建築工程 112 年建築結構系統考古題

112 年特種考試地方政府公務人員考試試題 等 別：三等考試 類 科：建築工程 科 目：建築結構系統 考試時間：2 小時 座號： 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。 如圖一所示之外伸梁，A 點為鉸支承而D 點為滾支承。若B 與C 二點 各承受一集中載重，DE 間為均佈載重作用，各施力大小請參考圖一所 示，試回答下列問題： A 及D 點之支承反力為何？（10 分） 試繪製外伸梁之剪力與彎矩圖（須標示各轉折點數值）。（15 分） 圖一 如圖二所示之簡單桁架系統，D 點為滾支承而F 點為鉸支承。若A、B 及C 三個節點上各承受一集中載重，各施力大小請參考圖二所示，試回 答下列問題： D 及F 點之支承反力為何？（10 分） 各桿件內力分別為何？（15 分） 圖二 建築物之水平載重抵抗系統，一般可採用斜撑、加大構材斷面或剪力牆 等方式，若以剪力牆進行設計時，其平面與立面配置原則為何？試就其 抵抗扭轉及避免軟弱層效應等要項，請配合圖示論述。（25 分） 因應國家淨零碳排之永續發展策略，以鋼筋混凝土造之建築物而言，若 為增加結構體之使用年限或延長其耐用壽命，除安全性相關設計須提升 外，以耐久性而言，於設計階段中可進行何種要項調整或強化，則可減 少混凝土內部鋼筋鏽蝕之風險，可就建築物混凝土結構設計規範中相關 要項論述之。（25 分）

已知某桿件兩端為鉸接如圖1 所示，設桿件的挫屈強度為：

如圖所繪是一支梁在編號3的地方加了一條懸索（點1-3）支撐，1跟2兩個 支承點可視為鉸接端。試回答下列問題： 試求點1的反力大小。（10分） 不計自重影響，試繪出梁（點2-4）的剪力圖、彎矩圖、軸力圖。（15分）

2 π EI L 。試問： 在溫度增加或降低時，才會出現挫屈現象？請說明理由。（10 分） 會產生挫屈現象的溫度改變量T  為多少？（20 分） 圖1 二、如圖2 所示為一桁架結構，結構上只在A 點受到外力P 作用。試回答以 下題目： K 及O 兩點的反力各為若干？（10 分） 零桿有那幾根？（20 分） 圖2 A B C D E d d J O F G P K H L M N d d d d I

圖示桁架受到右端一個集中載重P作用，試回答下列問題： 找出所有的張力桿件。（15分） 找出所有的零桿。（10分） 0.5 m 1 2

如圖3 所示某堅硬RC 地梁座落在基地土壤上，所受外力為均佈的 8 kN/m，若將土壤反力視為從A 到B 的均佈載重，請回答下列問題： （每小題10 分，共20 分） 繪出此梁剪力圖。 繪出此梁彎矩圖。 圖3

建築基礎隔震系統是近年來在國內外被常用以抵抗地震的結構系統，以 保護結構體及非結構體。（每小題10 分，共20 分） 請舉例說明兩類隔震系統的原理。 請說明可能會導致隔震系統失效的可能狀況？ A B C D 8 kN/m 3 m 1.5 m 1.5 m

P l l l l l 三、某山邊別墅擬設計成圖(a)的RC懸臂式平版建築，根據現場條件，可以將 結構模型簡化成圖(b)的形式。設若只考慮垂直載重ω的影響，不考慮其他 形式的載重。試說明此結構的：（每小題10分，共30分） 水平桿件ABC的彎矩圖約略為何？ C、F、G三個點的反力方向為何？ 水平桿件DEF配筋時，主要拉力鋼筋會在何處？（請用簡圖繪出） 四、近年來在地震安全領域有一個新技術稱為「隔震建築」（Base-isolated Buildings），試說明下列相關議題：（每小題10分，共20分） 自結構力學角度（如結構自振頻率與地震頻率的關係）說明隔震建築為 何可以降低建築物受到的地震力？ 自歷年地震造成隔震建築損壞的經驗中，說明要設計一棟隔震建築時， 在建築設計、機電設備設計、隔震器施工方面需要注意那些事項，才能 讓隔震建築在地震時發揮它的功能？ 4 m 4 m 5 m 2 m 3 m