申論 1【極限設計法】有一拉力桿長4 m，由等邊雙角鋼組成，須承受靜載重8.0 tf 及活載重17.0 tf，雙角鋼和1.2 cm 厚連接板接合如圖1(a)所示，角鋼和連接板皆使用SMA400 鋼（F= 2.5 tf/cm2，F= 4.1 tf/cm2）。因受長度限制，沿應力方向僅能使y u用3 顆F10T 高拉力螺栓以承壓型結合，孔為標準孔，螺紋在剪力平面上，螺栓設計剪力強度φF =0.3tf/cm2。v㈠假設角鋼無塊狀剪力（Block shear）撕裂，從表(一)設計最經濟之雙角鋼斷面。（10 分）㈡若螺栓孔變形為設計考量(φ=.075,R=2.1LtF≤4.2dtF)，從表(二)螺栓群ncuu中，設計螺栓直徑。（10 分）㈢若將原設計F10T 螺栓由3 顆改為2 顆，再以縱向填角銲銲接補足強度如圖1(b)所示，使用E70 銲材（F = 4.9 tf /cm2），銲腳長0.6 cm，採用遮護金屬電弧銲接（SMAW）E70施工，求所需銲道總長L(cm)。並檢核連接板厚度是否足夠。（10 分）Tu單位: cm1(a)圖TuSMAW, 填角銲圖1(b)表(一) 等邊雙角鋼斷面性質H×H×t 總斷面積A C I I(d = 1.2 cm)xxy Y(mm) (cm2) (cm)(cm4)(cm4)2 L60×60×5 11.6 1.6639.2 98.5Cx2 L65×65×6 15.1 1.8158.8 146X X2 L70×70×6 16.3 1.9374.2 1782 L80×80×6 18.7 2.18113 2572 L90×90×6 21.1 2.42161 354 d表(二) JIS F10T 螺栓M16 M20 M22 M24 M27 M30標稱直徑 d (cm) 1.6 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0標稱面積 A (cm2) 2.01 3.14 3.8 4.52 5.73 7.07b