地特三等申論題
111年
[土木工程] 鋼筋混凝土學與設計
第 2 題
📖 題組：
一、有一耐震設計的鋼筋混凝土梁，設計的混凝土規定抗壓強度 f'c = 280 kgf/cm²，設計的撓曲鋼筋為 SD420 鋼筋。（25 分） 1.於混凝土灌漿時製作三顆標準圓柱試體。三顆圓柱試體進行抗壓試驗可得到抗壓強度。為符合設計的規定抗壓強度，請說明試驗所得抗壓強度的評量基準為何？ 2.撓曲鋼筋應符合 CNS 560 規定的 SD420W 之要求，惟 CNS 560 規定的 SD420 鋼筋亦可使用。SD420 鋼筋拉力試片進行的抗拉試驗可得實測降伏強度與實測抗拉強度。為使用 SD420 鋼筋，請說明 SD420 鋼筋實測降伏強度與實測抗拉強度應符合那些規定？
一、有一耐震設計的鋼筋混凝土梁，設計的混凝土規定抗壓強度 f'c = 280 kgf/cm²，設計的撓曲鋼筋為 SD420 鋼筋。（25 分） 1.於混凝土灌漿時製作三顆標準圓柱試體。三顆圓柱試體進行抗壓試驗可得到抗壓強度。為符合設計的規定抗壓強度，請說明試驗所得抗壓強度的評量基準為何？ 2.撓曲鋼筋應符合 CNS 560 規定的 SD420W 之要求，惟 CNS 560 規定的 SD420 鋼筋亦可使用。SD420 鋼筋拉力試片進行的抗拉試驗可得實測降伏強度與實測抗拉強度。為使用 SD420 鋼筋，請說明 SD420 鋼筋實測降伏強度與實測抗拉強度應符合那些規定？
撓曲鋼筋應符合 CNS 560 規定的 SD420W 之要求，惟 CNS 560 規定的 SD420 鋼筋亦可使用。SD420 鋼筋拉力試片進行的抗拉試驗可得實測降伏強度與實測抗拉強度。為使用 SD420 鋼筋，請說明 SD420 鋼筋實測降伏強度與實測抗拉強度應符合那些規定？
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到耐震設計中「以一般鋼筋（SD420）替代耐震抗震鋼筋（SD420W）」的考題，直覺必須聯想到《土木401規範》第15章（耐震設計）對鋼筋材料的兩大限制。思考邏輯是：1. 限制降伏強度上限（防止鋼筋強度過高導致剪力先破壞，破壞「強剪弱彎」機制）；2. 確保抗拉強度與降伏強度比值至少為 1.25（確保鋼筋降伏後具備足夠的應變硬化與韌性發展區間）。
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【破題】 依據我國《混凝土結構設計規範》（土木 401）耐震設計特別規定，為確保塑性鉸具備足夠之韌性變形能力，並避免高估降伏強度而引發非預期的脆性破壞（如剪力破壞），若以一般 SD420 鋼筋替代 SD420W 耐震鋼筋，其試驗強度必須受到嚴格的上下限規範。 【論述】
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