106 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 00310 全一頁

等 別 ：

高等考試

類 科 ：

結構工程技師

科 目 ：

鋼筋混凝土設計與預力混凝土設計

考試時間 ：

2 小時

※注意：

可以使用電子計算器。

• 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

使用規範：土木水利 401-100 ，否則不計分。 可能使用之公式，但不限於：

• 一、柱斷面為 40 cm × 40 cm ，配置 8 根 D 25 （ # 8 ）鋼筋（ fy= 4,200 kgf/cm 2 ， Ab= 5.067 cm 2 ） ， 如圖 1 所示。混凝土強度 c f  = 210 kgf/cm 2 ，經耐震評估後，發現必須擴柱為 40 cm × 70 cm ，使用常重混凝土， c f  = 210 kgf/cm 2 ，鋼筋為 8 根 D 25 （ # 8 ） ，分布於長 向之兩邊，保護層 6.5 cm ，試求偏心 e = 0 時的軸力強度與適當軸力下長邊所能承受 最大可能彎矩。混凝土之應力應變關係可簡化如圖 2 。 （ 25 分）

15

cm

40

cm

15

cm

混凝土應力應變關係

c

f



1.0

c

f



0.8

0.002

0.003

1

• 二、承上題，為確保該柱新舊混凝土可充分結合，以發揮複合作用，請問新舊混凝土介 面在彎矩最大時需承受多少剪力，如何設計植筋以確保介面不致分離，新舊混凝土 間已經過表面粗糙處理。 （植筋使用 D 19 ， fy= 4,200 kgf/cm 2 ， Ab= 3.871 cm 2 ） （ 25 分）

• 三、一獨立基腳 4.0 m × 4.0 m ，於中央處有一柱， 45 cm × 45 cm ， （該柱承受使用靜載重 180 tf ， 使用活載重 120 tf ， c f  =350 kgf/cm 2 ） 。已知基腳之厚度為 80 cm ， c f  =210 kgf/cm 2 ，土 壤承載力為 3 kgf/cm 2 ，基腳上方有覆土 1 m ，土壤密度為 1,900 kg/m 3 ，試求所需之彎 矩鋼筋量為何，並檢核剪力強度是否足夠。 （ 25 分）

• 四、試說明施加預力之目的，及先拉法與後拉法預力梁預力損失原因及計算公式（需考慮時 間因素） ，一設計良好之預力梁，規範建議之最終預力損失總量大約多少（ lump-sum ）？ （ 25 分）

（請接背面）

座號：

106 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 00320 全一頁

等 別 ：

高等考試

類 科 ：

結構工程技師

科 目 ：

鋼結構設計

考試時間 ：

2 小時

※注意：

可以使用電子計算器。

• 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、請就下列四種鋼材中選擇一種最適合於上部結構採用全斷面銲接之鋼結構跨海大 橋，並舉出四項理由說明選擇該鋼種之原因，多於四項，第五項起不予計分。 （ 25 分）

• 二、請敘述高強度螺栓接合中摩阻型（ Slip-critical ）螺栓接合承受剪力時之傳遞機制及如 何定義其極限狀態。 （ 15 分）

• 三、某工程師依據容許應力設計法設計一長 6m 承受純軸壓之銲接組合 H 型鋼 H700 × 300 × 25 × 50 ，應力檢核時得容許應力（ Fa ）為 0.34Fy ，請問計算所得之值容許 應力（ Fa ）是否合理？請敘述原因。 （ 30 分） （假設 Kx=0.8 、 Ky=2.1 ， Cc=128 ）

• 四、一銲接於鋼柱托架承受 P 之集中載重，採用 E70XX 銲條，填角銲之有效喉厚為 10 mm ，銲道長度如下圖，上、下水平銲道長度相同。請依極限設計法檢核該銲道可 承受之最大集中載重 Pu 。 （ 30 分） （ EXX F 0.6  ， 0.75   ，不須考慮載重係數）

40 cm

50 cm

P

80 cm

（請接背面）

座號：

106 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨

普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 00330 全一張 （正面）

等 別 ：

高等考試

類 科 ：

結構工程技師

科 目 ：

結構動力分析與耐震設計

考試時間 ：

2 小時

※注意：

可以使用電子計算器。

不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、單自由度系統如圖一，令阻尼比（ Damping ratio ） 0.05 ，初始位移 0 v ，初始速度 0 ， 試求此系統來回震動 3 次後，振幅（ Amplitude ）為何？（ 25 分）

