高普考題庫
103 年 103年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

鋼結構設計

這科隨機練其他年份

本卷皆為申論題，點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1設計用之直接分析法（Direct Analysis Method of Design）為美國鋼結構設計規範AISC 2010 版第C 章（Chapter C：Design for Stability）所增列之新設計法，此法與AISC 2005 版第C 章考慮構件之B 及B 的方法不同。試說明AISC 2010 版第C 章直接分析法所考量之重點。（15 分）
申論 2圖一所示長度為L 之均質梁，梁左端為滾支承，右端為固定端，已知此梁之塑性彎矩（Plastic Moment）為M。今有一集中載重W 施加在梁上，當載重W 位於x = aLp位置時，會有最不好的情況發生，此時W = b(M/L)，試求此a 及b 之值？p（20 分）WABLx圖一
申論 3長度15 m 之鋼柱承受軸壓力P 作用，柱底及柱頂之邊界條件，如圖二所示。今於柱中B 點處x-z 面上設置鉸接之側向支撐以防止側移，且已知此鋼柱承受靜載重30 tf及活載重80 tf。若此鋼柱採用W1468 型鋼，使用理論K 值，試以容許應力設計法（ASD），檢核此鋼柱是否滿足設計規範之安全要求？（25 分）W1468 鋼柱之材料性質及相關斷面尺寸如下所示：E=2,040 tf/cm2，F=2.5 tf/cm2，G=810 tf/cm2；A=129 cm2，d=35.7 cm，t=1.05 cm，ywb=25.5 cm，t=1.83 cm，I=30,200 cm4，I=5,060 cm4。ffxyzzPPC C5mB15m(鋼柱正視圖)10mAy (y-z)Ax x-z面(面)(鋼柱上視圖)圖二103年公務人員高等考試三級考試試題 代號：25570類 科： 結構工程科 目： 鋼結構設計
申論 4如圖三所示之鋼架結構，已知頂層樓版為剛體，樓版下方配置5 根W12120 之鋼柱，鋼柱（1）、（3）、（5）上下端均為鉸接，鋼柱（2）、（4）上端為剛接，其下端為鉸接。鋼架分析時僅需考慮平面內（In-plane）之彎曲與挫屈，不需考慮平面外（Out-of-plane）之彎曲與挫屈。5 根鋼柱皆採在平面內產生強軸彎曲的配置，鋼柱垂直配置如圖三所示。（每小題20 分，共40 分）試以LRFD 求柱（2）之B：（a）不考慮靠桿效應（K 取2.0），（b）考慮靠桿效應。試以LRFD 檢核柱（2）之安全性：（a）不考慮靠桿效應（K 取2.0），（b）考慮靠桿效應。鋼材料特性：F=2.5 tf/cm2，F=0.7 tf/cm2，E=2,040 tf/cm2，G=810 tf/cm2yrW12120 之斷面尺寸：A=228 cm2，d=33.3 cm，t=1.8 cm，b=31.3 cm，t=2.81 cmwffI=44,500 cm4，S=2,670 cm3，r=14 cm，I=14,400 cm4，S=920 cm3，r=7.95 cmxxxyyyZ=3,050 cm3，Z=1,400 cm3，X=368.22 tf/cm2，X=0.0372 cm4/tf2xy12120tf 120tf120tf60tf 60tf剛體12tf(1)(2)(3)(4)(5)5m(鋼柱正視圖)10m10m10m10m(鋼柱上視圖)圖三以下公式僅提供參考，若有問題應自行修正：2EIP1Pe；Bek2；(KL)2(K)21P/PueKPP萊梅厥公式（LeMessurier formula）：KePPIeK80rrXIh2LyLy111X(FF)2C f，；pFr(FF)2yrW2yyrLL2CSX2XXMCM(MM)bpMMbx1112M，nbpprLLpnL/r2(L/r)2prpbybyC.175.105(M/M)3.0(M/M)23.2bABABKLF.0877yFor 5.1F(.0658 2)FFor 5.1FF，，C；，crEccryccr2yc