建築結構系統 申論題歷屆試題與參考架構
地方特考三等，民國 102～111 年共 10 份試卷、44 題，其中 20 題附參考答題架構。考這一科的類科：公職建築師、建築工程。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
111 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
圖 1 所示為一座鋼筋混凝土構架結構：
（一）判斷此結構為靜定或靜不定，並說明判斷依據。（5 分）
（二）說明此結構在承受均布垂直載重 w 作用於頂梁情況下，可能發生之開裂模式及配筋要領。 （20 分）圖1
（25 分）
參考架構・破題
圖 1 為兩柱底皆為鉸支承、梁柱剛接的單跨門型構架，承受頂梁均布載重 w。先以支承反力與方程式數判定靜不定度，再依彎矩圖（梁跨中正彎矩、梁端與梁柱接頭負彎矩、柱身彎矩與柱底推力）推出裂縫位置與配筋對策。
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- 2
圖 2 所示桁架承受一水平集中載重：
（一）判斷此桁架為靜定或靜不定，並說明判斷依據。（5 分）
（二）計算構件 a、b、c 所受之力。（20 分）圖2
（25 分）
參考架構・破題
圖 2 桁架由左右兩個剛性桁架塊在頂部中點以單一節點相接，A、B 皆為鉸支承，本質上是三鉸拱。先以 m＋r 與 2j 判定靜定，再利用右半部只受支承力與中央鉸力（二力體）快速求桿力。
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- 3
二元系統常用為抵抗地震力之結構系統，試述：
（一）依我國建築物耐震設計規範，二元系統應具那些特性？（12 分）
（二） RC 建築物採二元系統時，為使地震載重有效傳遞並避免造成耐震弱點，以圖文說明系統中剪力牆於立面及平面之配置要點。（13 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題測驗二元系統之耐震力學機制與鋼筋混凝土剪力牆之配置原理。作答應先精準引述耐震設計規範對二元系統之定義、側力分擔與韌性構架角色，再由平面對稱均勻與立面垂直連續之視角，結合工程實務與手繪示意圖剖析配置要點。
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- 4
近年地震中常發生老舊低層典型街屋受震害倒塌之情況，圖 3 及圖 4 所示分別為臺灣老舊低層典型加強磚造街屋之底層平面及二層平面，圖中斜線區域所示皆為磚牆。試分析老舊典型街屋之結構行為特性及耐震弱點。（25 分）街道方向圖3 典型街屋底層平面 圖4 典型街屋二層平面
（25 分）
參考架構・破題
臺灣老舊加強磚造街屋為狹長平面、兩側共用磚牆（連棟），底層臨街面為店面開口幾乎無牆，二層以上牆量較多。須從平面配置、立面勁度分布、材料構法三方面分析其結構行為，再歸納耐震弱點與震害型態。
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110 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明韌性在結構安全上之意義為何？（10 分）結構設計如何達到韌性的功能？（10 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題探討現代耐震工程的核心哲學「韌性設計」。作答應先由材料力學與消能機制闡明韌性在結構安全之意義與經濟價值，再由「強柱弱梁」、「強剪弱彎」及耐震細部配筋等結構設計手法，完整論述達成韌性功能的具體策略。
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- 2
試繪製圖 1，圖 2，圖 3 在各受到兩種不同外力作用時之彎距圖。（24 分）F5 F1 F4 F3 F2 F6圖1 圖2 圖3
（24 分）
參考架構・破題
三圖皆為梁柱剛接（角隅加腋）的門型構架，各受一組垂直載重與一組水平載重。作答關鍵是先判斷支承條件與靜定性，再依「彎矩對稱於對稱載重、反對稱於側向載重」的原則，畫出形狀、正負號、零點與反曲點位置正確的定性彎矩圖。
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- 3
圖 4 為木造的中柱式桁架（King post truss），圖 5 為木造的偶柱式桁架（Queen post truss），常出現在現有日治時期建造之古蹟與歷史建築中，假設桁架只承受來自屋頂之垂直載重，且構件 A 與構件 B 產生破壞。
（一）試提出該兩構件之受力情形。（12 分）
（二）試提出補強或替換之建議，並繪製補強或替換之局部大樣圖。 （20 分）圖4 圖5
（32 分）
參考架構・破題
中柱式（King post）與偶柱式（Queen post）木桁架是日治時期洋小屋組的典型屋架。依圖示，A 為中柱式桁架中由中柱底部斜向頂住合掌（斜樑）的斜撐（方杖），B 位於偶柱式桁架下方中段的陸梁（下弦、繫梁）。先說明兩構件在屋頂垂直載重下的受力，再提出符合古蹟修復原則的補強或替換方式並繪大樣。
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- 4
