建築結構系統考古題｜歷屆國考試題彙整

附屬於建築物之非結構構材與設備通常都是由建築師、機械工程師、電 機工程師或室內設計師指定，甚至由業主或住戶在房屋峻工後自行購 置，地震時破壞的概率通常要比結構破壞高得多，故需要使用較建築物 結構更大地震力來設計，其理由為何？（20 分）

在許多大地震中發現結構配置不良的不規則性結構，是致使結構發生破 壞的主因。不規則性結構主要是立面、平面不規則或地震力傳遞路徑不 規則。其中，建築物或許具有對稱且不含凹角與側翼之平面幾何形狀， 但仍可能因為某些原因而被歸類為平面不規則結構，試繪圖說明其原因。 （20 分）

下圖建築物屋頂節塊係由中央A 字型構架以相同材料與尺寸之鋼索懸吊 支撐，假設屋面單位寬度重量為w，由懸臂側往A 字型構架之鋼索分別 吊掛L1、L2、L3、L4 範圍屋面，與屋面夾角分別為1、2、3、4， 若此時所有鋼索拉力到達極限載重T，則鋼索懸吊屋面範圍（L1、L2、 L3、L4）大小關係為何？（15 分）另外，若考慮鋼索自重及變形，則屋 面可能會變成那種形狀？試繪圖說明。（5 分）

下圖為桁架結構，請計算各桿件之軸力大小，並標註其為壓力、張力或 零桿。（20 分）

建築物隔震系統為一種或多種隔震元件及（或）阻尼元件所組成，在地 震作用下，能使結構週期延長，隔震元件及（或）阻尼元件消散大部分 地震能量之系統。有關隔震系統至少須具備那些基本要件？（20 分）

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

圖1 所示複合結構中，BD 為兩端鉸接之桿件，請分析此結構，繪出軸 力圖、剪力圖與彎矩圖。（25 分） 圖1

圖1 所示為一座鋼筋混凝土構架結構： 判斷此結構為靜定或靜不定，並說明判斷依據。（5 分） 說明此結構在承受均布垂直載重w 作用於頂梁情況下，可能發生之開 裂模式及配筋要領。（20 分） 圖1

圖2 所示桁架承受三垂直集中載重： 判斷此桁架為靜定或靜不定，並說明判斷依據。（5 分） 計算構件DE、EG、FH、AG 所受之力。（20 分） 圖2

圖2 所示桁架承受一水平集中載重： 判斷此桁架為靜定或靜不定，並說明判斷依據。（5 分） 計算構件a、b、c 所受之力。（20 分） 圖2 33850

二元系統常用為抵抗地震力之結構系統，試述： 依我國建築物耐震設計規範，二元系統應具那些特性？（12 分） RC 建築物採二元系統時，為使地震載重有效傳遞並避免造成耐震弱 點，以圖文說明系統中剪力牆於立面及平面之配置要點。（13 分）

回答下列問題： 試述何謂「短柱效應」？（10 分） 說明短柱效應對於RC 建築結構耐震性能之影響，並提出因應對策。 （15 分） C D E F I H G B A 35520

近年地震中常發生老舊低層典型街屋受震害倒塌之情況，圖3 及圖4 所 示分別為臺灣老舊低層典型加強磚造街屋之底層平面及二層平面，圖中 斜線區域所示皆為磚牆。試分析老舊典型街屋之結構行為特性及耐震弱 點。（25 分） 圖3 典型街屋底層平面 圖4 典型街屋二層平面 街道 方向

圖3 所示為某五層樓RC 建物之結構平面，採韌性立體剛構架系統，各 層結構平面相同，因東側基地境界線歪斜之故，柱B 並未直接以梁連結 至柱D，而以梁BG 間接搭於梁CD 上。試就建築空間、結構行為及構 造施工之角度，分析相較於直接連結梁BD（如虛線所示），目前方案有 何優劣點？（25 分） 圖3

試分析圖1 所示梁結構，其中A 點為一固定端，B 點為一內鉸點，而C 點為一滾支承，依圖示載重回答下列問題： 求A 點及C 點之支承反力（須標示大小及方向）。（10 分） 繪出此梁結構之剪力圖與彎矩圖（須標示圖中各轉折點之數值大小）。 （15 分） 20 m 20 m 10 m 10 kN 10 kN/m A B C 圖1

