建築工程 102 年建築結構系統考古題

某大型實心公共藝術品外觀如圖一所示，其底部以正方形（邊長為d）之鋼板支撐黏 著於地面上，而重心位於該鋼板的形心正上方。設藝術品重量為W，而地震力（E） 亦作用於重心點。當設計地震力E = 0.1W，且底部支撐鋼板黏著範圍內不出現拉應 力時，試求下述兩種情況下之最小d 值分別為何？ ㈠自重及地震力共同作用時。（10 分） ㈡出平面（out of plane）的另一向地震力也同時作用於重心點，造成兩個水平地震 力與一個自重共同作用時。（10 分） 圖一

圖二為簡支梁，其右端帶有懸臂長度，梁上承受均佈載重。若X = L/2，則AB 間的 最大彎矩為何（10 分）？若此梁為RC 構造，試繪出因彎矩產生的主要拉力鋼筋位 置（10 分）。 圖二 1 m E W d B C A L X ω 102年特種考試地方政府公務人員考試試題 類 科： 建築工程、公職建築師

某廢棄工廠再利用案例中，有一個鋼鐵桁架結構狀況良好，各桿件的斷面尺寸皆相 同，如圖三所示。由於需要在C 點加上載重Q，故先要評估其結構安全性。今擬 就C 點有載重時，可能造成那根桿件最先發生挫曲破壞進行評估（可忽略自重影響）， 試提出評估結果。（20 分） 圖三

現行抗震設計的作法有許多跟只抵抗重力或風力的設計不同，導致抗震RC 結構的 桿件尺寸及細部設計會有許多特殊之處。有一個重要概念為：強柱弱梁。試說明此 一概念如何落實在一個RC 抗彎矩構架的柱梁尺寸設計中。（20 分）

某一戶外重要大型公共藝術（長寬各3 米，高4 米）於颱風中受損，需要緊急搭建 一個保護其不受風力作用，同時可進行維修的施工棚架，使用期間以一年計。施工 棚架以該藝術品為中心，可用外部最大尺寸為長寬各18 米但高度無限制，內部要有 淨空長寬各12 米及高5 米；尚須設置一個門（高4 米，寬5 米）作為施工機具進 出口。棚架要滿足可以在颱風季節裡的抗風強度，以及兼顧造型美觀。試提出建築規 劃草案，並說明結構系統的概念，以便由結構技師接手進行細部計算。（20 分） 4 m 4 @ 3 m = 12 m A C B Q