112 年 · 建築師 · 建築構造與施工第 21 題 · 單選 · 1.25 分

以下關於鋼筋混凝土的描述,何者錯誤?

  1. A混凝土抗壓強度高,鋼筋抗拉強度大。因此將這兩種材料組合在一起,形成可以承受各種變形的構造
  2. B鋼筋與混凝土的熱膨脹率相差較大,因此常用表面凹凸利於混凝土握裹的竹節鋼筋,有利於避免因溫度變化引起的伸縮差異,造成混凝土龜裂正解 ✓
  3. C混凝土的耐火性高,可以保護耐熱性差的鋼筋
  4. D鋼筋較易生銹,在鹼性的混凝土中配置鋼筋可以避免生銹。然而,混凝土在空氣中會與 CO2 等產生反應,逐漸中性化

官方答案 B

出處:112 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 21 題(場次代碼 112190,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

鋼筋混凝土能成立的材料互補原理——混凝土受壓、鋼筋受拉、兩者熱膨脹係數相近、靠握裹傳遞應力,以及混凝土包覆鋼筋所提供的防火與防鏽保護。

正解理由

鋼筋與混凝土能當成一個整體工作,前提之一是兩者的熱膨脹係數相近:溫度升降時兩者的伸縮量接近,界面不會因變形差而拉裂或滑脫。《結構混凝土施工規範》第 13.2.4 節說明混凝土的熱學性質主要由骨材控制,其熱膨脹係數隨骨材材質在一定範圍內變動,這個範圍與鋼材相近,正是兩種材料能結合的基礎。選項(B)把這個前提說反,寫成「相差較大」;又把竹節鋼筋的功能說成避免溫度伸縮差異造成龜裂。

《建築物混凝土結構設計規範》附篇F把鋼筋區分為竹節鋼筋與光面鋼筋,並說明伸展長度是鋼筋為發展其設計強度所需的埋置長度,同規範第 5.3 節則以受拉竹節鋼筋為伸展的檢討對象,可見竹節的作用是提升鋼筋與混凝土之間的握裹與錨定,讓拉力能在兩者之間傳遞,不是用來處理熱脹冷縮。兩處都與材料原理不符,屬錯誤敘述,故選 B。

逐項排除

  1. (A)

    敘述正確。混凝土抗壓強度高而抗拉能力低,《建築物混凝土結構設計規範》第 3.3.4 節指出撓曲與軸力計算時不計混凝土的抗拉強度,其撓曲抗拉強度約僅為抗壓強度之10至15%;鋼筋則以抗拉見長。將鋼筋配置在受拉側,由混凝土承擔壓力、鋼筋承擔拉力,構材便能同時抵抗壓、拉、彎、剪等作用,這也是《建築技術規則建築構造編》第 332 條第 3 項把鋼筋混凝土歸為具有結構功能之結構混凝土的原因。選項「可以承受各種變形」是概括說法,方向與原理一致。

  2. (B)

    敘述錯誤,不符處有兩點。其一,熱膨脹率「相差較大」應改為「相近」;若真的相差很大,每次溫度變化都會在界面反覆產生剪應變,握裹被破壞、混凝土開裂,鋼筋混凝土根本無法成立。其二,竹節鋼筋表面的凸肋是為了增加與混凝土的機械咬合,提高握裹與錨定,使鋼筋能在伸展長度內發展設計強度(《建築物混凝土結構設計規範》附篇F),與溫度伸縮差無關。混凝土本身的溫度裂縫,對應的處理方向是選用熱膨脹係數較低的骨材,以降低溫度變化所產生的應力(《結構混凝土施工規範》第 13.2.4 節)。

  3. (C)

    敘述正確。混凝土是不燃材料、熱傳導慢,包覆在外可延緩鋼筋升溫;鋼材在高溫下強度與勁度明顯下降,耐熱性差。《建築技術規則建築設計施工編》第 72 條與第 73 條都把鋼筋混凝土造的牆壁、柱、樑、樓地板列為具有防火時效的構造,《建築物混凝土結構設計規範》第 13.6.7 節也就鋼筋的防火保護層設有要求,這些都是以混凝土保護鋼筋為前提。

  4. (D)

    敘述正確。水泥水化產物使混凝土呈強鹼性,鋼筋表面在鹼性環境中形成鈍態保護膜而不易生鏽;空氣中的 CO2 由表面逐漸滲入,與水化產物中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣,鹼性逐步降低,就是「中性化」。中性化深度一旦到達鋼筋位置,鈍態膜失效,鋼筋在水分與氧氣作用下開始鏽蝕,鏽蝕產物體積膨脹,會把保護層撐裂剝落。

記憶點

鋼筋混凝土的合作條件:混凝土受壓、鋼筋受拉、熱膨脹係數相近、竹節管握裹,再加上混凝土的鹼性與耐火性保護鋼筋。

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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