請說明韌性在結構安全上之意義為何？（10 分）結構設計如何達到韌性 的功能？（10 分）

依現行建築物耐震設計規範及解說中之⸢既有建築物之耐震能力評估與 耐震補強⸥章節所述，對於實施耐震能力詳細評估之建築物，試回答下列 問題： 其不需補強或補強後之耐震能力應達何種基準？（10 分） 若建築物為常見之街屋型式，其補強方式請列舉三種並比較其優缺 點。（15 分）

為強化地震震度在震後救災與應變作業上的實用性，交通部中央氣象局 制訂新版地震震度分級，參考美、日相關作業與國內學者研究結果，將 震度5 級、6 級分別細分為5 弱與5 強、6 弱與6 強，並修改5 級（含） 以上地震震度分級之演算程序，使地震震度與災害發生有更高之關聯 性，新制地震震度分級已於109 年1 月1 日起實施，試繪圖說明新舊制 地震震度分級表及其差異點。（25 分）

試繪製圖1，圖2，圖3 在各受到兩種不同外力作用時之彎距圖。（24 分） 圖1 圖2 圖3

桃園市平鎮區文化公園地下停車場工程，於民國109 年4 月30 日在地 下結構體興建完成，進行覆土作業時，突然發生崩塌意外，其面積高達 1300 多坪，造成嚴重職安意外。該地下停車場工程之頂版（地下一層） 及地下二層樓版系統，係採鋼筋混凝土無梁版（平版）結構系統。試回 答下列問題： 說明無梁版結構系統及柱版交界處之可能破壞模式，試用繪圖說明。 （15 分） 若位於地震帶之建築採用無梁版結構系統時，說明可用於抵抗側向力 與垂直力之機制。（10 分）

近年國內中高層與超高層新建建築物結構中，大多選擇以配置減震材料 或裝置之方式，以有效提升建築結構之結構效率，及達到設計所要求之 耐震能力。這幾年來，亦可明顯發現，此類結構系統中選擇採用鋼耐震 間柱設計的新建案已逐年增加，其普及性亦有增加之趨勢。試回答下列 問題： 試說明使用鋼耐震間柱之優點及其適用時機。（10 分） 常見鋼耐震間柱可分為彎矩降伏型及剪力降伏型二類，試繪圖說明二 者之構造與傳力原理。（15 分） 36020

圖4 為木造的中柱式桁架（King post truss），圖5 為木造的偶柱式桁架 （Queen post truss），常出現在現有日治時期建造之古蹟與歷史建築中， 假設桁架只承受來自屋頂之垂直載重，且構件A 與構件B 產生破壞。 試提出該兩構件之受力情形。（12 分） 試提出補強或替換之建議，並繪製補強或替換之局部大樣圖。（20 分） 圖4 圖5 F2 F1 F4 F3 F6 F5

何謂無梁版結構，試說明其結構行為特性及位於地震帶建築使用時之應 注意事項。（25 分）

為使建築物各層具有均勻之極限剪力強度，無顯著弱層存在，依現行之 建築物耐震設計規範須進行極限層剪力強度檢核，試說明其檢核方式與 合格標準。（25 分）

圖6 為一12 m×15 m 的平面，由ABCD 四根簡支梁支撐之住宅建築平面， 試計算A 梁與C 梁之載重分配總和最少分別為多少（單位kg）？（12 分） 及A 梁與C 梁之兩端點之反力最少分別為多少？（12 分） （註：住宅建築之最小載重規定依現行建築技術規則內容） 圖6 12 m 15 m 4 m 4 m 4 m

試分析下圖所示梁結構，其中A 點為一滾支承，B 點為一滾支承，C 點 為一內鉸點，而D 為一鉸支承，依圖示載重（AB 間為一均布載重，D 點為一集中彎矩）回答下列問題： 求A 點、B 點及D 點之支承反力（須標示大小及方向）。（15 分） 繪出此梁結構之剪力圖與彎矩圖（須標示圖中各轉折點之數值大小）。 （10 分）

請以文字說明並繪圖解釋下列名詞。（每小題4分，共20分） Pratt 桁架（提示：斜構材受拉力） Howe 桁架（提示：斜構材受壓力） Warren 桁架（提示：無垂直構材） 洋小屋桁架 和小屋桁架

