建築工程 98 年建築結構系統考古題

近年來永續建築（sustainable building）的概念已逐漸成為考量房屋設計時的重點之 一，試述在房屋結構體設計方面，有那些考量會與永續建築概念有關。（10 分）

某低窪地區要興建一棟5 層樓的市民活動中心，由於當地每逢豪雨就會有淹水的機 會，而且經常會達到1 公尺深，因此本中心的設計希望能夠成為周圍居民的水災緊 急收容所。基地為邊長50 米正方形的平面，北面及東面各為15 米道路；西面及南 面各有鄰房。試規劃此活動中心的合理結構系統，使其能滿足水災及地震的考量（請 說明如何達成），並且除了平時作為活動中心外，上述天災發生時，也可以作為臨時 收容所（請說明要如何滿足兩者的需求）。請繪出平立面圖說明之。（30 分）

試計算下圖內ABC 桿件中最大的彎矩及剪力值。（20 分）若桿件ABC 的矩形斷面 為40×40 公分，試問最大的軸向拉應力為若干。（20 分） 圖1 1.5 kN ω=2 kN/m A B C 3 m 6 m 2 m

本國建築物耐震技術規範中對於最小設計水平總橫力的規定，主要以下式計算： u y aD F IW S V α 4.1 = …………….. 此力之豎向分配係以下式行之： ∑ = − = n i i i x x t x h W h W F V F 1 ) ( …………….. 請問I 分為幾類，其目的為何？（10 分） 請以200 字以內的短文及繪圖，解釋式所代表的豎向分配特性。（15 分） 公式內的SaD表示設計水平譜加速度係數，請以200 字以內的短文及繪圖，解釋 為何SaD會與建築物基本震動週期有關。（15 分）

建築結構耐震規範中，對於結構體可以只用靜力分析的條件有好幾項，其中有規定 該結構必須為規則性建築物。試就平面規則與立面規則之相關規定，加以說明。 （30 分）

試繪出下圖所示結構體的剪力圖及彎矩圖。（15 分） 若AB 及BC 梁上方均有RC 樓板提供極大的側向支撐，試評估當外力以等比例 不斷增加時，若梁會因彎矩導致梁翼挫曲破壞，則可能會在何處發生？試述你的 理由。（15 分） C A B 10 kN 5 kN/m

鋼結構彎矩設計中，無側撐長度（unsupported length）是一項重要的變數，試說明 其定義及重要性。（20 分）

試繪製圖三所示剛構架之剪力、彎矩圖，假定A 為固定支承，C 為滑動支承。（20 分） 圖三 六、圖四(a)～(e)所示構架因遭受地震側向位移損害需予以補強，試就補強觀念，假設沒 有地坪繫梁，構材E、A、I 值均等之剛構架及斜撐系統，補強效果何者較佳（即在 水平地震力作用下，屋頂位移最小）？（10 分） (a) (b) (c) (d) (e) 圖四