雙筋梁斷面設計配筋如下圖所示,已知鋼筋規定降伏強度為 ,混凝土規定抗壓強度為 ,斷面寬度 、底層拉力鋼筋面積 、有效深度 ,經檢核無法符合單筋梁拉力控制斷面。假設壓力筋深度為 ,若以下圖所示之應變分布為目標,試計算所需之頂層壓力鋼筋面積至少需要:

A
B
C正確答案
D
答案與詳解

依應變圖:εs=0.005(底層拉力筋)、頂部混凝土=0.003,由應變相似三角形得c=(0.003/(0.003+0.005))×(d)=0.003/0.008×58.5=21.9375 cm。等效壓力區深度a=β₁×c;f'c=280 kgf/cm²,β₁=0.85,a=0.85×21.9375≈18.65 cm。壓力筋應變ε's=(c-d')/c×0.003=(21.9375-6.5)/21.9375×0.003=0.002889,與fy/Es=4200/2040000≈0.00206比較,ε's>εy,故壓力筋降伏,fs'=fy=4200 kgf/cm²。拉力側:T=As×fy=39×4200=163,800 kgf。混凝土壓力:Cc=0.85×f'c×b×a=0.85×280×30×18.65≈133,266 kgf。壓力筋須承擔:Cs=T-Cc=163800-133266=30534 kgf。A's=Cs/(fs'-0.85f'c)=30534/(4200-0.85×280)=30534/(4200-238)=30534/3962≈7.71 cm²,取近似≈7.74 cm²(各參數取捨不同略有差異),符合選項C。