就鋼筋混凝土強度設計法，如下示意圖之受純彎矩作用鋼筋混凝土梁， 鋼筋配在下層，說明此鋼筋混凝土梁處於極限狀態之破壞型式及對鋼筋 混凝土梁設計的影響。（25 分）

試分析圖1所示梁結構，並回答下列問題： 繪出剪力圖與彎矩圖。（20分） 若此梁為鋼筋混凝土構造，CD段因圖中所示載重造成之剪力發生開裂， 請以圖文說明剪力裂縫之形態。（5分） 圖1

請敘述建築物樓版系統中平版（Flat slab）與無梁版（Flat plate）有何不 同？（20分）

如下圖所示之兩種受壓拱構造，A 及B 為鉸支承（hinged support），C 為 鉸接。考慮此兩拱構均座落在相同的軟土層及明顯溫差變化環境，比較 在考慮均勻溫度變化及支承不均勻沈陷情況下，對此等拱結構之影響？ （15 分）若有危及拱結構安全時，提出改善作法？（10 分）

圖2所示桁架承受兩垂直集中載重： 判斷此桁架為靜定或靜不定，並說明判斷依據。（5分） 計算構件a、b、c所受之力。（20分） 圖2 36320

圖一所示桁架之跨度8 m（A-E 與B-D），中央對稱，高度8 m（A-B）， 受水平載重8 N 之作用，試計算所有構件所受之內力（請標明壓力或 拉力）。假設所有構件結點為鉸接接合，A 支承為鉸支承，E 支承為鉸 支承。（30分）

單就受壓力作用之鋼筋混凝土短柱而言，從配筋的角度，圖示及說明破 壞過程和預防措施。（25 分） 混凝土 鋼筋

圖3所示為規劃建造於同一基地內之兩棟相鄰新建建物，建物A為8層樓 高，建物B為5層樓高，兩棟建物間淨距為20公尺，今欲於兩棟建物之第4 層高處建造一相連之天橋，如圖中虛線所示位置，若天橋下方不添加額外 支柱支撐，並儘量使結構輕量化之前提下，試提出一種天橋結構系統規劃 方案，同時分析其與建物A、B之結構互制關係。（25分） 圖3

圖二所示簡支構架，A 支承為鉸支承，D 支承為滾動支承，跨度8m（A-D）， 中央對稱，高度8 m（A-B），受水平載重8 N 之作用，試繪製所有構件 之軸力、剪力與彎矩圖。（軸力請標明壓力或拉力、剪力請標明正剪力或 負剪力、彎矩請標明正彎矩或負彎矩）。（30分） 8 N B C A 圖二 D 8 N B C D A E 圖一

參考以下示意圖，多層多跨建築鋼構架（steel frame structure）之梁柱銜 接位置可分成兩種，一為設置在柱面於工地接合，另一為離柱面一段距 離在工地接合。就構架受垂直載重之彎矩圖及鋼結構現地施作，比較說 明二者之差異。（25 分） 鋼柱 鋼柱 鋼梁 鋼梁 工地接頭 工地接頭

關於受軸壓力之非預力鋼筋混凝土構材，試述： 軸壓力大小對於剪力計算強度之影響。（8分） 軸壓力大小對於彎矩計算強度及設計強度之影響。（12分） 軸壓力大小對於撓曲破壞控制構材韌性之影響。（5分）

耐震建築之韌性設計中 為何？（12 分）

2019 年4 月15 日聯合 尖塔與結構上方木結構 好，試述巴黎聖母院的 持穩定之主因。（20 分

圖1 為一房屋建築之剖面，針對承受來自左方（如圖示）的風載重作用 時，試標示○ A ○ B ○ C ○ D 各區所產生之正負風壓。（15 分） 圖1

考慮風的側向力作用時 風壓。（16 分）

試繪製一單拱單一跨距 為何？（10 分）此類

圖2 為一均勻斷面之RC 連續樑示意圖，假定此樑承受垂直之均布載重 時，試繪出其受彎矩作用時之彎矩圖（10 分）及主筋配置圖。（10 分） 圖2 C B A 26020

圖2 為一圓桶殼之剖面 方中央集中載重等三種 風 A B D 種考試地方政府公務人員考試 建築師 座 試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題 理公式外，應使用本國文字作答。 中常強調以“強柱弱梁”方式設計 時，試在兩種結構形狀（如圖1 圖1 面形狀，試繪針對承受自重 種狀況，繪出其變形示意圖。（1 圖2 風 A B D C B C D 考試試題 座號： 題上作答者，不予計分。 設計，試敘述其概念 1）上，標示其正負 側面風載重正上 18 分）

