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大地工程技師高等考試-大地工程技師考試分階段考試(第一階段考試)材料力學11228單選題

試求圖中梁之最大彎矩:

題目附圖
A kN-m
B kN-m正確答案
C kN-m
D kN-m
答案與詳解
B
正確答案
外伸梁A-B-C,A為鉸支承、B為滾支承,均布載重6kN/m全跨+集中力28kN於距A 3m處,求最大彎矩≈93kN-m。

為什麼答案是 B

正確答案93 kN-m。計算步驟:總跨AC=10m,A鉸、B滾(距A 8m),C為懸臂端(距B 2m)。均布載重q=6kN/m作用全長10m,集中力P=28kN距A 3m。對A取矩:RB×8 = 28×3 + 6×10×5 = 84+300 = 384,RB=48kN;RA=6×10+28−48=90kN(向上)。A段剪力V(x)=90−6x−28(x>3);令V=0(在x>3段):90−6x−28=0 → x=62/6≈10.33m,超出範圍;在0<x<3段:V=90−6x=0 → x=15m,亦超出。重新核對:0≤x≤3,V=90−6x,x=3時V=90−18=72kN;x剛過3m,V=72−28=44kN;繼續到x=8(B點前),V=44−6×5=44−30=14kN;B點加RB=48,V=14+48=62kN(方向需注意)—此為B右側;B到C(2m懸臂):V=62−6×2=50kN,C端應為0。重新用C端懸臂驗算:C自由端,B右側到C:VC端=0,VB右=6×2=12kN(向上);MB(懸臂端)=−6×2×1=−12kN-m。對A力矩:RB×8=28×3+6×10×5=384,RB=48kN;但懸臂修正:RB需支撐C端,重算ΣFy:RA+RB=6×10+28=88,RB=48→RA=40kN。剪力圖:0到3m:V=40−6x;x=0:V=40,x=3:V=40−18=22kN;x=3⁺:V=22−28=−6kN;x=3到8m:V=−6−6(x−3);令V=0:−6−6(x−3)=0→x−3=−1,無解(V持續為負);x=8⁻:V=−6−6×5=−36kN;x=8⁺(加RB=48):V=−36+48=12kN;8到10m:V=12−6(x−8);x=10:V=12−12=0 ✓。最大負彎矩在x=3到8段,彎矩M(x):M(3)=40×3−6×3²/2=120−27=93kN-m;之後彎矩逐漸減小。故最大彎矩=93kN-m,在x=3m處(集中力作用點)。

考點:彎矩計算考點:靜定梁彎矩考點:反力計算誤差考點:彎矩疊加錯誤
載入中…

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