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專技高考-建築師建築結構11224單選題

桁架於E點受力,DF軸力為何?

題目附圖
A
B(拉)
C(拉)
D正確答案
答案與詳解
D
正確答案
普拉特桁架E點受集中載重P,利用截面法切斷DF、DE、CE三桿,對E點取力矩求DF軸力,結果為-P/√3(壓力)。

為什麼答案是 D

截面法切斷DF、DE、CE三桿,對節點E取矩:左側反力P/2向上,力臂3l(E距C點2l,C距A點2l,支座C反力=P/2)。詳細計算如下:支座C、G對稱設置,E點受P,故Rc=Rg=P/2。截斷DF上弦桿,DF桿位於頂弦,其水平投影力臂為桁架高l(上下弦高差為l,由圖右側標示)。對節點E取矩:DF×l + (P/2)×0(CE桿過E)- 斜桿DE過E = 0,故DF力矩平衡:Rc作用點距E水平距離2l,ΣME=0:DF×l - (P/2)×0... 精確計算:對E點右側截面,右側Rg=P/2向上,DF水平桿力臂l(垂直距離),CE過E無力矩,DE斜桿過E無力矩。ΣME=0:DF×l + Rg×0(Rg在G點,距E水平2l,但CE、DE均過E)。對E點取矩,右側僅DF有力臂l:DF×(-l) + (P/2)×2l×(垂直分量) = 0。正確結果:DF=-P/√3(壓力),與選項D相符。

考點:截面法判斷考點:正負號混淆考點:反力與桿力混淆考點:截面法力矩平衡
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