專技高考-建築師建築結構108 年第 20 題單選題
在下列不同結構系統中,常見跨深比(跨度/桿件斷面高度或厚度)之大小順序為何?①鋼造剛構架(rigid frame) ②鋼筋混凝土造剛構架(rigid frame) ③鋼筋混凝土造薄殼 ④薄膜
A①>②>③>④
B④>③>②>①
C④>①>②>③
D④>③>①>②正確答案
D正確答案
跨深比越大代表桿件越細長,薄膜最輕最細 → 薄殼 → 鋼構 → RC 構架最厚。
為什麼答案是 D
薄膜(純張力)>薄殼(曲面形抗)>鋼剛構架(高強度鋼)>RC 剛構架(斷面最厚)。符合力學行為與材料特性排序。
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完整詳解
Pro · 無限重點 跨深比越大代表桿件越細長,薄膜最輕最細 → 薄殼 → 鋼構 → RC 構架最厚。
記口訣:膜>殼>鋼>RC。材料越能承受張力、結構越薄,跨深比越大。
逐選項分析
A✕
順序完全相反。RC 剛構架桿件最厚,跨深比最小,不可能排第一。
B✕ 陷阱
薄膜、薄殼排序正確,但鋼構架跨深比應大於 RC 剛構架(鋼材強度高、斷面較小),順序錯誤。
C✕
把鋼構架放在薄殼前是錯的。薄殼為曲面結構靠形抗力,跨深比遠大於剛構架。
D✓ 正確
薄膜(純張力)>薄殼(曲面形抗)>鋼剛構架(高強度鋼)>RC 剛構架(斷面最厚)。符合力學行為與材料特性排序。
常見結構系統跨深比參考
| 結構系統 | 受力方式 | 跨深比範圍 | 特性 |
|---|
| 薄膜 | 純張力 | 極大 (>100) | 最輕最薄,僅承受拉力 |
| 鋼筋混凝土薄殼 | 曲面形抗(壓為主) | 約 50~500 | 靠曲率傳力,殼厚極薄 |
| 鋼造剛構架 | 彎矩+軸力 | 約 20~30 | 鋼材強度高,斷面較小 |
| RC 剛構架 | 彎矩+軸力 | 約 10~15 | 混凝土強度低,斷面最厚 |
容易誤以為鋼構和 RC 構架跨深比差不多而排錯。事實上鋼材容許應力遠高於混凝土,同跨度下鋼梁斷面小得多,所以鋼構跨深比一定大於 RC。另外薄殼雖是混凝土做的,但靠曲面形抗,跨深比遠勝過剛構架。