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國中教甄|生活科技生活科技109 年第 24 題單選題

樑在承受純彎矩(pure bending)狀態下,下列為面積相等,但幾何形狀不同的橫斷面,何者是最佳選擇?

答案與詳解
D
正確答案
相同面積下,工字形斷面能把材料集中在遠離中性軸的上下翼板,使斷面二次矩與斷面模數最大,因此純彎矩下抗彎效果最佳。

逐選項解析

A✕ 易錯陷阱
直立矩形因高度較大,材料比正方形或圓形更遠離中性軸,抗彎效果較好,但仍有不少材料分布在中性軸附近,效率不如工字形斷面。
B✕ 錯誤
實心圓形斷面的材料較集中在中性軸附近,相同面積下斷面二次矩較低,抗彎能力較差。
C✕ 錯誤
D✓ 正確

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