moea_joint_essay
104年
[土木] 大地工程學、結構設計
第 四 題
如【圖 4】，假設有一鋼筋混凝土短柱，斷面為 40 cm × 60 cm，主筋配置 6 根 D25(#8)鋼筋，箍筋為 D10(#3)鋼筋，淨保護層厚度 i = 4 cm。不可忽略壓力鋼筋所佔有混凝土面積之貢獻，試求此柱最小偏心距下之最大設計軸力（5 分）及偏心距 e 等於平衡偏心距 eb 時之平衡載重 Pb 及彎矩 Mb（10 分）。
混凝土斷面及性質：
b= 40 cm、h = 60 cm、fc'= 280 kg/cm²
Es = 2.04×10⁶ kg/cm²
鋼筋斷面及性質：
fy = 4200 kg/cm²
#8：As = 5.07 cm²，db = 2.54 cm
#3：As = 0.71 cm²，db = 1 cm
混凝土斷面及性質：
b= 40 cm、h = 60 cm、fc'= 280 kg/cm²
Es = 2.04×10⁶ kg/cm²
鋼筋斷面及性質：
fy = 4200 kg/cm²
#8：As = 5.07 cm²，db = 2.54 cm
#3：As = 0.71 cm²，db = 1 cm
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
此題分為兩部分：第一部分計算最大設計軸力 Pn(max) 及其對應之設計軸力 ϕPn(max)；第二部分計算平衡破壞狀態下的 Pb 及 Mb。需計算有效深度 d，並根據應變分布找出中性軸深度 c，再計算各部分受力與彎矩。
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- 斷面參數計算： 總鋼筋面積 Ast = 6 * 5.07 = 30.42 cm²。 有效深度 d = 60 - 4 - 1 - (2.54 / 2) = 53.73 cm。d' = 4 + 1 + 1.27 = 6.27 cm。
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