108 年 · 建築師 · 建築結構第 29 題 · 單選 · 1.5 分

鋼結構之規劃設計與施工時,下列那一項不是為確保鋼結構韌性接頭特質之作法?

  1. A規劃結構斷面時,梁與柱接合處之寬度不宜相差太懸殊
  2. B鋼梁在與鋼柱接合介面之加勁翼板加寬或加厚
  3. C鋼料應選擇 SM 材質且降伏強度(Fy)應高於抗拉強度(Fu)的 80%正解 ✓
  4. D將鄰接鋼柱之鋼梁本體翼板予以削減或鑽孔洞

官方答案 C

出處:108 年專門職業及技術人員高等考試建築師考試「建築結構」乙段測驗第 29 題(場次代碼 108180,全卷 40 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

鋼結構梁柱韌性接頭的設計觀念——讓塑性變形發生在離開柱面的梁身,並讓鋼材本身保有足夠的「降伏後強度餘裕」。題幹問的是哪一項「不是」確保韌性接頭的作法,要找出唯一違反韌性原理的選項。

正解理由

《建築技術規則建築構造編》第 240 條要求鋼結構之耐震設計應採用具有韌性之結構材料、結構系統及細部,構材及接合之設計依設計規範辦理(設計規範之訂定見同編第 235 條之 1)。韌性有兩個來源:一是材料,鋼材降伏後還要能繼續應變硬化、繼續伸長,降伏強度與抗拉強度之間必須保留足夠差距,也就是降伏比(Fy/Fu)要低;二是細部,接頭要讓塑鉸離開梁柱交界的銲道,在梁身形成。

選項(C)要求「降伏強度應高於抗拉強度的80%」,等於要求降伏比偏高,材料一降伏就很快逼近抗拉強度,與韌性材料的要求方向相反;而(A)(B)(D)分別從斷面配置、接頭補強、梁斷面削減三個方向,把塑性變形引導到預期位置,都是確保韌性接頭的作法。故選 C。

逐項排除

  1. (A)

    屬確保韌性的作法,非本題所求。梁與柱在接合處寬度相差太懸殊時,梁翼板的力量無法直接對準柱翼板或加勁板傳遞,會在柱板件造成局部應力集中與局部變形,接頭在梁身形成塑鉸之前就先在接合處破壞。斷面寬度相近,力流才能平順傳遞,這是「細部」層面的韌性措施。

  2. (B)

    屬確保韌性的作法,非本題所求。在梁端與柱接合的介面把翼板加寬或加厚(如加蓋板、擴翼),使接頭處的彎矩強度高於鄰接的梁身,梁的塑鉸就會被推到補強段之外的梁身上,避開銲道與熱影響區這些最容易脆斷的位置。這是「補強式」韌性接頭的原理。

  3. (C)

    不是確保韌性的作法,為本題答案。選用SM材質(銲接結構用軋鋼)本身沒有問題,錯在強度關係寫反了:韌性要求降伏強度不要太接近抗拉強度,也就是Fy不宜高於Fu的80%,讓材料降伏後仍有應變硬化與伸長的餘裕;選項要求Fy「高於」Fu的80%,降伏比偏高,塑鉸區一降伏很快就達到抗拉強度而斷裂,反而削弱韌性。改成「降伏強度不宜高於抗拉強度的80%(降伏比要低)」才符合韌性材料的要求。

  4. (D)

    屬確保韌性的作法,非本題所求。把鄰接鋼柱的梁翼板切削(俗稱狗骨頭式的減弱梁斷面)或鑽孔,是刻意在離開柱面一段距離處把梁削弱,讓塑鉸在這裡先形成,銲道處承受的彎矩因此被限制住。方向與(B)相反——(B)加強接頭、(D)削弱梁身——但目的相同:讓塑鉸遠離梁柱交界。

記憶點

韌性接頭兩條路:「補強接頭」或「削弱梁身」,都是把塑鉸推離柱面;材料則看降伏比,Fy離Fu越遠越有韌性。

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

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