108 高普考高考三級 建築工程 建築營造與估價 考古題詳解
第 一 題20 分
由鋼結構材料之拉力試驗中,可獲得哪些材料的重要參數?並請說明其所代表之意義。
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核心觀念
鋼材拉力試驗是將試體沿軸向逐漸施加拉力,量測荷重與伸長量,再換算成應力與應變,據以取得鋼材的強度、變形能力及彈性性質。常用關係式為:
其中 為拉力、 為試體原始斷面積、 為伸長量、 為標距長度。
解題方法與重要參數
依拉力試驗的應力-應變曲線,從彈性階段、降伏階段、最大荷重到破壞,整理下列重要參數:
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比例限度(比例極限) 應力與應變仍呈線性比例關係時的最高應力。低於此範圍時,應力-應變曲線可用直線近似。
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彈性限度 卸除荷重後,材料仍可完全恢復原形而不留下永久變形的最高應力。比例限度與彈性限度概念不同,兩者數值通常接近,但不必然相同。
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降伏強度(降伏點) 材料開始產生明顯塑性變形時所對應的應力。若鋼材有明確降伏現象,可取降伏點;若沒有明確降伏平台,則常以規定塑性伸長量(如 )所對應的應力作為降伏強度。降伏強度是鋼構設計與評估的重要材料參數。
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彈性模數(楊氏模數) 應力-應變曲線彈性直線段的斜率,代表材料抵抗彈性變形的能力:
越大,同一應力下的彈性應變越小。鋼材的彈性模數主要反映剛度,並非鋼材強度。
第 二 題20 分
不同的施工廠商對同一工程進行工程估價,為何會有不同的結果?請說明造成此差異的原因有哪些?
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核心觀念
同一工程由不同施工廠商估價,結果不必然相同。工程估價是依據設計圖說、施工規範與契約條件,推估完成工程所需成本,再加計管理費、利潤與風險等形成報價。即使工程範圍相同,廠商的資源條件、施工方法、成本資料與風險判斷不同,估價仍會有差異。
本題屬工程估價的影響因素題,重點在說明「同一工程、不同廠商,估價為何不同」,不涉及特定法條或計算公式。
解題方法
可從「工程數量與認知、施工成本、廠商條件、報價策略」四個面向作答:先說明估價的共同基礎,再逐項指出各廠商在成本與風險上的差異如何反映在總價。
造成估價差異的原因
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圖說與工程範圍的解讀不同 廠商對設計圖、施工規範、契約範圍及界面責任的理解可能不同,因而對施工項目、工作內容或應計數量有不同認定。圖說不完整、規範不明確或現場條件未充分揭露時,差異會更明顯。
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數量計算與計價基礎不同 各廠商的數量計算方式、損耗率、施工餘量及計價單位可能不同。例如材料是否包含裁切損耗、運搬及安裝,計入範圍不同,就會形成不同的直接成本。
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施工方法與施工效率不同 廠商採用的工法、機具設備、施工順序、工區配置及工班組織不同,會影響人工、機具與工期成本。熟悉該類工程、管理效率較佳的廠商,通常能以較低成本完成相同工作。
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材料、人工與機具價格不同 廠商取得材料的採購價格、供應商條件、工資水準及機具租購成本各異;估價時採用的市場行情與詢價時間也可能不同。工程地點、運距及材料供應狀況亦會影響價格。
第 三 題20 分
(一)模板拆除有哪些注意事項?(10 分)
(二)於混凝土模板工程中,模板支撐拆除後,有何可迅速回撐之施工技術?請說明其原因與使用時機。(10 分)
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核心觀念
拆模的首要原則是:混凝土尚未具備承受自重及施工荷重的能力前,不得拆除承重模板與支撐。拆模時間不能只看澆置後經過幾天,還要考量構造物種類與形狀、混凝土強度及試驗結果、上方施工情形與氣候條件。
以命題當年(民國 108 年)法規為準,《營造安全衛生設施標準》第 147 條規定,應依上述條件確認構造物已達安全強度,方得拆模;第 145 條要求拆除後的模板物料妥為整理堆放;第 146 條則要求拆模後的結構物不得承受超過設計容許荷重,並應充分考量新澆置樓板所承受的上層施工荷重。
解題方法與作答要點
可依「拆除前確認、拆除中控制、拆除後管理」作答:
