所屬科目:二技統測◆土木類◆(一)材力與鋼筋混凝土
1. 一直徑15 cm高30 cm之常重混凝土圓柱試體,其重量為何?(提示:混凝土單位重為2300 kgf / m3 ) (A) 6 kgf (B) 9 kgf (C) 12 kgf (D) 15 kgf
2. 單鋼筋矩形梁,寬度為 30 cm,有效深度為 45 cm,總深度為 55 cm,\(f_c' = 350 \text{ kgf/cm}^2\),\(f_y = 3500 \text{ kgf/cm}^2\),當梁產生撓曲破壞時,受壓外緣混凝土應變達 0.003 時其抗拉鋼筋恰好降伏。已知鋼筋之彈性模數 \(E_s = 2.04 \times 10^6 \text{ kgf/cm}^2\),請問梁之抗拉鋼筋面積\(A_s = ?\) (A) \(A_s = 44 \text{ cm}^2\) (B) \(A_s = 58 \text{ cm}^2\) (C) \(A_s = 62 \text{ cm}^2\) (D) \(A_s = 69 \text{ cm}^2\)
3. 鋼筋混凝土螺箍柱最少須配置幾根柱主筋? (A) 6 根 (B) 5 根 (C) 4 根 (D) 3 根
4. 在設計單向版時,下列那一項不是決定版厚之主要因素? (A) 撓曲設計之需求 (B) 剪力設計之需求 (C) 撓度控制之需求 (D) 溫度鋼筋量之需求
5. 對於鋼筋之握裹設計,下列敘述何者有誤? (A) 直鋼筋受拉時之伸展長度不得少於 30 cm (B) 直鋼筋受壓時之伸展長度不得少於 20 cm (C) 計算 90 度標準彎鉤鋼筋及 180 度標準彎鉤鋼筋之基本伸展長度時,所採用之公式相同 (D) 採用標準彎鉤可以有效地縮短抗壓鋼筋之伸展長度
6. 圖(一)之T形梁,\(f'_c = 210 \text{ kgf/cm}^2\),\(f_y = 4200 \text{ kgf/cm}^2\),梁之抗拉鋼筋面積\(A_s = 40.4 \text{ cm}^2\),試求梁之彎矩計算強度\(M_n\): (A) \(M_n = 62 \text{ tf-m}\) (B) \(M_n = 66 \text{ tf-m}\) (C) \(M_n = 70 \text{ tf-m}\) (D) \(M_n = 74 \text{ tf-m}\)
7. 有一鋼筋混凝土 T 形梁斷面如圖(二)所示,梁上方為受壓面, \( f_c' = 280 \, \text{kgf} / \text{cm}^2 \), \( f_y = 4200 \, \text{kgf} / \text{cm}^2 \)。若欲將此 T 形梁斷面視為矩形梁斷面求其彎矩計算強度 \( M_n \),則此 T 形梁斷面所能容許之最大拉力鋼筋量 \( A_s \) 應為何?(A) 90 cm2 (B) 80 cm2 (C) 70 cm2 (D) 60 cm2
8. 如圖(三)所示,已知 \(f_c' = 210 \text{ kgf/cm}^2\), #4 鋼筋之降伏應力 \(f_y = 2800 \text{ kgf/cm}^2\), 每支#4 鋼筋之斷面積為 \(1.27 \text{ cm}^2\)。試求鋼筋混凝土梁之剪力計算強度 \(V_n\): (提示: 混凝土剪力強度以簡算法 \(V_c = 0.53\sqrt{f_c'}b_w d\) 計算之。) (A) \(V_n = 31 \text{ tf}\) (B) \(V_n = 28 \text{ tf}\) (C) \(V_n = 25 \text{ tf}\) (D) \(V_n = 22 \text{ tf}\)
9. 50 cm × 50 cm 之方形柱,\(f_c' = 210 \text{ kgf} / \text{cm}^2\),\(f_y = 4200 \text{ kgf} / \text{cm}^2\),柱之總鋼筋面積為 98 cm2,試求柱之純軸壓力 \(P_o\): (A) \(P_o = 840 \text{ tf}\) (B) \(P_o = 814 \text{ tf}\) (C) \(P_o = 796 \text{ tf}\) (D) \(P_o = 768 \text{ tf}\)
