專技高考
106年
[建築師] 建築結構
第 7 題
高層建築結構常採用核心結構(core structure)系統,當核心尺度不足,可增加外伸穩定架(outrigger)及外圈桁架(belt-truss)連接外柱以提高整體結構之水平載重抵抗能力。當此系統承受水平載重時,下列敘述何者正確?
- A 無外伸穩定架與外圈桁架時,核心頂部之應力較大
- B 外伸穩定架可用來懸吊下方樓層,因此平面外圍支柱可不需與地面連接
- C 外伸穩定架主要用來抑制核心傾斜轉動,因此應儘量配置於核心頂端
- D 此系統又稱為管中管系統
思路引導 VIP
想像一下,如果有一根細長的木桿垂直立在地上,當你從側面推它頂部時,木桿很容易彎曲。現在,如果你在木桿中間橫向伸出兩根堅固的支架,並讓這兩根支架支撐在旁邊的重物上,你覺得當側向力再次襲來時,這根木桿整體的晃動程度與內部受力會發生什麼樣的變化?
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恭喜你正確選出了選項 (A)!這代表你對於高層建築結構中,核心與外伸穩定架(Outrigger)的互動關係有初步的掌握。在純核心系統中,核心就像一根巨大的懸臂樑,承受水平力時的力矩與變形相當驚人,而透過外伸穩定架連接外柱,能有效地將核心的轉動轉化為外柱的軸力,增加整體的抗彎剛度。
結構行為與爭議點評
本題在實務考試中被列為爭議題,考選部最終公布 (A)(B)(C)(D) 皆為正確答案。主要爭議在於題目敘述的嚴謹度:(A) 選項雖反映出無加強系統時核心負擔較重,但「頂部應力較大」的說法在學理上仍需視載重分佈而定;(B) 則涉及了懸掛式結構的特殊設計,雖然非典型做法但並非不可能;(C) 的配置位置在學理上通常以 0.5H 或 0.75H 附近較具效率,而非僅限頂端。由於各選項的描述皆存在解釋空間或不夠精確,因此判定全部給分。
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