首頁 / 高考三級 建築工程考古題 / 民國115年 高考三級 建築工程 建築營造與結構系統 民國115年 高考三級 建築工程 建築營造與結構系統考古題
民國115年 高考三級 建築工程 建築營造與結構系統收錄考選部官方試題，共 4 題可線上瀏覽，考選部未公告本科目答案。
題目與答案
假設你是一位政府單位的建築工程承辦人員，現在有一棟使用中、靠近
海邊、樓高10 層、屋齡40 年、外牆漏水且磁磚脫落嚴重的公有社福大
樓，整修施工部分的預算為新臺幣8,000 萬元，擬由你辦理外牆整修工
程的設計及監造技術服務案採購發包作業，請申論發包時你會要求那些
服務建議書的內容。（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、計畫理解與現況調查之完整性：服務建議書應先呈現對本案之掌握，包括海邊鹽害環境、屋齡40年、10層樓、外牆漏水與磁磚脫落嚴重等事實，並提出具體調查方法，如混凝土鑽心抗壓強度、氯離子含量與中性化深度試驗、磁磚拉拔試驗、紅外線熱像掃描、敲擊檢測、裂縫與漏水來源調查、結構安全評估。並須說明社福大樓使用中，如何分區、分階施工以維持機構營運與住民安全。 二、設計理念與整修工法之妥適性：應要求投標者提出外牆整修策略，包含磁磚敲除或保留補強之評估、外飾面改採抗鹽害塗料或帷幕化處理、防水層與窗框塞水路、裂縫灌注、鋼筋除鏽與防蝕、混凝土剝落修補、必要之結構補強及防火區劃。並須比較替代方案之工期、耐久年限、維護成本與景觀協調，說明採用理由。 三、經費、工期與風險管理：在8,000萬元施工預算下，應說明設計監造服務費之合理性、工程經費分配、單價分析、分期分區工期排程、施工架與吊籠數量、臨時防水與住戶安置措施、颱風與鹽害環境風險、工程保險與履約保證，並提出預算不足時之優先次序與替代工法。 四、監造組織、品質與職業安全衛生：應載明監造主任、品管人員、專任工程人員之資格與配置，材料取樣試驗頻率、施工計畫與品質計畫審查機制、隱蔽部分查驗、施工架與高空作業防墜、吊籠安全檢查、動火作業管制、交通維持與環境保護措施，並說明對海邊強風與鹽霧之因應。 五、服務實績、團隊與後續維護：應提出類似外牆整修或公有建築技術服務實績、技師與專業人員證照、BIM或3D雷射掃描應用能力、與使用單位協調經驗，以及竣工後維護手冊、保固責任、定期外牆檢查與清洗維護建議，以延長整修成果使用年限。
請任意舉例一種建築物室內隔間牆，並詳述其施工時注意事項及使用維
護階段之優缺點。（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、選定工法與構造組成：以輕鋼架石膏板隔間牆（乾式隔間牆）為例，其構造由上下槽鐵（track）、C型鋼立柱（stud）、石膏板（gypsum board）、岩棉或玻璃棉填充材、接縫批土與防潮膜所組成。此類隔間不承受結構載重，屬非承重牆，適用於辦公室、病房與社福空間之快速分隔。 二、施工注意事項－放樣與骨架：施工前應依圖放樣，確認隔間位置、門窗開口與管線路徑；上下槽鐵以火藥擊釘或膨脹螺栓固定於樓板與梁底，立柱間距一般為40公分，開口兩側應增設補強立柱與橫檔，牆頂與結構體間須預留伸縮縫並以彈性材料填塞，避免日後開裂。 三、施工注意事項－面板與管線：電管、水管應於封板前配設，不得任意切除立柱；牆內填充岩棉以提升隔音與防火；石膏板宜採雙層錯縫配置，螺絲間距約20至30公分並略埋入板面；接縫須貼接縫帶並分層批土，轉角與開口須加護角條，貫穿處應依防火時效施作防火填塞。 四、使用維護之優點：自重輕可減輕結構負擔、乾式施工快速且不受天候影響、管線擴充與插座增設容易、隔間可拆卸重組具彈性、配合岩棉與雙層板可達一定防火與隔音性能、表面平整易於粉刷或貼飾，震後修補亦較方便。 五、使用維護之缺點：耐撞性較差，重物撞擊易產生凹痕或破損；防潮性不足，潮濕環境須採防潮板並注意通風；隔音若未妥善填塞易有漏音；吊掛載重有限，需預埋補強板；接縫處易因溫濕變形開裂；維修常需整片更換，且管線變更後之修補較費工。
我國建築物耐震設計規範將主要結構系統分成：承重牆系統、構架系統、
抗彎矩構架系統、二元系統（Dual System）等。請回答下列問題：