0.05

k

M

圖一

• 二、三自由度門形結構如圖二，試建立此結構之運動方程式（無阻尼）。（ 25 分） （不考慮 m 對 3 2 , v v 自由度之轉動慣量）

EI2 ,

EI1

EI1

圖二

三、結構如圖三，令牆及梁為剛性（ Rigid ） ，試求編號 1 、 2 、 3 、 4 柱子所受的剪力。 （ 25 分）

V

牆

牆

EI

EI

EI

EI

1

2

3

4

圖三

座號：

106 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 代號： 00330 全一張 （背面）

普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等 別 ：

高等考試

類 科 ：

結構工程技師

科 目 ：

結構動力分析與耐震設計

四、橋柱結構承受水平地震如圖四，令橋柱振動之振態（ Modal shape ） 2 2 ) ( L x x   ，試求：

• 此振態對應之頻率（ Frequency ）  為何？（ 20 分）

• 若此頻率  與地動之頻率  相同時，會有什麼現象？（ 5 分）

L

M

EI,

106 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨

普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 00340 全一張 （正面）

等 別 ：

高等考試

類 科 ：

結構工程技師

科 目 ：

材料力學

考試時間 ：

2 小時

※注意：

可以使用電子計算器。

• 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、一剛性梁由三根直徑 25 mm 的 A-36 鋼桿支撐， 250 MPa  y  ，承受一 230kN  P 的 負載，試回答下列問題：

• 試求每一鋼桿所受的力。鋼桿視為完全彈塑性材料。 （ 15 分）

• 承 ，當 230kN  P 的負載移除後，試求每一鋼桿之殘餘應力。 （ 15 分）

Ｐ

座號：

二、試回答下列問題：

• 一空心圓薄管因製造誤差可能導致管外徑中心與內徑中心有如圖示之偏心距 e ， e 15

• 若偏心距 為半徑差的四分之一時，其扭轉強度降低的百分比為何？（ 分） ，因偏心造成之最大剪應力與最小剪應力比值為何？（ 10 分）

• 三、已知一曲梁及其斷面如圖所示，若容許彎壓應力為 50MPa ) (  c allow  ，而容許彎拉應 力為 120MPa ) (  t allow  ，試求最大作用力 P 之大小。 （ 20 分）

106 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 代號： 00340 全一張 （背面）

普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等 別 ：

高等考試

類 科 ：

結構工程技師

科 目 ：

材料力學

• 四、一 L 形剛性連桿由插銷 A 支撐，鋼線 BC 的未拉伸長度 200 mm ，截面積 22.5 mm 2 ， D 點與壁間短鋁塊未負載長度 50 mm ，截面積 40 mm 2 ，若連桿受圖示垂直負載 450 N ， E 鋼 =200 GPa ， E 鋁 =70 GPa ，試求：

• 20 分）

• A 的旋轉角。 （ 5 分）

106 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

代號： 00350

全三頁 第一頁

等 別 ：

高等考試

類 科 ：

結構工程技師

科 目 ：

土壤力學與基礎設計

考試時間 ：

2 小時

座號：

※注意：

可以使用電子計算器。

• 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、現場夯實土壤因日曬、風吹蒸發，土壤很難控制 OMC  之含水量，故填土工程設計之工地 密度為 0.95 或 dmax  0.98 ，試依夯實土壤工程特性（乾側、濕側夯實）如圖 1-1 及表 1-1 所 示，請定出表 1-2 各工程夯實規範（需標準夯實或改良夯實、乾側含水量或濕側含水量及 設計要求重點，如要求承載力、要求排水性、要求自癒性 … ） 。 （請繪表 1-2 作答） （ 20 分）

註 1

：施工規範設計原則為依據下面特性而定：

• 要求強度：則設計採改良型（高能量）夯實、乾側含水量。

• 要求排水：則設計採乾側含水量。

• 要求承載力：則設計採改良型（高能量）夯實、乾側含水量。

• 要求粘土自癒性（ Self healing ）則設計採標準型（低能量）夯實規範、濕側 含水量。

• 註 2 ：粘土自癒性（ Self healing ）為粘土在外力作用下產生微裂縫，可依粘土的粘著 性而自行癒合的特性。但粘土必須存在塑性狀態，故含水量應在塑性限度與液 性限度之間，即 LL ≧ ω ≧ PL ，而只有在濕側夯實粘土才有自癒性，其在粘土 壩心為非常重要的工程特性。

106 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等 別 ：

高等考試

類 科 ：

結構工程技師

科 目 ：

土壤力學與基礎設計

• 二、某路面設計需要基底層土壤填方 CBR=10 ，今有基底層借土區土壤經由下列夯實試驗， 請繪夯實曲線（ 5 分） ，並求 dmax  、 OMC  （ 5 分）及請問工地密度百分比應要求多少？ （ 5 分）

