司法三等申論題
113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 一 題
某一鋼筋混凝土方柱斷面配筋及其軸力-彎矩互制曲線如下圖所示，已知混凝土規定抗壓強度 f'_c=280 kgf/cm²，鋼筋降伏強度 f_y=4200 kgf/cm²，鋼筋彈性模數=2,040,000 kgf/cm²，D25 鋼筋單支斷面積 5.067 cm²。試依規範計算此柱斷面可承載之最大設計彎矩 Mu 值為何？又此載重下強度折減係數 ϕ 值為若干？（25 分）
📝 此題為申論題
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觀察 P_u-M_u 互制曲線圖，標記 ⊕ 的點為內側設計曲線向外突出的最右側，代表該斷面能承受的最大設計彎矩 M_u。此點發生於強度折減因數 ϕ 剛由過渡區達到最大值 0.9 的臨界狀態，亦即最外層拉力筋應變 ε_t = 0.005 之「張力控制極限點」。依此應變條件進行斷面的應變諧和分析與力平衡計算，即可精確求得 M_n 與對應的 M_u。
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【解題關鍵】最大設計彎矩 $M_u$ 發生在強度折減因數 $\phi$ 剛達到最大值 0.9 之張力控制極限點（即最外層拉力筋應變 $\epsilon_t = 0.005$ 時）。 【解答】 計算：
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