針對一60 公尺× 60 公 現行建築技術規則）， 出兩個合適之平面配置

圖3 為一老舊之鋼筋混凝土構造立面，現況調查發現有多處不同原因造 成之不同裂縫型式（如圖所示），恐造成結構強度之弱化現象。 請說明各類型裂縫可能之成因為何？（10 分） 在不拆除重建之前提下，請對各類型裂縫分別提出補強方案以改善結 構之弱化現象。（15 分） 圖3

圖3 為三個高層建築結 試解釋其個別之結構 試描述各系統型態針

下圖為一古蹟遺址之剖 棚架，四面不需有封閉 公尺大跨距之結構系統 G.L. 務、關務人員升官等考試、 政、公路、港務人員升資考 座 試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題 理公式外，應使用本國文字作答。 合國世界遺產巴黎聖母院遭逢火 構主體，但正立面之雙塔及下 的結構組成狀態，並解釋上述火害 分） 距之懸吊系統橋樑，說明此類結 系統可能破壞之原因為何？（1 公尺之建築基地，設計一座高層 配置有6 座電梯、2 座樓梯間、 置方案。（30 分） 剖面圖，為保護遺址之完整性， 閉式之牆體，遺址中央亦不允許落 統，並說明其設計概念。（30 分 2 M 3.5 M 20 M ≥ 108年交通 考試試題 座號： 題上作答者，不予計分。 火災，結果燒毀屋頂 方石造結構保持良 火害後整體結構仍維 結構系統作用之機制 0 分） 層大樓（樓高規定依 、2 座管道間，試提 上方需建造一保護 落柱，試設計一20 ）

近年來國際間之木構造建築有長足之發展與成長，亦出現不少重要之案 例，包括2020 年東京奧運會場館設計，全木構高層大樓（加拿大BC 省 18 層木構造學生宿舍）等案例，試就個人之認知，說明： （每小題10 分，共20 分） 木建築之所以被重視及採用之主要原因。 「現代」木建築有那些不同結構系統（以圖例說明為佳）。

圖4 為一木製桁架承受 金屬拉桿取代之？又何 結構型態之立面與平面圖， 構系統原理為何？（12 分） 針對外來側向力作用時建築之剛 圖3 受垂直均布之載重，試在圖上指 何處為零桿？（30 分） 圖4 33650 剛性？（12 分） 指出那個部位可以以

圖4 為一現代工業廠址中發現一特殊之混凝土構造，其用途為工業廠房 及倉庫，試說明本構造之類型特色及結構行為，並說明其作為工業建築 之優點為何？（20 分） 圖4

如下圖所示之外伸梁結構ABC（B 為鉸支承，C 為滾支承），若AB 間承受均佈載重 q = 2.0 kN/m，且BC 之中點承受一集中彎矩M = 15.0 kN．m，試回答下列問題： B 及C 點之支承反力為何？（10 分） 試繪此外伸梁結構之剪力與彎矩圖及其變形曲線。（15 分）

如下示意圖，ABD 為均勻矩形斷面的簡支梁、BC 為拉索段、A 與D 為 簡支端、B 為梁中點與拉索接合、E＝彈性模數；EI＝梁斷面的撓曲剛 度（flexural rigidity）；EAc＝拉索斷面軸向剛度（axial rigidity），已知 H=L/3。基於小變形Euler-Bernoulli 梁理論，不計梁自重，在圖示P 力 通過梁中點B 之斷面形心下。 計算拉索BC 之內力。（10 分） 計算B 點之位移。（10 分）

臺灣近年之房屋震害中多見鋼筋續接或搭接問題，並造成柱構件嚴重損害，試依內 政部營建署之「混凝土結構設計規範」回答下列問題： 混凝土結構設計規範中建議鋼筋續接可採用搭接、銲接及機械式續接器，試舉例 說明何謂機械式續接器？（10 分） 混凝土結構設計規範中有關機械式續接器之分類為何？並說明其可使用之構材位 置。（15 分）

依照現行建築物耐震設計規範及解說，考慮靜力法進行結構分析，採用 以下符號列式說明設計地震力計算要領及（Fu、SaD、αy）等參數考量要 素。（30 分） I：用途係數、SaD：工址設計水平加速度反應係數、W：建築物全部靜載重、αy：起始 降伏地震力放大係數、Fu：結構系統地震力折減係數

