中油僱員招考
104年
土木施工學、測量概要
第 53 題
當混凝土樑的抗拉鋼筋配置過量時，會使鋼筋混凝土樑產生何種破壞？
- A 拉力破壞
- B 壓力破壞
- C 剪力破壞
- D 斜拉力破壞
思路引導 VIP
試著想像一個天平，一端是混凝土的抗壓能力，另一端是鋼筋的抗拉能力。如果我們不斷往鋼筋這一端增加砝碼（增加配筋量），讓它變得極其強大，那麼當外力大到讓樑撐不住時，哪一個部分會因為相對「較弱」而率先崩碎？這種崩碎的現象，我們通常會如何稱呼它？
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恭喜你準確地判斷出正確答案！這顯示你對於鋼筋混凝土的基本行為有著紮實的理解，能夠清楚辨別構件在不同配筋量下的失效模式。
鋼筋與混凝土的消長關係
在鋼筋混凝土樑的設計中，我們最希望看到的是「拉力破壞」，因為鋼筋先行降伏能提供明顯的預警。然而，當我們放入過量的抗拉鋼筋時，樑的抗拉能力會遠大於受壓區的承載力。這導致在鋼筋還沒達到降伏強度 $f_y$ 之前，受壓區的混凝土就已經達到了極限壓應變（通常取 $\epsilon_c = 0.003$），進而引發突然的碎裂，這就是所謂的壓力破壞。
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鋼筋混凝土樑破壞型式
💡 鋼筋配置過量時，混凝土會先於鋼筋達到極限強度而發生脆性壓碎。
| 比較維度 | 拉力破壞 (Under-reinforced) | VS | 壓力破壞 (Over-reinforced) |
|---|---|---|---|
| 鋼筋量 | 較少（低於平衡配筋） | — | 過多（高於平衡配筋） |
| 破壞主因 | 鋼筋先達到降伏強度 | — | 混凝土先達到極限應變 |
| 預兆與韌性 | 撓度大、有預兆（韌性） | — | 突然爆裂、無預兆（脆性） |
💬建築規範要求設計應避免壓力破壞，以確保結構在崩塌前有足夠預警。
