免費開始練習
普考申論題 107年 [土木工程] 結構學概要與鋼筋混凝土學概要

第 三 題

📖 題組:
四、一矩形梁斷面如下圖所示,梁寬為 40 cm,斷面有效深度為 55 cm,配置 D10 之箍筋,箍筋每肢斷面積為 0.7133 cm2,間距為 15 cm。混凝土抗壓強度為 280 kgf/cm2,鋼筋降伏強度為 4200 kgf/cm2。Vc = 0.53 * sqrt(f'c) * bw * d。 (一)求斷面設計剪力強度φVn。(15 分) (二)若箍筋用量可再提高,求此斷面最大所能提供的設計剪力強度φVn。(5 分) (三)若移除所有箍筋,求此斷面最大所能提供的設計剪力強度φVn。(5 分)
題組圖片
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (三)

若移除所有箍筋,求此斷面最大所能提供的設計剪力強度φVn。(5 分)

思路引導 VIP

看到「移除所有箍筋」,應直覺反應鋼筋提供的抗剪強度 Vs = 0。此時斷面的標稱剪力強度僅由混凝土貢獻(Vn = Vc),將題目提供的 Vc 公式代入後,乘上剪力強度折減係數(φ = 0.75)即可求得設計剪力強度 φVn。為求嚴謹,可補充無配置箍筋時規範對容許設計剪力(Vu)的限制條件。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】移除所有箍筋代表鋼筋抗剪強度 $V_s = 0$,此時斷面設計剪力強度僅由混凝土提供,即 $\phi V_n = \phi V_c$。 【解答】 Step 1:計算混凝土提供的標稱剪力強度 $V_c$

小題 (一)

求斷面設計剪力強度φVn。(15 分)

思路引導 VIP

這題是標準的 RC 梁斷面剪力強度計算題。解題關鍵在於觀察斷面圖正確判讀「箍筋肢數(n=4)」,分別計算混凝土抗剪強度(Vc)與鋼筋抗剪強度(Vs),並切記檢核 Vs 是否超過規範規定的斷面抗剪上限,最後乘上強度折減係數(φ=0.75)即可得分。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】依據規範,設計剪力強度 $\phi V_n = \phi (V_c + V_s)$,其中強度折減係數 $\phi = 0.75$,需自斷面圖正確判讀箍筋肢數($n=4$),並檢核 $V_s$ 是否超過規範上限。 【解答】 計算:

小題 (二)

若箍筋用量可再提高,求此斷面最大所能提供的設計剪力強度φVn。(5 分)

思路引導 VIP

看到「斷面最大所能提供的設計剪力強度」,應立即聯想到 RC 規範中為防止「腹部混凝土斜向壓碎 (Web crushing)」,對箍筋強度設有上限限制 $V_{s,max} = 2.12\sqrt{f_c'}b_wd$。計算出 $V_c$ 與 $V_{s,max}$ 後相加,再乘上剪力強度折減係數 $\phi=0.75$ 即可得解。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題關鍵】依混凝土結構設計規範,為避免混凝土腹部發生斜向壓碎,限制箍筋提供的最大剪力強度 $V_{s,max} = 2.12\sqrt{f_c'}b_wd$。 【解答】 Step 1:計算混凝土提供的剪力強度 $V_c$

📜 參考法條

內政部 106 年 7 月 1 日公布之「混凝土結構設計規範」或「土木 401-100」

🏷️ 相關主題

鋼筋混凝土梁:彎矩、剪力與鋼筋配置設計
查看更多「[土木工程] 結構學概要與鋼筋混凝土學概要」的主題分類考古題

升級 VIP 解鎖