梁最好儘量不要有穿孔,萬不得已要穿梁時,下列敘述何者最不適當?
- A梁一旦有穿孔就會因斷面減小而使其抗剪強度與剛性降低,同時孔的周圍也會產生應力集中的現象
- B梁若有穿孔的話,穿孔的位置應設在剪力最小的跨度兩側近柱處正解 ✓
- C開口的形狀若為長方形時容易造成應力集中及容易使梁產生龜裂的現象,因此開孔應儘可能越圓越佳
- D補強筋以在孔的周圍設置斜向補強筋最為有效
官方答案 B
出處:107 年專門職業及技術人員高等考試建築師考試「建築構造與施工」第 13 題(場次代碼 107180,全卷 80 題)。答案以考選部公布為準,本站不修改官方答案。
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本題考點
鋼筋混凝土梁穿孔(梁腹開孔)的力學影響與配置原則,包括開孔造成的斷面折減、應力集中、開孔位置的選擇(剪力分布)、開孔形狀與孔周補強筋的配置方式。
正解理由
梁的剪力沿跨度並不均勻:承受一般重力載重的連續梁或兩端固定梁,剪力在支承處(也就是靠近柱的梁端)最大,往跨度中央逐漸遞減。梁端同時也是地震時預期產生塑鉸、反覆彎矩與剪力最集中的區域。開孔會挖掉腹板中負責傳遞剪力的混凝土,因此若不得不開孔,位置應選在剪力較小的跨度中央附近,並落在梁深中段靠近中性軸處,避開梁端。選項 (B) 一方面說要設在「剪力最小」處,另一方面卻指定「跨度兩側近柱處」,而近柱處恰恰是剪力最大的區域,前後要件互相矛盾,位置結論錯誤,是四個敘述中最不適當者。故選 B。
逐項排除
- (A)
正確。開孔直接減少梁腹的有效斷面,負責抵抗剪力的混凝土與可能被切斷或被迫移位的箍筋都受影響,抗剪強度隨之下降;斷面慣性矩變小,梁的剛性(勁度)也降低,撓度變大。孔洞使力流必須繞過開口,孔緣附近應力密度升高,形成應力集中。這與《建築技術規則建築構造編》第 514 條要求鋼梁腹板穿孔之大小及間距不得損害其抵抗剪力之功能是同一個道理:腹板開孔首當其衝的就是抗剪能力。
- (B)
錯誤,為本題答案。錯處有二:其一,「跨度兩側近柱處」是梁端,剪力最大,並非剪力最小處,位置與所述目的相反;其二,梁端是彎矩與剪力同時偏高、耐震設計上需確保韌性的區域,開孔會削弱此處的抗剪與圍束能力。改成正確敘述應為:穿孔位置應設在剪力較小的跨度中央附近,並位於梁深中段(中性軸附近),避開靠近柱的梁端。
- (C)
正確。長方形開口有尖銳的轉角,力流在角隅急轉,應力集中最嚴重,裂縫多由角隅開始向外延伸;圓形開口周邊曲率連續,力流可平順繞過,應力分布較均勻,因此開孔形狀以圓形為佳。這與《建築技術規則建築構造編》第 538 條第 1 項所述傳力方式宜緩和漸變、以避免應力集中的原則一致。
- (D)
正確。孔周的裂縫多由剪力引起,呈斜向發展;在孔的周圍配置斜向補強筋,鋼筋方向大致垂直於可能出現的斜裂縫,能最直接地跨越裂縫、承接拉力,因此比只配置水平或垂直方向的補強筋更有效。實務上孔周常同時配置斜向筋與孔邊的上下補強筋、加密箍筋,但就單一方向而言斜向筋最能對應剪力裂縫。
記憶點
梁要穿孔:選跨中、走梁深中段、開圓孔、孔周加斜筋;梁端近柱處剪力最大,是最不該開孔的位置。
內容更新 2026-10-12 · 詳解為 AI 生成並經程式關卡與覆核,僅供國考複習,不構成建築設計、結構設計、施工或法規諮詢建議 · 回報錯誤