圖 6 為一 12 m×15 m 的平面，由 ABCD 四根簡支梁支撐之住宅建築平面，試計算 A 梁與 C 梁之載重分配總和最少分別為多少（單位 kg）？（12 分）及 A 梁與 C 梁之兩端點之反力最少分別為多少？（12 分）（註：住宅建築之最小載重規定依現行建築技術規則內容）4m 4m 12 m 4m 15 m圖6
（24 分）
參考架構・破題
樓板 12 m×15 m，由 A、B、C、D 四根平行、跨距 15 m、間距 4 m 的簡支梁支承，樓板為單向傳力。以各梁的載重分擔寬度（tributary width）乘以建築技術規則規定的住宅最小活載重，即得各梁總載重與端點反力。
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109 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請以文字說明並繪圖解釋下列名詞。 （每小題4分，共20分）
（一） Pratt 桁架（提示：斜構材受拉力）
（二） Howe 桁架（提示：斜構材受壓力）
（三） Warren 桁架（提示：無垂直構材）
（四）洋小屋桁架
（五）和小屋桁架
（20 分）
參考架構・破題
本題考桁架的基本形式與受力特性。五小題各 4 分，每小題都要「文字定義＋簡圖＋受力說明」三件事，圖要標出上弦、下弦、垂直構材、斜構材及受力（拉 T／壓 C）。
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- 2
請敘述建築物樓版系統中平版（Flat slab）與無梁版（Flat plate）有何不同？（20分）
（20 分）
參考架構・破題
平版與無梁版都是「沒有梁、樓版直接由柱支承」的雙向版系統，兩者差別在柱頭處是否設置柱頭版（drop panel）或柱冠（column capital）以處理穿孔剪力與負彎矩。作答以定義、構造、力學、優缺點、適用性分段比較。
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- 3
圖一所示桁架之跨度8 m（A-E 與 B-D），中央對稱，高度8 m（A-B），受水平載重8 N 之作用，試計算所有構件所受之內力（請標明壓力或拉力）。假設所有構件結點為鉸接接合，A 支承為鉸支承，E 支承為鉸支承。（30分）8N B C D圖一A E
（30 分）
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- 4
圖二所示簡支構架，A 支承為鉸支承，D 支承為滾動支承，跨度8 m（A-D），中央對稱，高度8 m（A-B），受水平載重8 N 之作用，試繪製所有構件之軸力、剪力與彎矩圖。 （軸力請標明壓力或拉力、剪力請標明正剪力或負剪力、彎矩請標明正彎矩或負彎矩）。 （30分）8N B C圖二A D
（30 分）
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108 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
耐震建築之韌性設計中常強調以“強柱弱梁”方式設計，試敘述其概念為何？（12 分）
（12 分）
參考架構・破題
強柱弱梁是韌性設計中「容量設計（capacity design）」的具體作法：讓地震時塑性鉸發生在梁端而非柱上，形成整體梁鉸破壞機制，避免軟層柱鉸機制導致倒塌。
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- 2
考慮風的側向力作用時，試在兩種結構形狀（如圖 1）上，標示其正負風壓。（16 分）B B C風 A D C 風A D圖1
（16 分）
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- 3
圖 2 為一圓桶殼之剖面形狀，試繪針對承受（一）自重（二）側面風載重（三）正上方中央集中載重等三種狀況，繪出其變形示意圖。（18 分）圖2
（18 分）
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- 4
圖 3 為三個高層建築結構型態之立面與平面圖，
（一）試解釋其個別之結構系統原理為何？（12 分）
（二）試描述各系統型態針對外來側向力作用時建築之剛性？（12 分）圖3
（24 分）
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- 5
圖 4 為一木製桁架承受垂直均布之載重，試在圖上指出那個部位可以以金屬拉桿取代之？又何處為零桿？（30 分）圖4
（30 分）
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107 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
如下示意圖，ABD 為均勻矩形斷面的簡支梁、BC 為拉索段、A 與 D 為簡支端、B 為梁中點與拉索接合、E＝彈性模數；EI＝梁斷面的撓曲剛度（flexural rigidity）；EAc＝拉索斷面軸向剛度（axial rigidity），已知H=L/3。基於小變形 Euler-Bernoulli 梁理論，不計梁自重，在圖示 P 力通過梁中點 B 之斷面形心下。
