專技高考-建築師建築結構110 年第 2 題單選題
在結構系統中配置剪力牆作為耐震元件時,下列敘述何者正確?
A立面上應儘量錯層配置,以避免應力集中
B只要能使樓層剛心與質心接近,平面上配置不用完全對稱正確答案
C不管樓層數多少,立面上都應垂直連通到最頂層,以減少高層部側向變形
D為提高平面抗扭性,應令各方向剪力牆延長線在平面上通過同一點
B正確答案
剪力牆配置應避免錯層、立面連續但不必通頂、平面上剛心近質心即可不必完全對稱。
為什麼答案是 B
平面配置的核心目的是讓剛心接近質心以降低扭轉效應,只要達到此目標,配置不必完全對稱。實務上常因開口、電梯井限制無法完全對稱,此敘述符合耐震設計精神。
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完整詳解
Pro · 無限重點 剪力牆配置應避免錯層、立面連續但不必通頂、平面上剛心近質心即可不必完全對稱。
抓「剛心≈質心」就是B。剪力牆配置三原則:均勻、對稱、連續,B 是唯一符合實務的彈性敘述。
逐選項分析
A✕ 陷阱
立面錯層配置反而會造成應力集中與勁度不連續,產生軟弱層效應。正確做法是立面上儘量「連續配置」,避免錯層。
B✓ 正確
平面配置的核心目的是讓剛心接近質心以降低扭轉效應,只要達到此目標,配置不必完全對稱。實務上常因開口、電梯井限制無法完全對稱,此敘述符合耐震設計精神。
C✕ 陷阱
剪力牆立面上應連續但「不一定要通到最頂層」。高樓上部因慣性力較小,可適度縮減剪力牆;若強制通頂反而可能造成上部勁度過大、鞭尾效應。
D✕ 陷阱
各方向剪力牆延長線若通過「同一點」,該點即成為剛心,抗扭力臂為零,反而無法抵抗扭矩。應讓剪力牆分散配置並具有足夠力臂才能提高抗扭性。
剪力牆配置三大原則
| 原則 | 平面 | 立面 | 目的 |
|---|
| 均勻性 | 分散配置 | 各層勁度相近 | 避免應力集中 |
| 對稱性 | 剛心≈質心 | — | 降低扭轉效應 |
| 連續性 | 牆體貫通 | 垂直連續不錯層 | 避免軟弱層 |
D 選項「延長線通過同一點」是典型陷阱,聽起來像「集中受力」很合理,實際上會讓抗扭力臂歸零。記住:抗扭要靠「分散」不是「集中」,這與抗彎的觀念相反。