免費開始練習
高考申論題 109年 [建築工程] 建築結構系統

第 三 題

📖 題組:
四、關於受軸壓力之非預力鋼筋混凝土構材,試述:
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (三)

軸壓力大小對於撓曲破壞控制構材韌性之影響。(5分)

思路引導 VIP

看到本題,首先要辨識出「韌性(Ductility)」與鋼筋塑性變形能力的關係。接著應該從應變協調(Strain Compatibility)的角度切入:軸壓力增加 $\rightarrow$ 需要更大的混凝土受壓區 $\rightarrow$ 中性軸深度(c)變大 $\rightarrow$ 拉力鋼筋的極限拉應變($\epsilon_t$)變小 $\rightarrow$ 鋼筋降伏後的塑性變形量減少,甚至不降伏 $\rightarrow$ 結論:韌性顯著降低。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【考點分析】 軸向壓力對斷面中性軸深度的影響,以及其與極限拉應變、斷面曲率延展性(韌性)之間的幾何與力學關聯。 【理論/法規依據】

小題 (一)

軸壓力大小對於剪力計算強度之影響。(8分)

思路引導 VIP

看到本題,首先要辨識出是在探討 RC 構材在軸向壓力下,其抗剪能力(Vc)的變化。接著應該從「力學現象」切入,說明軸壓力能將混凝土壓緊、延遲對角拉力裂縫的產生與張開;再對應到「規範公式」,指出規範中 Vc 會隨著軸壓力 Nu 增加而乘上一個放大係數。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【考點分析】 軸向壓力對 RC 構材抗剪機制(骨料互鎖、未開裂受壓區剪力傳遞)的物理影響及規範中混凝土剪力強度 $V_c$ 之修正。 【理論/法規依據】

小題 (二)

軸壓力大小對於彎矩計算強度及設計強度之影響。(12分)

思路引導 VIP

看到本題,首先要辨識出需區分「標稱彎矩強度(Mn)」與「設計彎矩強度($\phi Mn$)」。接著應該從「P-M 互制圖(軸力-彎矩互制圖)」切入。對於 Mn,需以「平衡點」為界,說明軸力在低於平衡點時使 Mn 增加,高於平衡點時使 Mn 減少。對於 $\phi Mn$,則必須引入強度折減係數 $\phi$隨拉應變(由拉控轉壓控)遞減的概念,說明設計強度提升受限或更早開始下降。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【考點分析】 RC 柱之 P-M 互制圖特性,以及強度折減係數($\phi$)隨斷面受拉應變變化之連動機制。 【理論/法規依據】

🏷️ 相關主題

建築結構耐震設計與補強
查看更多「[建築工程] 建築結構系統」的主題分類考古題