專技高考申論題
111年
[土木工程技師] 結構設計(包括鋼筋混凝土設計與鋼結構設計)
第 四 題
四、圖示為鋼筋混凝土 T 型梁的斷面，有效版寬 75 cm。梁承受正彎矩，配置雙層排列的拉力鋼筋，有效深度 d = 50.2 cm，最外層受拉鋼筋位置 dt = 53.1 cm。混凝土抗壓強度 f'c = 280 kgf/cm2，拉力鋼筋降伏強度 fy = 4200 kgf/cm2。試計算此 T 型梁規範容許的最大量拉力鋼筋截面積 As，並以拉力鋼筋截面積 As 計算設計彎矩強度 phi*Mn。（25 分）
(附圖描述：翼緣寬 75cm，翼緣厚 10cm，梁寬 35cm，梁總高 60cm)
(附圖描述：翼緣寬 75cm，翼緣厚 10cm，梁寬 35cm，梁總高 60cm)
📝 此題為申論題
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看到此題先想「最大鋼筋量」的規範限制：非預力撓曲構件的最外層受拉鋼筋淨拉應變 εt 於標稱強度時必須 ≥ 0.004。以此為起點，利用應變諧和（Strain Compatibility）計算出中性軸深度 c 與等值應力塊深度 a，並判斷 a 是否大於翼緣厚度以確認是否為「真 T 型梁」。最後透過內力平衡求得最大鋼筋量 As，並根據 εt 決定對應之強度折減係數 φ，進而計算出設計彎矩強度。
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【解題關鍵】非預力撓曲構件之最大拉力鋼筋量受限於最外層受拉鋼筋淨拉應變 $\epsilon_t \ge 0.004$ 的規範限制，需藉此決定中性軸深度並進行力平衡與強度折減計算。 【解答】 Step 1：最大鋼筋量條件與中性軸深度
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