司法三等申論題
110年
[檢察事務官營繕工程組] 結構設計(包括鋼筋混凝土設計與鋼結構設計)
第 四 題
圖 2 所示為一鋼筋混凝土懸臂梁，其梁斷面寬= 40 cm，梁有效深度= 65 cm，混凝土抗壓強度f'c = 350 kgf/cm2，鋼筋之降伏強度 fy = 4200 kgf/cm2，E = 2040000 kgf/cm2，wd = 720 kgf/m（靜載重，含自重），wl = 800 kgf/m（活載重），L = 6 m。請依我國「混凝土結構設計規範」強度設計法，設計固定端處（A 點）的撓曲鋼筋（以單筋梁設計，一律使用 D29 鋼筋配筋，其面積與直徑分別為 6.47 cm2與 2.87 cm）。（30 分）
圖 2 懸臂梁示意圖
以下公式僅供參考，若有問題，應自行修正或補充：
ρ= 1/m(1-√(1-2mRn/fy)), Rn = Mn/bd^2
📝 此題為申論題
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本題測驗鋼筋混凝土單筋懸臂梁之撓曲設計。考生首先應判斷懸臂梁於固定端會產生最大負彎矩，因此主筋必須配置於斷面『頂部』；接著依序計算載重組合 (1.2D + 1.6L)、極限彎矩 (Mu)、所需鋼筋面積 (As)，最後決定鋼筋根數並務必檢核『最小鋼筋量』與『拉力筋應變 (大於0.005)』以確保設計符合規範要求。
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【解題關鍵】先計算設計載重與最大彎矩，利用單筋梁公式求取所需鋼筋量，並檢核延展性（拉力筋應變）與最小鋼筋量限制，最後依據懸臂梁受力特性確認主筋需配置於斷面頂部。 【解答】 計算：
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