高普考題庫
98 年 098年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

鋼結構設計

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本卷皆為申論題，點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1鋼結構設計規範有容許應力設計法、塑性設計法、極限設計法（LRFD），下列三個設計理念表達方程式各屬於那一種設計法？並試述每一個方程式中每一個英文符號的意義。mφR≥∑γQ㈠（8 分）ninii=1mR≥γ∑Q㈡nni（8 分）i=1Rmn≥∑Q㈢（9 分）F.S.nii=1
申論 2鋼結構設計通常假設樑柱接頭為剛性（Rigid）的構架，事實上實驗證實除了完全束制抗彎接頭（Fully Restrained moment connections）外，仍有許多樑柱接頭為半剛性（Semi-Rigid）的行為，或稱部分束制抗彎接頭（Partially Restrained moment connections），試以接頭端彎矩M 當縱座標，接頭端轉角θ當橫座標，運用端彎矩-端轉角關係曲線畫圖說明何謂半剛性樑柱接頭？試述半剛性接頭對於僅有樑及柱的鋼構架有何影響？（25 分）
申論 3何謂一階彈性彎矩？何謂二階彈性彎矩？極限設計法M=BM+BM的B以單一構件u1nt2lt1受力變形畫圖說明是用來考慮那一種效應？B比照畫圖說明是用來考慮那一種效應？又容許應力設計法如何考慮二階彈性彎矩的效應？若採用W12×65 截面A36 鋼材，A = 123 cm2，Z= 1586 cm3，Z= 723 cm3，r= 13.41 cm，r= 7.67 cm，L= 384 cm，x y x y pE = 2043 t/cm2，F= 2.54 t/cm2。該構件是一支有側移框架的柱，假定該樓層所有柱都承y受相同的軸壓力，並具有相同的截面尺寸與強弱軸方向。該柱承受軸壓力及端彎矩，已知有效長度係數K= 1.0，可側位移的K= 1.4，無側位移的K= 1.0，軸壓力P= 91 t，柱y x x u高L = 305 cm，無側移兩端強軸彎曲的彎矩各為M= 5.5 t-m，M= 8.3 t-m，有側ntx1 ntx2移端部強軸彎曲的較大彎矩M= 16.6 t-m，弱軸彎曲無側移及有側移的端部彎矩Mltx nty= M= 0。試用極限設計法計算二階彎矩M及M。（25 分）
申論 4假定現在要用鋼結構新建一座廠房，試以條列方式說明鋼結構設計的步驟。（25 分）P[]PFKLM=exp−.0419λ2 λ≤5.1 ; =.0877λ−2λ>5.1 ; λ =y; C=0.6-0.4(1);當當PccPcccπmrEMyy2CAF180rB=m; P=y; B=; L=y;1Peλ22ΣPpF1−uc1−uyfPΣPeePP8⎛MM⎞P⎛MM⎞⎜uy⎟P⎜uy⎟若u≥2.0則u+ux+≤0.1; 若u<2.0則u+ux+≤0.1φφ⎜φφ⎟φ⎜φφ⎟PP9⎝MM⎠φP2P⎝MM⎠nnbnxbnynnbnxbny⎡2⎤1⎛KL⎞⎢1−⎜⎟⎥F⎜⎟y⎢2⎝Cr⎠⎥π2π2⎣c⎦12E2E若KL/r≤C則F=；若KL/r >C則F=; C=;ca3ca2cF53⎛KL⎞1⎛KL⎞23(KL/r)⎜⎟⎜⎟y+−⎜⎟⎜⎟38⎝Cr⎠8⎝Cr⎠ccffCfCfff12π2Ea+bxmx+bymy≤0.1； a+bx+by≤0.1；F′ =F⎛−⎞⎛⎞6.0FFFe23(KL/r)2ffaF⎜1a⎟⎜−a⎟ybxby⎜⎟F1bxF'by⎜'⎟⎝⎠⎝F⎠exeyfffPMPCMπ2EAa+bx+by≤0.1;+≤0.1；+m≤0.1；P=FFFP.118MP⎛−⎞e2P(KL/r)abxbyypcrM⎜1⎟m⎜⎟⎝P⎠e