แนวข้อสอบ กว. Reinforced Concrete Design พร้อมเฉลย

หัวข้อ “Reinforced Concrete Design” เป็นส่วนหนึ่งของการสอบใบอนุญาตภาคีวิศวกร (กว.) บน TUE.expert มีข้อซ้อมหัวข้อนี้ 25 ข้อ อยู่ใน 1 ชุดซ้อม ด้านล่างคือตัวอย่าง 5 ข้อ พร้อมเฉลยและคำอธิบาย ลองตอบเองก่อน แล้วกด “ดูเฉลย” ใต้แต่ละข้อเพื่อตรวจคำตอบ

ตัวอย่างข้อสอบ Reinforced Concrete Design 5 ข้อ

1. 1. เหตุใดวิศวกรจึงเลือกออกแบบคานคอนกรีตเสริมเหล็กแบบเสริมเหล็กรับแรงอัด (doubly reinforced beam) ในกรณีที่ขนาดหน้าตัดคานถูกจำกัด

   • A. เพื่อเพิ่มกำลังรับโมเมนต์และเพิ่มความเหนียวของคานโดยไม่ต้องขยายขนาดหน้าตัด
   • B. เพื่อลดปริมาณเหล็กเสริมรับแรงดึงที่จำเป็นให้เป็นศูนย์
   • C. เพื่อลดกำลังอัดประลัยของคอนกรีตที่ต้องใช้ในการออกแบบ
   • D. เพื่อป้องกันการแตกร้าวจากการหดตัวของคอนกรีตเพียงอย่างเดียว
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ A — เพื่อเพิ่มกำลังรับโมเมนต์และเพิ่มความเหนียวของคานโดยไม่ต้องขยายขนาดหน้าตัด

   เหล็กเสริมรับแรงอัดช่วยเพิ่มกำลังรับโมเมนต์และลดพฤติกรรมเปราะเมื่อไม่สามารถเพิ่มขนาดหน้าตัดคานได้ ไม่ใช่เพื่อยกเลิกเหล็กรับแรงดึงหรือลดกำลังคอนกรีตตามตัวเลือกอื่น

2. 2. คานคอนกรีตออกแบบโดยวิธีหน่วยแรงใช้งาน (WSD) รับโมเมนต์ใช้งาน M=80 kN·m กว้าง b=300 มม. ความลึกประสิทธิผล d=450 มม. ใช้อัตราส่วนโมดูลัส n=9 หน่วยแรงอัดคอนกรีตที่ยอมให้ fc=8.5 MPa และหน่วยแรงดึงเหล็กที่ยอมให้ fs=140 MPa จงคำนวณพื้นที่เหล็กเสริมรับแรงดึงที่ต้องการ

   • A. 1440 ตร.มม.
   • B. 1200 ตร.มม.
   • C. 1600 ตร.มม.
   • D. 1800 ตร.มม.
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ A — 1440 ตร.มม.

   คำนวณ k=1/(1+fs/(n·fc))=0.353 จากนั้น j=1-k/3=0.882 แล้วหา As=M/(fs·j·d)=80×10^6/(140×0.882×450)≈1440 ตร.มม. ตัวเลือกอื่นเกิดจากการละเลยค่า j หรือคำนวณ k ผิด

3. 3. ฐานรากแผ่รับน้ำหนักบรรทุกใช้งานจากเสา น้ำหนักบรรทุกคงที่ 800 kN และน้ำหนักบรรทุกจร 400 kN หน่วยแรงแบกทานดินสุทธิที่ยอมให้ qa=200 kPa จงคำนวณพื้นที่ฐานรากที่ต้องการอย่างน้อย

   • A. 6.0 ตร.ม.
   • B. 4.8 ตร.ม.
   • C. 7.2 ตร.ม.
   • D. 5.0 ตร.ม.
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ A — 6.0 ตร.ม.

   พื้นที่ฐานรากออกแบบด้วยน้ำหนักบรรทุกใช้งาน (ไม่คูณตัวคูณน้ำหนักประลัย) หารด้วยหน่วยแรงแบกทานที่ยอมให้ คือ (800+400)/200=6.0 ตร.ม. ตัวเลือกอื่นใช้ตัวเลขน้ำหนักหรือหน่วยแรงผิด

4. 4. ฐานรากแผ่รูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 3.0x3.0 เมตร รองรับเสาสี่เหลี่ยมจัตุรัส 400x400 มม. ฐานรากมีระยะประสิทธิผล d เท่ากับ 450 มม. และแรงดันดินสุทธิที่เพิ่มค่าแล้ว (factored net soil pressure) เท่ากับ 150 kN ต่อตารางเมตร จงหาแรงเฉือนออกแบบสำหรับตรวจสอบแรงเฉือนแบบเจาะทะลุ (two-way punching shear) ที่ระยะ d ส่วน 2 จากผิวเสา

   • A. 1035 kN
   • B. 1242 kN
   • C. 1350 kN
   • D. 1450 kN
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ B — 1242 kN

   ด้านของหน้าตัดวิกฤตเท่ากับ 400 บวก 450 เท่ากับ 850 มม. หรือ 0.85 เมตร พื้นที่หน้าตัดวิกฤตเท่ากับ 0.7225 ตร.ม. Vu เท่ากับ 150 คูณ (9 ลบ 0.7225) เท่ากับประมาณ 1242 kN ตัวเลือก A มักเกิดจากคำนวณด้านหน้าตัดวิกฤตผิดโดยใช้ d ส่วน 2 บวก c แทนที่จะเป็น d บวก c

5. 5. คานคอนกรีตเสริมเหล็ก bw=300 มม. d=500 มม. ใช้ f'c=24 MPa และ fy=400 MPa จงหาพื้นที่เหล็กเสริมรับแรงดึงต่ำสุด (As,min) ตามข้อกำหนดมาตรฐาน

   • A. 525 ตร.มม.
   • B. 459 ตร.มม.
   • C. 600 ตร.มม.
   • D. 750 ตร.มม.
   ดูเฉลย

   คำตอบ: ข้อ A — 525 ตร.มม.

   As,min ต้องใช้ค่าที่มากกว่าระหว่างสองสูตร คือ 1.4/fy·bw·d=525 ตร.มม. และ 0.25√f'c/fy·bw·d=459 ตร.มม. จึงเลือก 525 ตร.มม. ผู้ที่ตอบ 459 ใช้เพียงสูตรเดียวโดยไม่เปรียบเทียบ

ชุดซ้อมที่มีหัวข้อ Reinforced Concrete Design

• กว. ภาคีวิศวกรโยธา หมวดวิชาเฉพาะ — ชุดจำลองสอบเต็ม 100 ข้อ100 ข้อ
  ฿159

หัวข้ออื่นในแนวข้อสอบ กว.