10. 下列有關橫箍柱之設計規定,何者正確? (A) 當橫箍柱採用#11、#14 和#18 縱向主鋼筋時,其橫箍筋應採用#3 (B) 橫箍筋間距可以大於縱向主鋼筋直徑的 16 倍 (C) 橫箍筋間距可以大於橫箍筋直徑的 48 倍 (D) 橫箍筋間距不可以大於柱的最小邊尺寸
11. 以延展性良好的鋼筋做拉力試驗,從應力應變圖中,直接可求得何值? (A) 剪力彈性模數 (B) 降伏應力 (C) 蒲松比 (D) 熱膨脹係數
12. 長度 \( L=1 \) m 之 I 型截面簡支梁,其 \( I_z = 1009.28 \times 10^{-6} \) m4,承受均佈載重 \( q = 40 \) N/m 之作用,如圖(四)所示,則在 A-A 截面上之最大剪應力 \(\tau_{\max}\) 大小為:(A) 1360 Pa(B) 1080 Pa(C) 904 Pa(D) 799 PaPa
13. 一圓形斷面鋼桿,其斷面積為 \( 2.0 \times 10^{-3} \, \text{m}^2 \),長為 \( 2 \, \text{m} \),兩端承受 \( 1000 \, \text{kN} \) 的拉力,已知鋼材的彈性模數 \( E = 200 \, \text{GPa} \),且材料仍在線彈性範圍內,則鋼桿的伸長量為: (A) 2.5 mm (B) 5 mm (C) 7.5 mm (D) 10 mm
14. 如圖(五)所示,等截面之線彈性桿件,其斷面積 \( A = 1.0 \times 10^{-3} \, \text{m}^2 \),長度為 \( 2 \, \text{m} \),材料之彈性模數 \( E = 200 \, \text{GPa} \),線熱膨脹係數為 \( 12 \times 10^{-6} \, /^\circ\text{C} \),茲將桿之兩端固定後,使桿件各部位之溫度同時上升 \( 50 \, ^\circ\text{C} \),且材料仍在線彈性範圍內,試求此桿件內所生之熱應力為: (A) 120 MPa 拉應力 (B) 240 MPa 拉應力 (C) 120 MPa 壓應力 (D) 240 MPa 壓應力
15. 如圖(六)所示之線彈性實心圓桿件 ABC,其在 A 端固定,B、C 橫截面的位置上各受 T 與 2T 之扭矩,該圓桿件斷面之極慣性矩為 J,剪力彈性模數為 G,且材料仍在線彈性範圍內,則 C 橫截面的扭轉角為: (A) \(\frac{3TL}{GJ}\) (B) \(\frac{4TL}{GJ}\) (C) \(\frac{5TL}{GJ}\) (D) \(\frac{6TL}{GJ}\)
16. 圖(七)所示之簡支梁承受三角形分佈載重,其 C 點處的彎矩為何? (A) \(w_o L^2\) (B) \(\frac{1}{12} w_o L^2\) (C) \(\frac{1}{6} w_o L^2\) (D) \(\frac{1}{2} w_o L^2\)
17. 圖(八)所示之梁,AB 段承受均佈載重 w,C 點承受集中載重 P,其剪力、彎矩圖之敘述何 者合理? (A) 剪力圖在 AB 段為斜直線 (B) 剪力圖在 BC 段為拋物線 (C) 彎矩圖在 AB 段為斜直線 (D) 彎矩圖在 BC 段為拋物線
18. 如圖(九)所示,一線彈性之懸臂梁,在自由端承受集中載重P,梁斷面為矩形,長 2 m, 若該梁之容許彎曲應力σallow = 1 GPa,則最大容許之P為: (A) 20 kN (B) 50 kN (C) 100 kN (D) 200 kN
19. 一平面應力元素之應力狀態,如圖(十)所示,使用莫爾圓分析,下列敘述何者是正確的? (A) 主應力為 110 MPa、10 MPa (B) 最大剪應力為 60 MPa (C) 莫爾圓的半徑為 30 MPa (D) 莫爾圓的圓心在(40 MPa, 0 MPa)
20. 如圖(十一)所示之懸臂梁 AB,其彈性模數為 \(E\),斷面積之慣性矩為 \(I\),長度為 \(L\),其受均佈載重 \(w\) 作用,且材料仍在線彈性範圍內,關於 B 點垂直撓度 \(\Delta_B\) 的敘述,下列何者正確? (A) \(\Delta_B\) 與 \(w\) 成正比 (B) \(\Delta_B\) 與 \(E\) 成正比 (C) \(\Delta_B\) 與 \(I\) 成正比 (D) \(\Delta_B\) 與 \(L\) 成反比