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拆除前確認強度與時機 依核定施工計畫、混凝土強度試驗及現場條件確認拆模時機。承重模板、梁底模及樓板底模,須確認混凝土已有足夠承載能力;不能單憑固定天數判定。仍用於養護或保護混凝土的模板,也應待其功能完成後再拆除。
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按順序逐步拆除 一般先拆非承重側模,再拆承重模板與支撐;依組立順序的反向進行,並由上而下、分區逐步拆除。拆除支撐時應循序卸載,避免局部突然失去支承,造成結構受力不均或變形。
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避免損傷混凝土及構材 拆模時不得猛烈敲擊、撬傷混凝土,或使構造物遭受不必要的振動與衝擊。發現混凝土有裂縫、剝落或異常變形時,應停止相關作業並處理。
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管制作業安全 拆除作業應由適當人員指揮,作業區須管制人員進出;高處拆模須設置安全防護並防止材料墜落。模板、支撐及配件應穩定拆卸、傳遞或吊運,不得任意拋擲。
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拆模後控制荷重並整理材料 拆模後不得在樓板上堆置超過設計容許的材料或設備;上層澆置混凝土時,應一併檢討下層樓板及支撐系統承受的施工荷重。拆下的模板與物料應整理堆放,並清除釘子等突出物。
(二)模板支撐拆除後的迅速回撐技術
核心觀念
第 四 題25 分
總工程費用會因工期長短而有所變動,請說明:
(一)工程之直接費用與間接費用各包含哪些費用?(10 分)
(二)如何決定最佳工期,請繪圖說明之。(8 分)
(三)請說明趕工作業成本急速增加的原因。(7 分)
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核心觀念
本題考查「工期與工程總成本」的關係。工期縮短時,直接費用通常因增加人力、機具或採用較昂貴工法而上升;間接費用則因工地管理及設施使用時間縮短而下降。將兩者合計,即可分析合理工期與最低總工程費用。
- 直接費用:可直接歸屬於特定工程項目或作業的費用,例如材料費、人工費、機具費、分包費及施工直接相關費用。
- 間接費用:為使工程整體得以進行而發生,難以直接歸屬於單一工項的費用,例如工地管理人員薪資、臨時辦公及設施費、水電費、保險費、保全費、工地交通與通訊費等。部分分類會將公司管理費、融資利息或其他期間性費用另列,應依題目採用的估價口徑說明。
解題方法
先分別判斷工期變動對直接費用與間接費用的影響,再將兩者相加,找出總費用曲線的最低點。最短工期不必然是最佳工期,因為趕工造成的直接費用增加,可能超過縮短工期所節省的間接費用。
(一)直接費用與間接費用
直接費用主要包括:
- 材料費。
- 施工人工費。
- 施工機具及設備費。
- 分包費。
- 直接用於施工、可歸屬於特定工項的其他費用。
趕工時,直接費用常因加班工資、增派人力與機具、增加班次、採用快速施工法或較高成本材料而增加。
間接費用主要包括:
- 工地管理人員薪資及管理費。
- 工地臨時辦公室、倉庫、圍籬等臨時設施費。
- 工地水電、通訊、交通與保全費。
- 工程期間相關的保險、租賃及維護費。
- 其他隨工期延長而持續發生的期間性費用。
工期延長時,這些費用通常按時間持續累積;縮短工期則可減少其支出。
(二)最佳工期的決定與圖示
最佳工期是直接費用與間接費用合計最低時的工期。設工期為 ,則:
一般而言,工期縮短會使直接費用上升、間接費用下降;工期延長則使直接費用下降或趨於穩定、間接費用上升。將各工期下的費用估算後繪成曲線,總費用曲線最低點所對應的工期,即為最佳工期。
第 五 題15 分
請說明綠營建之定義與概念。(7 分)
營建自動化對於地球環保有何助益?(8 分)
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核心觀念:綠營建是把環境保護與永續發展納入營建工程的全生命週期管理,範圍涵蓋規劃、設計、施工、使用維護及拆除再利用。其目的在滿足建築與工程需求的同時,降低對自然環境與人體健康的負面影響,並有效運用能源、材料、水與土地資源。
解題方法:可從「全生命週期」與「減少環境負荷」兩個面向說明,再列出實務做法:
- 尊重生態與基地環境:減少不必要的開挖與地形改變,維護原有植被、生物棲地及水文條件。
- 節能與減碳:透過設計、設備與施工管理降低能源消耗及溫室氣體排放。
- 節材與減廢:提高材料使用效率,減少施工及拆除廢棄物,並推動分類、回收及再利用。
- 節水與保水:減少用水,並運用雨水貯留、透水鋪面等方式改善水資源利用。
- 維護健康與環境品質:降低噪音、粉塵、污水及有害物質對施工人員、使用者與鄰近環境的影響。
- 重視耐久與循環利用:延長工程使用年限,並在拆除階段促進材料回收及資源循環。
二、營建自動化對地球環保的助益(8 分)
核心觀念:營建自動化透過機械設備、資訊技術、標準化生產及精準施工,提升工程作業效率與品質。其環境助益主要在於減少材料、能源與時間的浪費,並降低施工對基地及周邊環境的干擾。
解題方法:依「材料資源、能源與排放、施工現場、工程品質」分類說明: