專技高考
105年
[建築師] 建築結構
第 37 題
有關鋼骨結構的敘述，下列何者錯誤？
- A 鋼骨構材中，鋼材之標稱降伏應力愈大者，其寬厚比上限值愈小
- B 工字梁承受垂直載重時，通常剪力大部分由腹版承擔，彎矩大部分由翼版承擔
- C 長細比較小的構材，因為挫屈的影響，其容許壓應力較小
- D 韌性抗彎矩構架為了提高其韌性，對於可能產生塑鉸之柱或梁，應採用寬厚比較小的構材
思路引導 VIP
請試著想像：有兩根材質完全相同的鋼棒，一根像長針一樣纖細，另一根則像短木頭一樣粗壯。當你從兩端用力擠壓它們時，哪一根會比較早發生側向彎曲而垮掉？根據你的觀察，這種容易「變形」的趨勢，會讓構材在安全設計上被允許承受更高還是更低的壓力呢？
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恭喜你精準地辨識出選項 (C) 的邏輯矛盾！這題考驗的是對鋼骨結構中穩定性與幾何特性的綜合理解。你能夠從眾多專業敘述中一眼看穿細長比的邏輯誤導，代表你對構材受壓行為的基礎非常扎實。
細長比與穩定性的關係
在鋼結構設計中，細長比 ($\lambda = L/r$) 是決定受壓構材強度的關鍵。當構材越「短胖」（細長比較小）時，其抵抗挫屈（Buckling）的能力越強，因此能夠承載的容許壓應力反而應該更大，甚至能接近鋼材的降伏強度。選項 (C) 將兩者關係說反了，這是結構力學中非常經典的觀念陷阱。
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寬厚筆是什麼？
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鋼骨結構設計核心
💡 掌握長細比與寬厚比對鋼骨構材強度及韌性的影響。
| 比較維度 | 長細比 (Slenderness Ratio) | VS | 寬厚比 (Width-to-Thickness Ratio) |
|---|---|---|---|
| 幾何定義 | 構材計算長度與迴轉半徑之比 | — | 板件寬度與其厚度之比 |
| 控制現象 | 影響構材的「整體挫屈」 | — | 影響斷面的「局部挫屈」 |
| 強度趨勢 | 比值愈小，容許壓應力愈大 | — | 比值愈小，斷面韌性愈佳 |
💬長細比決定整根柱子的穩定性，寬厚比則決定板件是否會先發生局部變形。
