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
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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本題為典型的鋼筋混凝土懸臂梁單筋斷面設計。解題首要步驟是依現行規範(1.2D+1.6L)計算極限載重與固定端最大負彎矩，接著假設為拉力控制斷面(φ=0.9)求出需求鋼筋量，最後決定鋼筋根數並進行拉力控制(應變>0.005)及最小鋼筋比之檢核。由於為懸臂梁，須注意主鋼筋應配置於斷面頂部。
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【解題關鍵】採用現行規範載重組合(1.2D+1.6L)求極限彎矩，利用單筋梁公式設計鋼筋量，最後檢核拉力控制應變與最小鋼筋量。 【解答】 Step 1：計算極限載重與最大彎矩
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