專技高考申論題
113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 三 題
如圖所示有一塊厚度 10 mm 之 A572 Gr. 50 鋼板（降伏強度與抗拉強度的標稱值分別為 345MPa 與 450MPa），先銲接於 A992 材質 W14× 90 型鋼柱再與直徑 20 mm 螺栓一起使用以連接 A992 材質 W16× 50 型鋼梁。針對上述鋼板考慮剪力降伏，剪力斷裂與塊狀剪力撕裂，試依 ASD 決定其設計剪力強度。另外，針對鋼構材使用性除撓度與振動，試列舉設計考慮之其它事項。（25 分）
(附圖包含連接板側面圖，螺栓孔距為 40-80-80-40 mm，邊距為 40 mm 與 50 mm)
📝 此題為申論題
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看到單剪板接合題型，首先應確認三種破壞模式（剪力降伏、剪力斷裂、塊狀剪力撕裂）的檢核公式與對應的 ASD 安全係數（降伏 1.5，斷裂/撕裂 2.0）。計算淨斷面積時，務必注意螺栓孔徑需同時考量標準孔寬與邊緣損傷裕度（通常為螺栓直徑 + 4 mm）。對於使用性規範（AISC Chapter L），除了常見的撓度和振動外，側移、接合部滑動與熱脹冷縮亦為常考之實務設計重點。
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【解題關鍵】本題需分別計算單剪板的剪力降伏、剪力斷裂及塊狀剪力撕裂強度，取其最小值作為設計強度，並依據規範列舉鋼構件使用性設計之其他考量要素。 【解答】 一、 決定鋼板之設計剪力強度 (ASD)
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