專技高考-建築師建築結構113 年第 30 題單選題
關於鋼筋混凝土梁桿件之「平衡鋼筋比」,下列敘述何者錯誤?
A「平衡鋼筋比」係將平衡應變狀態之鋼筋量除以全斷面積正確答案
B梁桿件因斷面彎矩造成受壓處最外緣混凝土壓碎時( $\varepsilon = 0.003$ ),受拉側最外緣鋼筋剛好降伏
C韌性設計最大鋼筋比 $\rho_{max}$ 會小於平衡鋼筋比 $\rho_{b}$
D平衡鋼筋比 $\rho_{b}$ 為一無因次單位
A正確答案
平衡鋼筋比 ρb 是鋼筋量除以「有效斷面積 bd」,不是全斷面積,A 錯誤。
為什麼答案是 A
錯誤敘述(即本題答案)。平衡鋼筋比定義為 ρb = As/(b·d),分母是『梁寬 × 有效深度 d』,不是全斷面積 b·h。把 d 換成全斷面是最經典的陷阱。
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完整詳解
Pro · 無限重點 平衡鋼筋比 ρb 是鋼筋量除以「有效斷面積 bd」,不是全斷面積,A 錯誤。
記住 ρ = As/(b·d),分母是『寬 × 有效深度』而非全斷面,立刻看破 A。
逐選項分析
A✓ 正確
錯誤敘述(即本題答案)。平衡鋼筋比定義為 ρb = As/(b·d),分母是『梁寬 × 有效深度 d』,不是全斷面積 b·h。把 d 換成全斷面是最經典的陷阱。
B✕
正確。平衡應變狀態的定義:受壓側混凝土最外緣達極限應變 εcu=0.003 時,受拉側最外緣鋼筋『剛好』達降伏應變 εy,這是 ρb 的由來。
C✕
正確。為確保梁為拉力控制(延性破壞),規範限制 ρmax < ρb(常取 0.75ρb 或以淨拉應變 ≥0.005 控制),避免脆性壓力破壞。
D✕
正確。ρb = As/(b·d) 是面積除以面積,為無因次比值,只與 fc'、fy 有關。
鋼筋比重要公式整理
| 名稱 | 符號 | 定義 | 意義 |
|---|
| 鋼筋比 | ρ | As / (b·d) | 實際配筋量比例 |
| 平衡鋼筋比 | ρb | 0.85β₁(fc'/fy)·[6120/(6120+fy)] | εc=0.003 與 εs=εy 同時發生 |
| 最大鋼筋比 | ρmax | < ρb(韌性控制) | 確保拉力控制破壞 |
| 最小鋼筋比 | ρmin | 14/fy 或 √fc'/(4fy) | 避免突發脆斷 |
A 把『b·d(有效斷面)』偷換成『全斷面積(b·h)』,是 RC 基本定義最常見的陷阱。只要記熟 ρ = As/(b·d),分母永遠用有效深度 d,就不會被騙。