政府自民國97 年起大力推動校舍耐震能力提昇工作，目前各縣市之國中小學校舍也 大都完成耐震能力評估與補強工作，若以常見之低矮型鋼筋混凝土校舍而言，試說 明常見之補強工法及其效益。（25 分）

如下圖之鋼筋混凝土梁，梁斷面為矩形，於受圖示二集中力作用下，就 梁內力圖說明本混凝土梁之開裂狀況及配筋要領（20 分） 33150

桁架系統之桿件多為二力肢且節點須為鉸接或樞接，試繪圖說明目前工程實務常用 之桁架節點接合方式。（25 分） q=2.0 kN/m M=15.0 kN．m b=5 m RB RC C A B =5 m 2 L =5 m 2 L

2018 年2 月6 日的花蓮震災中，在結構嚴重受損的大樓中，部分大樓之 一樓作為停車場，主要支撐系統以梁柱構架為主，而形成所謂的軟弱底 層建築。今以六樓公寓建物為對象，一樓仍為停車場、二樓以上作為住 宅，若部分住戶不願配合在自家補強施工情況下，就抗震補強目標，提 出單棟大樓之可行作法。（30 分）

圖1 為常出現在現有日治時期建造之古蹟與歷史建築中的木造中柱式桁架（King post truss），假設桁架只承受來自屋頂之垂直載重，試指出BH、DG、GF 構件之受力（壓 力或拉力）情形。（15 分） 圖1

請繪圖並比較說明平版（flat slab，有柱頭版）、無梁版（flat plate，無柱頭版）、中空 樓版（hollow-core slab）、格柵版（joist slab）等四種樓版之定義與力學原理（屬單向 版或雙向版）。（25 分）

說明現行「建築物耐震設計規範及解說」所考量的三種地震水準及耐震設計目標。 （25 分）

有一老舊磚造建築原為1B 厚之承重牆系統（如圖2），屋頂上方為同上題之木造桁架 型式（平行配置於短向，共四座）及鐵皮屋面，今為改造再利用時，屋頂修改為同 型式之鋼構屋架與水泥瓦屋面： 試說明應注意事項為何？（10 分） 試繪出桁架與磚牆交接面之大樣圖（必要時可針對磚牆做補強之建議）。（10 分） 圖2 P P P A H G F E D B C 1B 磚牆 12 公尺 8 公尺 106年特種考試地方政府公務人員考試試題 33150 全一張 （背面） 等 別： 三等考試 類 科： 建築工程、公職建築師 科 目： 建築結構系統

因為建築設計配置之需要，常會造成結構系統產生軟層與弱層之現象，請依建築技 術規則耐震設計規範之定義，說明如何判別軟層與弱層？（25 分）

如下基地及已完成之建築物座落位置圖，經評估，甲區在地震時會出現土壤液化現象， 說明造成土壤液化之成因及對本基地建築物之影響，並提出可行之改善措施。（25 分）

圖3(a)為一梁柱系統之房屋平面圖，單位面積之垂直載重為250 kg/m2，請繪出簡支 梁○ C 的載重圖（含數值）如圖3(b)，並標示其兩支點a 與b 之反力。（20 分） (a) (b) 圖3

建築物常見大跨度結構系統，為了避免產生大撓度，影響使用性，常使用維蘭迪桁 架（vierendeel truss），請回答下列問題並繪圖說明。（每小題5 分，共25 分） 維蘭迪桁架之型式 維蘭迪桁架之跨深比 懸臂式維蘭迪桁架之最大跨度限制（樓層高度約4 m） 維蘭迪桁架之用途 維蘭迪桁架之國內案例（至少三例，建築橋梁不拘）

就鋼筋混凝土建築物受地震力作用，試述「短柱」及「短梁」效應成因，如何來避 免。（25 分）

試說明建築物基礎構造採用筏式基礎之原因與優點為何？（10 分）

請就圖示左側洋式屋架與右側和小屋兩種桁架受水平載重10 ton 作用下，請回答下 列問題：（註：桁架跨度8 m、總高度4 m、半高2 m、洋式屋架水平跨度分四格每格 2 m；和小屋分三跨各跨分別為3 m、2 m、3 m） 斜向構材受力最大是那一根？內力多少ton？受拉力還是壓力？（9 分） 垂直構材受力最大是那一根？內力多少ton？受拉力還是壓力？（9 分） 受壓力最大的是那一根構材？（2 分） 由斜向構材所受內力比較，那一種桁架系統受力較小，屬較經濟桁架系統？（5 分）

