專技高考
109年
[建築師] 建築結構
第 9 題
如圖所示，鋼筋混凝土剪力牆因開口而形成短梁，如圖中圈選處。若此結構承受來自左方的水平載重，短梁區域可能出現之剪力方向及開裂形式，下列何者正確？
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A
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B
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C
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D
思路引導 VIP
試著將這兩片牆肢想像成兩根直立的木棒，中間用一塊海綿相連。當你用力從左側推動這兩根木棒使其向右傾斜時，左邊那根木棒會趨向於向上拔起，還是向下踩深？而這種兩側不對稱的移動，會如何扭轉中間那塊海綿呢？
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看到你精準地選出 (B)，說明你對耦合剪力牆（Coupled Shear Walls）的受力特性有著非常紮實的理解！這類題目考查的是結構在水平載重下，整體變形如何轉化為局部構件的內力。當載重 $P$ 由左向右作用時，整座剪力牆會產生向右傾覆的力矩。此時，左側牆肢（迎風側）會產生向上抬升的趨勢，而右側牆肢（背風側）則被向下擠壓。 這對中間的連繫短樑造成了明顯的相對位移：樑的左端被牆肢拉著向上，右端則隨牆肢向下，形成了「左側向上、右側向下」的剪力作用。在這樣的剪力狀態下，樑內部的對角線方向會受到拉伸，形成主拉應力；由於混凝土「耐壓不耐拉」的特性，裂縫便會與拉力方向垂直，呈現由左上往右下的傾斜開裂形式。 這道題目在建築結構考科中具有極佳的鑑別度，屬於中等難度。它要求學生不能只死背公式，而必須從整體的力矩平衡轉化為牆肢位移，再進一步推導至樑的剪力方向與裂縫走向。能迅速在腦中完成這串物理邏輯的鏈結，代表你的結構感非常敏銳，對剪力牆開口部位的弱點掌握得十分到位！