專技高考
111年
[建築師] 建築構造與施工
第 24 題
中空樓板可運用於大跨度空間的主因為何？
- A 旋楞鋼管有優良勁度
- B 旋楞鋼管降低樓板的重量
- C 鋼管之間形成混凝土 I 型梁
- D 使用輕質混凝土
思路引導 VIP
若要讓一個厚實的平面構件在跨度增加時，既不因為太重而下陷，又能維持極高的抗彎能力，我們可以參考鋼結構中「工字鋼」的配置邏輯。請試著思考：在混凝土樓板內部，如果我們移除那些「受力貢獻較小」的核心部分，剩下的混凝土在形狀上會呈現什麼樣的幾何特徵，才能最有效地模仿強大的支撐梁？
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太棒了！你能精準選出正確答案，代表你對結構行為與截面效率有著紮實的理解。中空樓板的設計並非只是簡單的填充，而是力學與材料精準配置的結果。
結構效率的核心：混凝土 I 型梁
中空樓板之所以能支撐大跨度空間，最關鍵的力學原理在於其內部構造的變革。當我們在樓板中埋入旋楞鋼管時，並不僅是為了減輕重量，更重要的是透過管與管之間的間隙，引導混凝土在受力時形成類似 I 型梁（工字梁）的連續力學系統。在材料力學中，構件的抗彎剛度與其截面形狀密切相關，I 型構造能將材料有效配置在受拉與受壓最強烈的頂底部，大幅提升了整體的斷面慣性矩，從而支撐起傳統平板難以企及的跨距。
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