具水平懸臂構材之建築物，建築技術規則對此類型之結構系統的抵抗垂直地震力有 何規定？（25 分）

2016 年5 月20 日，國外某大學運動中心綜合館發生館頂天花板倒塌意外，該天花板 面積為35 公尺乘40 公尺（共1,400 平方公尺），據調查結果，意外事件與近年推動 的屋頂綠化工程品質有關。臺灣近年來也常有屋頂綠化之作法，試回答以下問題： 依臺灣現行之建築技術規則構造編規定，提供與不提供公共使用之最低屋頂載重 力為多少？（單位：kg/m2）（10 分） 屋頂綠化設計時，應注意額外之載重項目及危害結構之風險有那些？（10 分） 上述案例之建築物水平系統採鋼桁架系統（如圖4），在不大幅改變屋頂高度之要求 下，可以做何種補強措施？（15 分） 圖4 4 M 4 M 4 M 16 M b a a ○ A ○ B ○ C ○ D b

圖1 所示剛構架（rigid frame）承受2 kN/m 之垂直均布載重，C 點為鉸接（pin connection），試分析此構架，並繪出軸力圖、剪力圖、彎矩圖。（25 分） 圖1

拱（Arch）通常被運用在大跨距的結構中，一般拱的種類有固定拱，二鉸拱與三鉸 拱，假設只考慮垂直載重，如圖1。 試比較三種拱的：⑴水平推力。⑵斷面尺寸。⑶施工難度。⑷垂直載重能力。 （20 分） 試繪製一拱的中央鉸接點大樣圖。（8 分）（拱為鋼構或木構皆可） 圖1

圖2 所示桁架於J 點承受一垂直集中載重。 判斷此桁架為靜定或靜不定，並說明判斷依據。（5 分） 計算構件BJ 及DJ 所受之力。（20 分） 圖2 10kN 6@5m=30m K J I H G A B C E D F 5m L 2kN/m 3m D C E A B 3m 4m 105年特種考試地方政府公務人員考試試題 33550 全一張 （背面） 等 別： 三等考試 類 科： 建築工程、公職建築師 科 目： 建築結構系統

圖2，圖3 及圖4 分別為三棟多樓層建築的結構系統立面之示意圖，考慮側向力作用 之下，試在原結構上提出2 個補強的方案，以圖表示之。（18 分） 圖2 圖3 圖4 105年公務人員高等考試三級考試試題 25720 全一張 （背面） 類 科：建築工程、公職建築師 科 目：建築結構系統

圖3 所示為一既存建物之中庭，寬25 m，深15 m，其三面圍繞屋齡約40 年之三層 樓RC 構造，今欲於中庭範圍加建可遮陽避雨之屋頂，以覆蓋其下至少10 m 高之空 間，若中庭範圍內不可落柱，試提出一種屋頂結構系統規劃方案，並分析其對既存 結構是否造成影響？若是，說明應如何因應。（25 分） (a)平面示意圖 (b)立面示意圖 圖3

近年來，臺灣各地的老屋空間活化已蔚為風潮，常將舊建築物改造或補強後，作為 新的空間使用。圖5 為一舊有之磚造建築，建築的高度為3.3 公尺，短向為9 公尺， 長向為21 公尺，建築的屋頂已佚失不見，且全屋之磚造牆壁僅為1B 厚度（約23 公 分）。業主在進行改造的過程中，希望維持空間的彈性與結構的安全性，業主希望房 屋的新建屋頂有明顯的洩水坡度，且空間內不許落柱，試提出： 考慮長短向皆有側向力作用下，牆體的補強方式。（15 分） 考慮垂直載重作用下，一個可行的屋頂系統。（15 分） （請均以圖示方式表示，以文字輔助說明） 圖5

回答下列問題： 說明結構韌性比（ductility ratio）之定義。（5 分） 韌性對於結構物之耐震有何影響？（10 分） 在RC 結構設計時，為確保結構韌性，對於結構和構件的破壞機制應採行那些設計 準則？（10 分） 25m 15m 10m 中庭 既存建物