（一）計算拉索 BC 之內力。（10 分）
（二）計算 B 點之位移。 （10 分）
（20 分）
- 2
依照現行建築物耐震設計規範及解說，考慮靜力法進行結構分析，採用以下符號列式說明設計地震力計算要領及（Fu、SaD、αy）等參數考量要素。（30 分）I：用途係數、SaD：工址設計水平加速度反應係數、W：建築物全部靜載重、αy：起始降伏地震力放大係數、Fu：結構系統地震力折減係數
（30 分）
參考架構・破題
本題要求以靜力法列出最小設計水平總橫力 V 的計算式，並說明 I、SaD、W、αy、Fu 各參數的意義與決定因素。作答主軸：公式 → 逐項參數 → 其他檢核（中小度地震、最大考量地震）。
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- 3
如下圖之鋼筋混凝土梁，梁斷面為矩形，於受圖示二集中力作用下，就梁內力圖說明本混凝土梁之開裂狀況及配筋要領（20 分）
（20 分）
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- 4
2018 年 2 月 6 日的花蓮震災中，在結構嚴重受損的大樓中，部分大樓之一樓作為停車場，主要支撐系統以梁柱構架為主，而形成所謂的軟弱底層建築。今以六樓公寓建物為對象，一樓仍為停車場、二樓以上作為住宅，若部分住戶不願配合在自家補強施工情況下，就抗震補強目標，提出單棟大樓之可行作法。（30 分）
（30 分）
參考架構・破題
軟弱底層（soft story）建築的問題在一樓勁度與強度遠小於上層，地震變形集中於一樓柱導致崩塌（2018 花蓮雲門翠堤、統帥飯店即為例）。住戶不配合時，補強應集中在一樓公共空間（停車場）及建築外圍，以「提升一樓勁度與強度、消除層破壞機制」為目標。
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106 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
圖 1 為常出現在現有日治時期建造之古蹟與歷史建築中的木造中柱式桁架（King post，假設桁架只承受來自屋頂之垂直載重，試指出 BH、DG、GF 構件之受力（壓truss）力或拉力）情形。（15 分）P C P P B D A E H G F圖1
（15 分）
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- 2
有一老舊磚造建築原為 1B 厚之承重牆系統（如圖 2），屋頂上方為同上題之木造桁架型式（平行配置於短向，共四座）及鐵皮屋面，今為改造再利用時，屋頂修改為同型式之鋼構屋架與水泥瓦屋面：
（一）試說明應注意事項為何？（10 分）
（二）試繪出桁架與磚牆交接面之大樣圖（必要時可針對磚牆做補強之建議）。 （10 分）1B 磚牆12 公尺8 公尺圖2 33050 全一張33150 （背面）等 別：三等考試
（20 分）
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- 3
圖3 (a)為一梁柱系統之房屋平面圖，單位面積之垂直載重為 250 kg/m2，請繪出簡支梁○ C 的載重圖（含數值）如圖3 (b)，並標示其兩支點 a 與 b 之反力。（20 分）○ A 4M ○ B 4M a ○ C b 4M ○ D 16 M a b (a) (b)圖3
（20 分）
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- 4
試說明建築物基礎構造採用筏式基礎之原因與優點為何？（10 分）
（10 分）
參考架構・破題
筏式基礎是將整棟建築底部做成一整片連續的鋼筋混凝土版（必要時加地梁），把上部載重分散到全部基地面積上。作答分「採用原因」與「優點」兩段，可附剖面示意圖。
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- 5
2016 年 5 月 20 日，國外某大學運動中心綜合館發生館頂天花板倒塌意外，該天花板面積為 35 公尺乘 40 公尺（共 1,400 平方公尺），據調查結果，意外事件與近年推動的屋頂綠化工程品質有關。臺灣近年來也常有屋頂綠化之作法，試回答以下問題：
（一）依臺灣現行之建築技術規則構造編規定，提供與不提供公共使用之最低屋頂載重力為多少？（單位：kg/m2）（10 分）
（二）屋頂綠化設計時，應注意額外之載重項目及危害結構之風險有那些？（10 分）
（三）上述案例之建築物水平系統採鋼桁架系統（如圖 4） ，在不大幅改變屋頂高度之要求下，可以做何種補強措施？（15 分）圖4
（35 分）
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105 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
圖 1 所示剛構架（rigid frame）承受 2 kN/m 之垂直均布載重，C 點為鉸接（pin connection），試分析此構架，並繪出軸力圖、剪力圖、彎矩圖。 （25 分）2kN/m B D C 3m A E 4m 3m圖1
（25 分）
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- 2
圖 2 所示桁架於 J 點承受一垂直集中載重。
（一）判斷此桁架為靜定或靜不定，並說明判斷依據。（5 分）
（二）計算構件 BJ 及 DJ 所受之力。（20 分）A B C D E F 5m G L H I J K 10kN 6@5m=30m圖2 33450 全一張33550 （背面）等 別：三等考試
（25 分）
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- 3
圖 3 所示為一既存建物之中庭，寬 25 m，深 15 m，其三面圍繞屋齡約 40 年之三層樓 RC 構造，今欲於中庭範圍加建可遮陽避雨之屋頂，以覆蓋其下至少 10 m 高之空間，若中庭範圍內不可落柱，試提出一種屋頂結構系統規劃方案，並分析其對既存結構是否造成影響？若是，說明應如何因應。（25 分）既存建物15m 中庭10m 25m (a)平面示意圖 (b)立面示意圖圖3
（25 分）
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- 4
回答下列問題：
（一）說明結構韌性比（ductility ratio）之定義。（5 分）
（二）韌性對於結構物之耐震有何影響？（10 分）
（三）在 RC 結構設計時，為確保結構韌性，對於結構和構件的破壞機制應採行那些設計準則？（10 分）
（25 分）
104 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
圖一所示剛構因地震力作用造成柱頭與柱腳形成塑性鉸。
（一）請以計算式配合說明判斷其為靜定、靜不定或不穩定。（5 分）
（二）如需補強成為靜定結構，如何以最簡單之方法達成，請以判斷計算式表示並繪簡圖說明。（5 分）
（三）如需補強成為三次靜不定結構，如何以最簡單之方法達成，請以判斷計算式表示並繪簡圖說明。（5 分）圖一
（15 分）
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繪製圖二〜圖五所示剛構之剪力與彎矩圖。（20 分）B B B B 10 t 10 t C 10 t 4m C 4m 4m C 4m C 8m 8m 8m 8m A A A 10 t A圖二 圖三 圖四 圖五全一張33650 （背面）等 別：三等考試
（20 分）
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構件在受張力或壓力的情況下，試計算圖六桁架 IH、AH 和 BC 構件所受之力。（20 分）5 kN 5 kN 5 kN 2.5 kN I H G F J 8 kN 2m A E B C D 1.5 m 1.5 m 1.5 m 1.5 m圖六
（20 分）
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- 4
（一）試以二重積分法求解圖七所示矩形斷面外伸梁之撓度方程式。（20 分）
（二）若已知梁斷面尺寸為 25 cm(梁寬) × 40 cm(梁深)，材料彈性模數E = 2.1 × 106 kg/cm2，P = 8,000 kg，L = 600 cm，a = 200 cm，求解該梁 C 點最大撓度為若干 cm？（10 分）P A圖七 B C L a圖七
（30 分）
- 5
國內某工地因大面積開挖，造成古蹟園區內一 8 m × 8 m × 1 m 厚基礎，外部直徑1.3 m〜2.5 m，壁厚 15 cm〜30 cm，高約 35 m 之煙囪傾斜與沉陷，傾斜率最大高達1/65，沉陷量約為 20 cm〜60 cm。請問若依建築技術規則建築構造編第二章基礎構造淺基礎之規定，如何檢討其安全性，不必計算，請就一般設計通則、基土支承力、沉陷、滑動或傾覆之穩定性等項目列表說明之。 （15 分）
（15 分）
參考架構・破題
煙囪為高細構造物、重心高，基礎為 8 m × 8 m 淺基礎，鄰近開挖造成傾斜（1/65）與不均勻沉陷（20～60 cm）。題目要求依建築技術規則建築構造編「基礎構造」章淺基礎規定，以表格列出一般設計通則、支承力、沉陷、滑動與傾覆檢討項目，不必計算。
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103 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
如下圖 及 所示之鋼筋混凝土梁，L 為跨長，w 為單位長度均佈載重，A 為固定端（fixed end），B 為鉸接（hinge connection），C 為滾動支承（roller support），D 鉸接，E 為滾動支承。請回答下列問題：計算支承反力並繪剪力圖及彎矩圖。（20 分）依照 之各梁剪力和彎矩圖，圖示及說明 RC 梁之抗拉主鋼筋位置及剪力筋配置。（20 分）A B C wL/2 L L/2 D E
（40 分）
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- 2
如下圖示之鋼筋混凝土（RC）弧形拱構，請回答下列問題：從造型及材料觀點，說明拱之力學特性。（10 分）今 RC 拱因支撐柱的底端發生側移現象，致危及拱構的安全，在維持拱造型及拱下方的通視前提下，建議兩種合理可行的補強方案。（10 分）