何謂二元系統？（5 分）
二元系統設計的核心概念為何？（10 分）
二元系統應具備那些特性？（10 分）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、二元系統之定義：二元系統（Dual System）係指建築物同時設置兩種力學特性不同之抗側力系統，共同抵抗地震力，通常由抗彎矩構架（moment-resisting frame）與剪力牆（shear wall）或斜撐構架（braced frame）組成。兩系統依相對勁度分擔地震力，且構架須具備獨立承受部分設計地震力之能力。 二、核心概念－雙重防線與贅餘度：二元系統之核心在於建立兩道抗側力防線，當剪力牆或斜撐構架開裂、降伏甚至局部失效時，抗彎矩構架仍能維持整體穩定與韌性，避免單一系統失效即導致崩塌，並提高結構之贅餘度（redundancy）與倒塌裕度。 三、核心概念－勁度與韌性互補、容量設計：剪力牆提供高勁度以控制層間位移與非結構損壞，抗彎矩構架提供變形能力與消能機制。設計時採容量設計（capacity design）精神，使牆體與斜撐具備富餘強度並維持彈性，將塑性變形引導至構架梁端，形成預期之塑性機制。 四、應具備之特性：兩系統須變形相容、共同工作，避免勁度差異過大造成應力集中；抗彎矩構架應能獨立承擔設計地震力之一定比例，我國耐震設計規範原則上要求至少25%；牆體與構架接合部、邊界構材須具韌性；平面與立面應力求規則對稱以降低扭轉；系統之韌性容量R值、高度限制與層間位移角須符合規範檢核。 五、分析與檢核要點：分析模型應同時納入兩種系統並合理模擬接合行為，檢核基底剪力分配、扭轉效應、層間位移角、牆體剪力與構架塑鉸發展順序；並應確認非結構牆與隔間不致產生短柱或軟弱層效應，以確保二元系統設計理念得以落實。
圖示屋架採用簡支承對稱桁架結構設計，結構的幾何形狀及材料性質均
滿足對❶❶軸對稱，且桁架下弦（Bottom Chord）有兩個節點（Joints）
各懸吊重量為P 的重物，受力情形如圖所示。忽略桿件自重的條件下，
回答下列問題：
桁架結構靜不定度（Degree of Static Indeterminacy）是多少？（5 分）
桁架對稱軸左側桿件編號為a, b, c,…, j 及k 等11 根桿件中，那些桿件
是零力桿（Zero-Force Members）？（5 分）
若P=3 kN（kN 為千牛頓），b 桿及k 桿的軸內力（分別以Nb 及Nk 表
示）各是多少？（15 分）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、靜不定度之判定公式與步驟：平面桁架靜不定度一般以Ds＝b＋r－2j計算，其中b為桿件數、r為支承反力數、j為節點數；另可區分外部靜不定度r－3與內部靜不定度b－（2j－3）。簡支承對稱桁架通常外部靜定，故靜不定度主要來自內部多餘桿件。因題目未附圖，無法得知b、r、j之數值，題目資料缺漏，無法得出唯一數值。 二、零力桿之判定規則：若節點僅有兩根不共線桿件且無外力或支承反力，則該兩桿均為零力桿；若節點有三根桿件，其中兩根共線，則第三根非共線桿為零力桿；若節點有外力且與某桿共線，則垂直方向之桿件為零力桿。另可利用❶軸對稱與載重對稱之條件，判定位於對稱軸上或對稱位置之桿件內力關係。實際哪些桿件為零力桿，須依圖中a至k之配置與載重位置判定，題目資料缺漏，無法得出唯一答案。 三、Nb與Nk之計算方法：先以整體自由體圖求兩端支承反力，再利用對稱性取半結構分析；其次以節點法（method of joints）逐節點建立ΣFx＝0、ΣFy＝0方程式，或以截面法（method of sections）切取含b桿或k桿之截面，配合ΣM＝0求解。計算時假設桿件為二力桿、接頭為理想鉸接、忽略桿件自重、材料仍在彈性範圍，並規定拉力為正、壓力為負。 四、結果判定與限制：若P＝3 kN，理論上可將各節點外力以3 kN代入上述平衡方程式，求得Nb與Nk之代數值；惟b桿與k桿在圖中之幾何位置、傾角、所屬節點及載重作用點均未提供，無法建立唯一方程組。因此僅能列出公式與步驟，題目資料缺漏，無法得出唯一數值，考生宜依圖自行標註節點與角度後再行計算，並註明拉力或壓力。