• 三、某電子公司基地，欲建造精密廠房，經委由某試驗公司進行 0.3m × 0.3m 平鈑載重試 驗，得平鈑載重曲線，如圖 3-1 所示，精密廠房之基腳採用 2m × 2m 獨立基腳如圖 3-2 所示，試以平鈑載重試驗曲線設計基礎承載力： （列出計算過程，否則不給分）

• 承載力控制設計，在 2  FS 之下，廠房單柱之容許承載力 a Q ？（ 5 分）與對應之沉陷 量 H  ？（ 5 分）

• 沉陷量控制設計，在沉陷量 1cm   H 下，廠房之柱容許承載力 a Q ？（ 5 分）

• 請製作比較表 3-1 以供電子公司選擇。 （ 5 分）

1. 黏土地盤

) ( ) ( 平鈑 基腳 a a q q 

Qa

(kN)

載重

q

(kN/m

2

)

沉

陷

量

Δ

H

(cm)

直徑

1ft

平鈑

若無貫入之穿孔曲線，

則以

Δ

Ｈ

=1.0in(2.54cm)

對應之

q

為

qult

求柱容許承載力

回填γ

m

=18.0 kN/m

3

回填

q

0

=

γ

m

‧

Df

基礎平面

0.3m

×

0.3m

平鈑

2m

×

2m

基腳

砂土

回填

q

0

回填

q

0

Df

=1.0m

FS

容許承載力

qa

極限承載力

qult

2. 砂土地盤

代號： 00350

106 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

• 等 別 ： 高等考試

類 科 ：

結構工程技師

• 科 目 ：

土壤力學與基礎設計

• 四、某地下室開挖剖面，如圖 4-1 所示，其鑽探報告如表 4-1 所示，開工前之施工計畫為 研擬施工之安全，請分析以下問題：

• （註： 本案鑽探報告為公制，故請依公制計算， 2 / 1 tf m w  

• 基地旁為空地，會堆放材料，地表超載重 2 / 1 tf m q  ）

• 擋土壁使用打擊式 FSP IV 鋼版樁（ 15.0 m 長，打至 GL-14.0 m ） ，打樁時是否會振 動、液化損鄰，請說明打擊式鋼版樁與土壤 N 值特性與深度之關係。 （ 5 分）若施 工時為避免打樁振動、液化損鄰，應做那些應變措施？（ 5 分）

設計地下水位在 GL-1.0 m ，請以擋土壁最高流線分析管湧安全係數為多少？（ 10 分）

• 設計地下水位在 GL-1.0 m ，請分析上舉破壞（土湧）安全係數為多少？（ 5 分）又 在 FS =2 之下，為防止發生上舉破壞則基坑內地下水位應降至 GL-？ m 。 （ 10 分）

土壤短期不排水剪力強度 16 10 N S u  （ Terzaghi & Peck 1959 ） （本案砂土、粘土皆可

• 用） ，請分析隆起之安全係數為多少？（ 10 分） （ q H S FS u         ) 2 ( ）

土

（請接背面）

代號： 00350

106 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨

普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 00360 全一張 （正面）

等 別 ：

高等考試

類 科 ：

結構工程技師

科 目 ：

結構學

考試時間 ：

2 小時

※注意：

可以使用電子計算器。

• 不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

• 本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、圖一為平面桁架結構，尺寸和水平載重如圖所示，點 A 和點 E 為鉸支承，所有桿件 的彈性模數 E 與斷面積 A 皆為定值。試求：

• 15 分）

• C 之水平位移（需註明方向） 。 （ 15 分）

E

圖一

D

B

C

A

4 m

4 m

3 m

3 m

12 kN

9 kN

• 二、圖二為梁結構，尺寸和均佈載重如圖所示，點 c 為鉸接，所有桿件的彈性模數 E 與 斷面慣性矩 I 皆為定值。試以最小功法求固定端彎矩（需註明方向，採用其它方法計 算不予計分） 。 （ 20 分）

圖二

w

a

b

c

m

n

L

座號：

106 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨

普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 00360 全一張 （背面）

等 別 ：

高等考試

類 科 ：

結構工程技師

科 目 ：

結構學

• 三、圖三為剛架結構，尺寸和載重如圖所示，點 A 和點 D 為鉸支承，點 B 和點 C 為固接， 所有桿件的彈性模數 E 與斷面慣性矩 I 皆為定值。試以傾角變位法求各桿件端點之彎 矩，以及點 A 和點 D 之轉角（需註明方向，採用其它方法計算不予計分） 。 （ 30 分）

圖三

C

D

B

A

45 kN/m

2 m

2 m

4 m

6 m

60 kN

60 kN

• 四、圖四分別為三棟建築結構之樓層平面示意圖，粗線部分為剪力牆配置，試分別說明 此三種平面配置規劃用以傳遞水平載重之優缺點。 （ 20 分）

（

a

）

（

b

）

（

c

）