108 地方特考三等 建築工程 建築營造與估價 考古題詳解

核心觀念

SI 是 Skeleton Infill 的縮寫，中文常譯為「支架體與填充體」或「骨架與填充體」構法。其核心是把建築物分成兩個使用年限、變動需求不同的部分：

• Skeleton（支架體、骨架）：建築物的主要承重構造，例如基礎、柱、梁、樓板及核心筒。通常採較耐久的設計，負責承受建築物的主要荷重。
• Infill（填充體）：設置於骨架內或附著於骨架的非主要承重部分，例如隔間、室內裝修、設備管線、衛浴及部分外牆。通常較容易維修、更新或改變配置。

SI 的關鍵不只是使用某種特定材料或工法，而是讓主要結構與室內配置、設備等部分在設計及施工上具有可分離、可更新、可調整的關係。填充體原則上不負擔主要結構荷重，變更填充體時也不必大幅拆改支架體。

示意圖

剖面概念示意

 Skeleton：主要承重骨架
 ┌──────梁／樓板──────┐
 │ │
 │ Infill：隔間 │
 │ ┌──────┐ │
 │ │房間配置│ 設備管線 │
 │ └──────┘ │
 │ │
 ├──────梁／樓板──────┤
 │ Infill：內裝、隔間 │
 │ │
 └──────柱／核心筒────┘
 ↑
 支架體承受主要荷重

平面概念示意

 柱 柱
 ●──────────梁──────────●
 │ 可調整的填充體 │
 │ ┌──────┐ ┌───────┐ │
 │ │房間 A │ │房間 B │ │
 │ └──────┘ └───────┘ │
 ●──────────梁──────────●
 柱 柱

 房間隔間或設備更新時，盡量維持主要承重骨架不變

解題方法

核心觀念與法規基準

本題考查《建築物無障礙設施設計規範》中，室外通路邊緣的防墜設施，以及樓梯梯級的安全尺寸與踏面處理。以下以命題當年（民國108年）法規為準；適用的是108年1月4日修正、同年7月1日生效的規範。

（一）室外通路防護設施（10分）

依規範第203.3節，室外通路未鄰接牆壁的一側，應依通路與鄰近地面高差設置邊緣防護或防護設施：

1. 高差超過20公分：未鄰牆壁側應設置高度5公分以上的邊緣防護，避免輪椅或輔具車輪滑出通路邊緣。
2. 高差超過75公分：未鄰牆壁側應設置高度110公分以上的防護設施。
3. 位於地面層10層以上：防護設施高度不得小於120公分。

「超過」不包含剛好等於門檻的情形；高差應從通路面量至鄰近地面。防護設施設於未鄰牆的一側。

示意剖面圖（非按比例）

 防護設施
 ┌──────────┐
 │ │ 高差 > 75 cm：H ≥ 110 cm
通路面 ──────┤ │ 地面層 10 層以上：H ≥ 120 cm
 └──────────┘
 │
 │ 高差 > 75 cm
 │
鄰近地面 ────┴────────────────

高差 > 20 cm、未超過 75 cm：
通路未鄰牆側設邊緣防護，H ≥ 5 cm

（二）樓梯梯級（10分）

依規範第304節，梯級尺寸須一致，並控制踏步比例，使行走者能穩定辨識每一階；鼻端應避免突出造成絆倒，踏面邊緣則須防滑並具明顯辨識性。

1. 級高、級深及比例

樓梯上所有梯級的級高與級深應一致。一般規定為：

• 級高 $R \leq 16$ 公分。
• 級深 $T \geq 26$ 公分。
• $55 \leq 2R+T \leq 65$ 公分。

其中 $R$ 為相鄰踏面間的垂直高度，$T$ 為踏面水平方向的有效深度。

核心觀念

本題考查既有鋼筋混凝土（RC）建築物的耐震補強，焦點是以增設構材提高單一構件或整體結構系統的強度、剛度與變形能力。補強不能只看新增構材本身，還須確認新舊構材間的力量傳遞、樓板水平力分配、基礎承載，以及補強後整體結構的受力與破壞模式。

題目未限定補強構材種類，以下依常見增設構材工法作答；設計與施工應依命題當年（民國 108 年）適用的建築物耐震設計及既有建築物耐震評估補強相關規定辦理。

解題方法

作答時可依「增設位置與構材 → 補強效果 → 施工及結構注意事項」逐項說明。先列出常見的增設 RC 構材，再補充鋼構斜撐及外加構架等方式，並特別交代新舊介面、基礎與補強後的整體受力檢核。

1. 增設 RC 翼牆

示意圖：柱側增設翼牆（平面）

 RC 翼牆
 ┌──────────
 │
────┼──── 原有梁
 │ 原有柱
 │

翼牆設於既有柱側，增加柱的有效斷面與側向抗力，可提升局部強度及剛度，常用於補強柱或改善弱層抗震能力。

注意事項：

• 翼牆與既有柱、梁須可靠連結；既有混凝土表面應妥善處理，並以植筋、剪力連結等方式確保力量能傳入原構架。
• 增設翼牆會縮短梁淨跨並改變柱梁受力，須檢核梁剪力、柱剪力及梁柱接頭，避免原先受控制的破壞模式轉成脆性剪力破壞。
• 翼牆宜對稱或妥善配置；偏置配置可能造成平面剛度不均、扭轉反應增加。
• 應檢核翼牆下方基礎承載力及錨定，並考量門窗、動線與室內使用空間。

