109 年 · 建築師 · 建築構造與施工第 41 題 · 單選 · 1.25 分

何種結構補強工法可改善柱的強度而提升耐震能力,但可能導致短梁效應的發生,故不適用於柱間距較小之建物?

  1. A梁的剪力補強
  2. B翼牆補強正解 ✓
  3. C柱碳纖維補強
  4. D梁的彎矩補強

官方答案 B

出處:109 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 41 題(場次代碼 109180,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

既有鋼筋混凝土建築物耐震補強工法的力學效果與副作用,重點在「翼牆補強」會縮短相鄰梁的有效淨跨距而引發短梁效應。

正解理由

題幹給了三個辨識條件:一是補強對象是「柱」,目的是提高柱的強度以提升耐震能力;二是副作用為「短梁效應」;三是因此不適用於柱間距較小的建物。翼牆補強是在既有柱的單側或兩側,沿構架平面方向增設鋼筋混凝土牆片並與柱、上下梁緊密結合,使原本細長的柱斷面變成帶翼的寬斷面,柱的抗剪強度、抗彎強度與側向勁度同時提高,第一個條件吻合。但牆片向柱外伸出後,梁在兩端被翼牆「夾住」的部分幾乎不會變形,真正能彎曲變形的只剩兩片翼牆之間的那一段,梁的有效淨跨距變短、剪跨比變小,地震時梁端彎矩差除以變短的淨跨,得到的剪力需求隨之放大,梁容易由撓曲行為轉為脆性剪力破壞,這就是短梁效應,第二個條件吻合。

柱間距本來就小的建物,原有梁淨跨已短,再加翼牆就會把淨跨壓得更短,短梁問題更嚴重,翼牆本身也沒有足夠的伸出空間,第三個條件吻合。三個條件同時指向翼牆補強,故選 B。

逐項排除

  1. (A)

    不符合。梁的剪力補強是以加密或外加箍筋、包覆碳纖維或鋼板等方式,提高「梁」的抗剪強度,補強對象是梁不是柱,不能直接提升柱的強度;而且它不改變梁的淨跨距,不會造成短梁效應,反而是用來抵抗梁剪力破壞的對策。題目所問「提升柱強度、但會導致短梁效應」的工法是翼牆補強。

  2. (B)

    符合。翼牆補強在柱側增設牆片,提高柱的強度與勁度,同時縮短梁的有效淨跨距而產生短梁效應,柱間距小時問題更明顯,三個條件全部吻合。

  3. (C)

    不符合。柱碳纖維補強是以碳纖維布沿柱周圍環向包覆,提供圍束作用,主要提高柱的抗剪強度與韌性,雖然對象是柱,但碳纖維布很薄,柱斷面尺寸與勁度幾乎不變,也不向梁的方向伸出,梁的淨跨距不受影響,所以不會產生短梁效應,也沒有「柱間距小就不適用」的限制。題目所問的副作用要改成「增設翼牆而縮短梁淨跨」才對應到本題。

  4. (D)

    不符合。梁的彎矩補強是在梁底或梁頂增設鋼板、碳纖維板或加大梁斷面,提高梁的抗彎強度,補強對象是梁,不能提高柱的強度;它也不縮短梁淨跨。若梁的抗彎強度提高而柱未同步補強,反而可能使梁柱強度關係朝「強梁弱柱」偏移,與題目「改善柱的強度」的方向不同。

記憶點

翼牆「長在柱旁、吃掉梁跨」:柱變強,梁變短,柱距小的建物不宜。

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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