（20 分）
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- 3
大地震總是造成人民生命及財產嚴重傷亡和損失，建築物的結構安全愈形重要，就「 耐 震 （ earthquake resistance ） 、 隔 震 （ seismic isolation ） 、 制 振 （ vibrational control）」等觀點，分別說明建築物對抗地震的策略，並各舉一例說明。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
對抗地震有三種策略：耐震是「以強度與韌性硬抗」，隔震是「隔斷地震輸入」，制振是「增加消能或抵消振動」。作答以原理、構造方式、優缺點與實例四項逐一說明，最後可列比較表。
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- 4
針對基礎開挖之設計，於基地調查階段，需注意那些要點，以作為設計防護措施之依據。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
基礎開挖的風險（擋土失敗、隆起、砂湧、管湧、鄰房沉陷）多源自地層與地下水條件掌握不足。基地調查要在設計前蒐集地層、地下水、鄰近環境三大類資料，作為擋土支撐與防護措施設計的依據。
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102 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
某大型實心公共藝術品外觀如圖一所示，其底部以正方形（邊長為 d）之鋼板支撐黏著於地面上，而重心位於該鋼板的形心正上方。設藝術品重量為 W，而地震力（E）亦作用於重心點。當設計地震力 E = 0.1W，且底部支撐鋼板黏著範圍內不出現拉應力時，試求下述兩種情況下之最小 d 值分別為何？
（一）自重及地震力共同作用時。（10 分）
（二）出平面（out of plane）的另一向地震力也同時作用於重心點，造成兩個水平地震力與一個自重共同作用時。（10 分）E W 1m d圖一
（20 分）
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- 2
圖二為簡支梁，其右端帶有懸臂長度，梁上承受均佈載重。若 X = L/2，則 AB 間的最大彎矩為何（10 分）？若此梁為 RC 構造，試繪出因彎矩產生的主要拉力鋼筋位置（10 分）。ω A C B L X圖二全一張33550（背面）等 別： 三等考試類 科： 建築工程、公職建築師
（20 分）
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- 3
某廢棄工廠再利用案例中，有一個鋼鐵桁架結構狀況良好，各桿件的斷面尺寸皆相同，如圖三所示。由於需要在 C 點加上載重 Q，故先要評估其結構安全性。今擬就 C 點有載重時，可能造成那根桿件最先發生挫曲破壞進行評估（可忽略自重影響），試提出評估結果。（20 分）4 @ 3 m = 12 m 4m C B A Q圖三
（20 分）
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- 4
現行抗震設計的作法有許多跟只抵抗重力或風力的設計不同，導致抗震 RC 結構的桿件尺寸及細部設計會有許多特殊之處。有一個重要概念為：強柱弱梁。試說明此一概念如何落實在一個 RC 抗彎矩構架的柱梁尺寸設計中。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
強柱弱梁是耐震韌性設計「容量設計」的核心：在大地震下讓塑性鉸先發生在梁端，柱保持彈性，形成梁鉸型的整體消能機構，避免柱鉸造成的軟弱層與層崩塌。作答要從破壞機構講到柱梁尺寸與細部如何配合。
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- 5
某一戶外重要大型公共藝術（長寬各 3 米，高 4 米）於颱風中受損，需要緊急搭建一個保護其不受風力作用，同時可進行維修的施工棚架，使用期間以一年計。施工棚架以該藝術品為中心，可用外部最大尺寸為長寬各 18 米但高度無限制，內部要有淨空長寬各 12 米及高 5 米；尚須設置一個門（高 4 米，寬 5 米）作為施工機具進出口。棚架要滿足可以在颱風季節裡的抗風強度，以及兼顧造型美觀。試提出建築規劃草案，並說明結構系統的概念，以便由結構技師接手進行細部計算。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題為臨時性構造物的規劃題，關鍵在於：滿足淨空與門洞需求、抵抗颱風風壓與上揚力、可快速組裝拆除、外觀兼顧美觀。答題要先排出量體，再交代結構系統的載重路徑，讓結構技師可以接手。
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其他等別的「建築結構系統」
- 建築結構系統（高考三級）（46 題）
題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。