vs,req 與分級門檻無法確定,故僅能判定間距符合,斷面剪力容量仍待 fc' 確認。題目資料缺漏,無法得出唯一數值。
AI 依官方試題文字產生的參考解答,非考選部公告答案,內容僅供備考參考。