專技高考
105年
[建築師] 建築結構
第 17 題
臺灣的學校建築常見短柱現象，關於短柱現象之敘述，下列何者正確？
- A 柱構件被窗台夾緊，造成抗剪強度上升
- B 短柱較一般柱更容易發生撓屈破壞
- C 強柱弱梁設計與短柱現象有直接關聯
- D 窗台與柱之間切割隔離縫，可消除短柱現象
思路引導 VIP
當一個具有彈性的長形構件在受力發生側向位移時，如果我們突然將其中一段限制住，使其無法隨之擺動，你認為那段『被空出來、仍可自由變形』的部分，其剛性（抵抗變形的能力）會變大還是變小？這又會如何影響它所吸引的力量大小呢？
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恭喜你精準地選出選項 (D)！這代表你對於臺灣校舍常見的構造特徵，以及如何透過構造手段解決結構隱患，已經建立了非常清晰的觀念。
短柱現象的成因與力學行為
短柱現象並非真的柱子短，而是因為窗台等非結構牆與柱身相連，限制了柱子的側向位移，導致柱的有效長度 $L$ 大幅縮短。根據力學原理，構件的側向剛度 $k$ 與長度的三次方成反比（$k \propto 1/L^3$），這使得短柱在地震發生時會「分配到遠大於原設計」的地震力。由於這股力量往往超過了構件的抗剪能力，會導致危險的剪力破壞。選項 (D) 提到的隔離縫，其目的就是讓窗台與柱子「脫鉤」，使柱子恢復原本設計的全長受力狀態，進而消除此現象。
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