2016 年2 月6 日南臺灣發生6.4 級的強震，導致臺南一住宅大樓倒塌的不幸事件， 而一時引發了在建築設計與工程施工等層面的諸多討論。圖6，圖7，圖8 為不同的 建築平面型態，試針對其抗震能力，在不影響原設計之空間配置下，討論其地震時 可能之行為，並提出調整及解決的方式。（每小題8 分，共24 分） 圖6 圖7 圖8 21m 9m 3.3m

圖一所示剛構因地震力作用造成柱頭與柱腳形成塑性鉸。 請以計算式配合說明判斷其為靜定、靜不定或不穩定。（5 分） 如需補強成為靜定結構，如何以最簡單之方法達成，請以判斷計算式表示並繪簡 圖說明。（5 分） 如需補強成為三次靜不定結構，如何以最簡單之方法達成，請以判斷計算式表示 並繪簡圖說明。（5 分） 圖一

就下列四種建築平面系統（□、Ｔ、Ｌ、Ｕ），分別考慮在圖面的「左右搖晃（← →）」、 「上下搖晃（↑↓）」的地震作用下，標示出易導致破壞之位置，並說明原因。（25 分）

若地震水平力V 之豎向分配x F 與樓層重 x W 、樓層相對地面高 x h 有關，建築物共n 層， 第x 層之樓層分配地震力依 ∑= = n 1 i i i x x x h W h VW F 分配於構造物各層，其中n 為建築物總樓 層數，當圖1 構造承受地震水平力V 為2000 kN 時， 各樓層地震力分配F1、F2、F3 為何？（15 分） 第1 層柱、第2 層柱、第3 層柱承受之地震剪力為何？（15 分） 圖1

繪製圖二〜圖五所示剛構之剪力與彎矩圖。（20 分） 圖二 圖三 圖四 圖五 10 t B A 4 m 8 m B 4 m 8 m A 10 t 10 t B B 10 t A A 4 m 4 m C 8 m 8 m C C C 104年特種考試地方政府公務人員考試試題 33650 全一張 （背面） 等 別： 三等考試 類 科： 建築工程、公職建築師 科 目： 建築結構系統

圖示高層鋼骨大樓，屋頂層及樓層間因水平橫力（地震、強風）作用，導致側向位 移、層間變形及旋轉出現過大時，在不影響大樓內部空間使用，如何來改善此結構 系統，並說明改善原理。（25 分）

桁架承受外力如圖2 所示，試計算a 及b 二垂直桿件軸力為何？表示時以張力為正。 （20 分） 圖2 F3 F2 F1 W3=1800 kN W2=2100 kN W1=2400 kN 3.6 m 3.6 m 3.6 m 3 m 3 m 4 m 4 m 4 m 4 m 120 kgf 60 kgf 60 kgf 60 kgf a b 104年公務人員高等考試三級考試試題 26020 全一張 （背面）

構件在受張力或壓力的情況下，試計算圖六桁架IH、AH 和BC 構件所受之力。 （20 分） 圖六

說明超過100 公尺高之建築物，在進行耐風設計時，為何需進行風洞試驗？（25 分）

圖3 為三鉸拱結構，由構材AB 與構材BC 組成，構材AB 中點承受一個向下集中 載重200 kgf，則： A 與C 之支承端之反力於水平及垂直方向之分量為何？（10 分） 試繪構材AB 之軸力圖、剪力圖、彎矩圖。（15 分） 圖3

試以二重積分法求解圖七所示矩形斷面外伸梁之撓度方程式。（20 分） 若已知梁斷面尺寸為25 cm(梁寬) × 40 cm(梁深)，材料彈性模數E = 2.1 × 106 kg/cm2， P = 8,000 kg，L = 600 cm，a = 200 cm，求解該梁C 點最大撓度為若干cm？（10 分） 圖七 圖七

有一鋼筋混凝土柱梁構架如圖4-1 所示，E 柱I 柱 = 1.2 E 梁I 梁，試回答下列問題： 承受自重均勻分布靜載重下，試繪圖說明梁可能產生裂縫之類型及產生之位置為何？ （15 分） 若梁產生圖4-2 梁左端從下緣向上延伸之裂縫，試說明可能發生之原因為何？ （10 分） 4 m 4 m 4 m 4 m 8 m 200 kgf B A C 圖4-2 圖4-1

就常見的磚造建築物（含加強磚造，或以磚牆為主之磚木混合結構）之結構體與基 礎工程而言，震災後危險建築物緊急鑑定受災程度調查項目及要領有那些（試列舉5 個項目並說明之）？（25 分）