2. 增設 RC 剪力牆

示意圖：框架內增設剪力牆（立面）

原有梁 ─────────────
 │████████│
原有柱 │██ 新增 ██│ 原有柱
 │██ 牆體 ██│
 └────────┘
 基礎

在既有梁柱框架內增設 RC 牆體，可大幅提高該方向的側向強度與剛度，適用於整體耐震能力不足或弱層補強。

注意事項：

• 牆體須與既有梁、柱、樓板及基礎形成有效連結，並確保樓板能將地震力傳至新增牆體。
• 新增牆體會重新分配各構架的地震力；應檢核牆體位置、數量與平面配置，避免剛度集中造成扭轉或局部構件受力過大。
• 剪力牆底部可能承受較大剪力、彎矩及軸力，須檢核基礎、牆端與邊界構材。
• 施工需局部拆除裝修或既有構材時，應安排臨時支撐與施工順序，避免施工階段削弱結構。

核心觀念

安裝鐵件是帷幕牆板片與主結構體之間的連接構件，須將板片自重、風力及地震作用傳遞至結構體，同時容許建築物與板片在施工及使用期間發生必要的位移。預鑄混凝土帷幕牆剛度高、板片不易變形，層間變位主要須由安裝鐵件吸收。

本題重點可歸納為：承載可靠、容許相對位移、可調整安裝、耐久安全。本題不以特定計算式或法條為核心；設計仍應依工程圖說、結構計算及適用規範辦理。

解題方法

先從鐵件的功能判斷性能要求：一方面要牢固連接並傳遞作用力，另一方面又不能把主結構體的變形強迫傳給剛性板片。再就預鑄板的安裝情境，說明如何藉由鐵件配置、可滑動構造及施工調整達成這些要求。

（一）安裝鐵件須滿足的性能要求

1. 承載與傳力能力 須可靠承受並傳遞板片自重、正負風壓、地震力及施工期間可能發生的作用力；鐵件本體、焊道、螺栓、錨栓及預埋件均須具足夠強度與剛度，避免破壞、鬆脫或板片墜落。

2. 容許變位與變形吸收能力 須能因應主結構體的層間變位、樓板或梁的撓度，以及溫度變化造成的伸縮，避免板片、接縫或連接部位因受拘束而開裂、變形或脫落。地震時也須維持必要的相對移動能力。

3. 安裝位置調整能力 須能修正結構體施工誤差、預埋件位置偏差及板片製作誤差，使板片可在水平、垂直及進出方向調整，確保立面線形、接縫寬度與安裝精度。

4. 連接穩定與安全性 鐵件須有可靠的錨定及接合，不因振動、反覆受力或長期使用而鬆動；各方向的固定與滑動關係須配合設計，避免板片脫落，也避免不必要的拘束力。

5. 耐久與環境適應性 鐵件及接合部須有適當的防蝕措施，並能配合外牆環境與設計使用年限，避免腐蝕削弱承載能力。若工程有防火等要求，連接構造亦須配合整體設計。

核心觀念

鋼筋混凝土裂縫常由混凝土受拉、體積變化或構件變形受束制所致。常見原因包括荷重造成的拉應力、乾燥收縮、溫度變化、水化熱、地基不均勻沉陷，以及施工不當。鋼筋能分散裂縫、控制裂縫寬度，卻不能保證混凝土完全不開裂；防裂的重點是降低拉應力與變形、妥善安排鋼筋和接縫，並控制材料及施工品質。

本題依「設計、施工、材料」三個面向作答。沒有指定構件尺寸、荷重或材料條件，因此以一般鋼筋混凝土建築物的防裂原則說明。本題無須套用特定法條或計算公式。

解題方法

先辨認裂縫來源，再將對策分成三類：設計階段減少應力集中與變形束制；施工階段減少澆置、養護等造成的裂縫；材料階段降低收縮、溫升及材料劣化風險。答題時每一類列出具體作法，並簡要說明作用。

一、設計方面

1. 合理配置鋼筋：依構件受力配置足夠的主筋與分布筋，控制鋼筋間距，並在梁、板、牆等易受拉區域妥善配置鋼筋，以分散拉應力、控制裂縫寬度。
2. 避免斷面突變與應力集中：梁柱接頭、開口角隅、牆板交界、斷面轉折處容易形成應力集中，應妥善配置補強筋，並使構件與細部形狀平順。
3. 妥善規劃接縫：依構件尺寸、溫度變化、收縮及施工安排設置適當的伸縮縫、收縮縫、隔離縫或施工縫，降低體積變化受束制時累積的拉應力。
4. 考量地基及結構變形：妥善調查地盤並設計基礎，避免不均勻沉陷；設計時也應考量溫度、收縮與潛變造成的變形及其束制效應。
5. 注意使用與耐久條件：使構件具備足夠的強度、剛度與耐久性，避免超載、過大變形或鋼筋腐蝕引發裂縫。

二、施工方面

1. 確實依施工計畫澆置：安排適當澆置順序與速度，避免不當分段、長時間中斷或接縫處理不良，減少冷縫及局部缺陷。
2. 確保鋼筋位置與保護層：以墊塊、間隔器及固定措施維持鋼筋位置，避免澆置或振動時移位；鋼筋保護層應符合設計要求。
3. 適當振動與整平：振動不足易形成蜂窩、孔隙；過度振動則可能造成材料分離。