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普考申論題 113年 [土木工程] 結構學與鋼筋混凝土學概要

第 四 題

依現行建築物混凝土結構設計規範所示,當非預力梁配置剪力鋼筋少於規範所需之最小剪力鋼筋量時,須考慮尺寸效應修正以計算其混凝土剪力強度;請說明其修正方式與緣由。(25分)
📝 此題為申論題

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本題是鋼筋混凝土剪力設計的重要觀念題。首先要說明最小剪力鋼筋量的必要性,它不僅提供強度,更重要的是提供韌性和預警。接著,解釋「尺寸效應」在剪力行為中的物理意義,即梁的有效深度越大,其單位混凝土剪力強度反而越低,這與一般強度隨尺寸增加的直覺相反。然後,針對題目情境「剪力鋼筋少於規範所需之最小剪力鋼筋量」時,規範如何修正混凝土剪力強度 (Vc),應說明規範採取的保守策略,例如將 Vc 取為零或採用特定的折減係數。最後,深入闡述為何要進行這種修正,這主要與尺寸效應對剪力破壞模式的影響(從延展性轉向脆性)以及結構安全考量有關。

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【考點分析】 本題考查考生對現行建築物混凝土結構設計規範中,剪力設計的最小剪力鋼筋量規定、尺寸效應 (Size Effect) 現象及其對混凝土剪力強度 (Vc) 修正方式與緣由的理解。這是剪力設計中確保結構延展性和安全性的重要考量。 【理論/法規依據】

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