建築工程 103 年建築結構系統考古題

如下圖 及 所示之鋼筋混凝土梁，L 為跨長，w 為單位長度均佈載重，A 為固定 端（fixed end），B 為鉸接（hinge connection），C 為滾動支承（roller support）， D 鉸接，E 為滾動支承。請回答下列問題：  計算支承反力並繪剪力圖及彎矩圖。（20 分）  依照 之各梁剪力和彎矩圖，圖示及說明RC 梁之抗拉主鋼筋位置及剪力筋配 置。（20 分）   wL/2 L L/2 E D

回答下列各題：（每小題10 分，共40 分） 圖 1-(1)所示為某單層建築物之結構平面，樓板為剛性。在水平地震作用下，其合 力作用線如圖所示，假設B、C 構架之橫力分配係數皆為D，試問為防止地震力 作用下建築物產生扭轉，在系統規劃上A 構架之橫力分配係數應為多少才合適？ 圖1-(1)  圖1-(2)所示塔形結構，結點皆為鉸接。在P1, P2 水平力作用下，試研判那些桿件 為零桿（不受力），那些桿件受軸壓力？ 圖1-(2) （請接第二頁） 地震力合力 B C 3m 6m 6m 8m A 1 0 3 年公務人員特種考試警察人員考試 103年公務人員特種考試一般警察人員考試 103年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 全三頁 第二頁 P (b) (c) a a 2a a

請回答下列問題：（每小題12 分，共36 分） 圖1-1 所示為一雙曲拋物薄殼結構，A、B、C 三點等高，D 點較此三點高5 m。 此薄殼結構之平面投影為一30 m × 30 m 之正方形。試說明圖中虛線AC 與BD 之 結構特性，並取AC、BD 交點附近之殼面自由體說明薄殼在均佈外力作用下之應 力行為。 圖1-1 圖1-2 為建築物剪力牆之配置規劃，試說明各種配置規劃在建築物耐震或系統行 為上之缺點。 (a)剪力牆配置偏平面之某一側 (b)剪力牆在構架立面上不連續 (c)構架中間跨之兩側配置剪力牆 圖1-2 繪圖說明鋼筋混凝土構架在水平地震來回作用下，幾種可能產生之柱破壞模式。 在這些柱破壞模式中那些破壞缺乏韌性？ 103年公務人員高等考試三級考試試題 代號： 全一張 （背面） 25820 25920

如下圖示之鋼筋混凝土（RC）弧形拱構，請回答下列問題：  從造型及材料觀點，說明拱之力學特性。（10 分）  今RC 拱因支撐柱的底端發生側移現象，致危及拱構的安全，在維持拱造型及拱 下方的通視前提下，建議兩種合理可行的補強方案。（10 分）

A B C l 2 l 2 (a) A B C D 2m 2m 2m 2m 10t 圖1-(3)所示之樑，原斷面為 之正方形（圖(b)），若將斷面改為 a a 2 2  （圖(c)）， 則樑之最大彎矩是否改變？又C 點之變位（deflection）將減為原來之多少？ 圖1-(3)  圖1-(4)所示之結構，CD 桿與AB 桿在同一水平面上，A、B、D 皆為固定端，C 點為剛節點（rigid joint），試說明AB 桿在圖示結構加載狀態下（CD 受垂直方 向均佈載重）之內力行為。 圖1-(4) 二、圖2 所示構架A、D 為固定端，B、C 為鉸，試分析此構架在10t 水平作用下之桿件 內力，並繪軸力圖（N-D）、剪力圖（V-D）及彎矩圖（M-D）。（20 分） 圖2 （請接第三頁） q 均佈 載重 1 0 3 年公務人員特種考試警察人員考試 103年公務人員特種考試一般警察人員考試 103年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 全三頁 第三頁 P P l l l (a) (b) B D F H J L N A M 4m 6@4m=24m C E G I K

圖2 所示結構為某文化資產展示場之屋頂，A、F 端固定，AB、DF 之EI 值相同。 規劃時考慮採自然光，故在B、D 間設置桁架結構。試分析在所示載重下： AB  、DF 之軸力、剪力及彎矩。（12 分） 中間桁架各桿之內力。（8 分） EI 5m 10kN 2.5m 2.5m 4m 5m 4m F E D C B A EI 圖2

大地震總是造成人民生命及財產嚴重傷亡和損失，建築物的結構安全愈形重要，就 「耐震（earthquake resistance）、隔震（seismic isolation）、制振（vibrational control）」等觀點，分別說明建築物對抗地震的策略，並各舉一例說明。（20 分）

茲有鋼筋混凝土樑受外力如圖3 所示，假定樑之自重不計：（每小題10 分，共20 分）  試繪此樑之彎矩圖及剪力圖。  根據剪力分布研判圖(a)及(b)之剪力配筋規劃是否適切？若不適切，應如何改善？ 圖3

圖3 所示為一木構樓板樑，斷面均勻。樑之支承點B 為膠合層木大樑（Glulam Beam），A、C 兩端支承。試分析在均佈載重q 作用下，此樑之內力，並繪彎矩圖。 另針對B 點附近之彎矩及變形行為，為保持樓板面平整，B 點附近樓板樑與大樑必 須有較適切之構造規劃，試繪圖示其作法。（20 分） q C B A 圖3 l l

針對基礎開挖之設計，於基地調查階段，需注意那些要點，以作為設計防護措施之 依據。（20 分） A B C D E

圖4(a)所示為一跨度24m 之鋼構威倫第桁架（Vierendeel truss）： （每小題10 分，共20 分）  試繪結點A、C 之構造詳細。  說明威倫第桁架在系統外力承載與桿件行為上與圖4(b)所示桁架（Truss）有何不同。 圖4(a) 圖4(b)

折版（Folded Plate）為典型的型抗結構（Form Resistant Structure），但因版厚小， 折版覆蓋面積太大時，仍會產生嚴重變形，因此在系統規劃上必須適當納入考慮。 茲有圖4 所示之建築平面，其屋頂擬採RC 折版，折版之縱向沿48 m 進深方向，試 繪此折版規劃，並說明減少折版變形之方式。（24 分） 處為柱位置 3@16m=48m 5@6m =30m 主入口 圖4