專技高考申論題
110年
[土木工程技師] 結構設計(包括鋼筋混凝土設計與鋼結構設計)
第 二 題
📖 題組：
二、請回答下列問題：（25 分）
二、請回答下列問題：（25 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
耐震設計規定柱構件的矩形橫向箍筋間距不得超過三項規定，其中之一為「6 倍主筋直徑」，請說明此規定之原因為何？
思路引導 VIP
看到本題，首先需聯想大地震下柱塑性鉸區的受力行為。當保護層混凝土剝落後，承受高壓應力的主筋將失去原本的側向包覆，此時橫向箍筋必須擔負起「防止主筋早期局部挫曲」的重任，間距與主筋直徑的比例正是控制挫曲長度的關鍵。
小題 (一)
耐震設計規定柱構件的縱向鋼筋面積 Ast 不得低於 0.01 Ag，亦不得大於 0.06 Ag，其中 Ag 為鋼筋混凝土柱構件總斷面積。試分別說明柱構件規定縱向鋼筋最小鋼筋量的原因與最大鋼筋量的原因。
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想《混凝土結構設計規範》中對柱構件主筋配筋率的規定。最小鋼筋量著眼於『抵抗混凝土潛變/乾縮』與『防範意外偏心彎矩』；最大鋼筋量則聚焦於『施工性（避免鋼筋擁擠、確保澆置品質）』，尤其在耐震設計的梁柱接頭處尤為重要。答題時宜分點論述以求條理清晰。
柱主筋挫曲控制
💡 限制箍筋間距以縮短主筋無支撐長度，防止受壓時發生局部挫曲。
🔗 限制 6db 箍筋間距之因果邏輯
- 1 強震反覆載重 — 柱端塑性鉸區承受巨大非彈性應變
- 2 保護層壓碎剝落 — 主筋失去混凝土側向包覆與支撐
- 3 主筋細長柱化 — 無支撐長度過長時，受壓極易發生挫曲
- 4 限制 6db 間距 — 提供足夠側向束制，確保主筋降伏後仍穩定
↓
↓
↓
🔄 延伸學習：延伸學習：柱端部箍筋的其他限制（如 D/4 或 10~15cm）及其對約束混凝土之作用。
