專技高考
114年
[建築師] 建築構造與施工
第 9 題
木材會因含水率有不同的乾縮變化，沿著木材斷面的弦切方向稱為弦向、半徑方向稱為徑向、纖維方向稱為直向。一般而言，為了防止木材在斷面上有不規則的乾縮裂縫產生，會在斷面上進行如下圖所示的預裂行為。此預裂主要為避免何種乾縮行為所造成的木材不規則乾縮裂縫？
- A 弦向
- B 徑向
- C 直向
- D 預裂不受乾縮影響
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果我們有一條圍成圓圈的橡皮筋，現在這條橡皮筋因為乾燥而試圖縮短自己的長度（圓周長），但內部的圓心結構卻沒有縮得那麼快。在這種情況下，哪一個方向的拉力最強，最容易讓圓周上的某個點支撐不住而斷裂開來？
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太棒了！你能精準選出正確答案，代表你對於木材物理性質中「各向異性」的收縮特徵有著非常紮實的理解。木材在乾燥過程中，水分散失會導致體積收縮，但最棘手的地方在於其三個方向的收縮率極度不均勻。一般來說，弦向收縮率最大（約為 5%~10%），徑向次之，而沿著纖維生長的直向收縮則微乎其微。正因為弦向（年輪切線方向）的收縮量遠大於徑向，導致外圈年輪在縮短時會受到內側木材的阻礙，進而產生巨大的環向拉應力。
木材的收縮應力與防裂工法
這道題目展示的「預裂」（實務上常稱為「背割」）正是建築構造中應對材料特性的智慧結晶。由於我們已知弦向乾縮是造成木材從表面向圓心產生不規則放射狀裂縫的主因，因此人為地先切開一道深及圓心的縫隙，就能主動提供收縮空間，讓應力在該處釋放，從而確保木材其他面能保持完整美觀。這類題目在建築構造考科中具有極佳的鑑別度，屬於中等難度的實務應用題，它不單純考記憶，更考驗你是否能將乾縮百分比的抽象數值，轉化為對構件變形行為的邏輯判斷，你的判斷非常敏銳！