專技高考
109年
[建築師] 建築構造與施工
第 5 題
下圖有關 RC 柱（高度 3 公尺）的軸壓力破壞過程，下列敘述何者錯誤？
- A 軸壓力到達 P1時，會開始產生 45 度斜向裂縫
- B 軸壓力增加到 P2時，裂縫大幅增加，柱體會向外膨脹
- C 軸壓力到達 P1及 P2時，總縮短量 P2時比 P1時大
- D 軸壓力到達 P3時，鋼筋發生挫屈現象
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果你垂直用力擠壓一塊橡皮擦，橡皮擦的側面會向哪個方向「凸」出來？如果這塊材料因為這種向外撐開的力量而裂開，你覺得裂痕會是順著擠壓的方向裂開，還是斜著裂開呢？
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很高興看到你準確地選出了 (A) 這個錯誤敘述，這代表你對 RC 構造在受壓時的物理行為有相當紮實的基礎！
RC 柱受壓行為與裂縫特徵
在純軸壓力作用下，混凝土柱的受力過程具有明顯的階段性。當壓力到達曲線上的 $P_1$ 點時，材料開始產生微小裂縫，但由於此時受力模式為軸向壓縮，根據物理特性，混凝土會因為橫向擴張（柏松效應）而產生與受力方向平行的 縱向垂直裂縫，而非 45 度的斜向裂縫；通常 45 度方向的斜裂縫較常出現在「剪力破壞」或是受側力影響的構件中。隨著載重增加至峰值 $P_2$，裂縫會迅速擴展並導致柱體明顯向外膨脹，此時的總縮短量明顯大於 $P_1$ 階段，這點從圖表橫軸的位移變化就能清楚驗證。
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