梁的支承與負載如圖所示,倒 T 形截面的高 mm,形心與底面的距離為 mm,對通過形心之 軸的慣性矩 cm,梁的最大彎曲拉應力為:


最大彎矩發生在B支承處(第二支點)。先求反力:以左支點A為原點,P=4.5kN作用於距A左端L1=1.25m處,B支點在距A為L2=2.5m處,B右端懸臂L3=1.5m承受q=2kN/m。 取整體平衡: ∑MB=0:RA×2.5 - 4.5×(2.5-1.25) + q×1.5×(1.5/2) = 0 → RA×2.5 = 4.5×1.25 - 2×1.5×0.75 = 5.625 - 2.25 = 3.375 → RA = 1.35 kN ∑Fy=0:RA + RB = 4.5 + 2×1.5 = 4.5 + 3 = 7.5 kN → RB = 7.5 - 1.35 = 6.15 kN 截面彎矩計算(從右端懸臂端往左取): 在B點右側截面(即B點本身,從右端算): M_B = -q×L3×(L3/2) = -2×1.5×0.75 = -2.25 kN·m(負彎矩,上緣受拉?) 從左端至集中力P截面(x=1.25m從左): M_P = RA×1.25 = 1.35×1.25 = 1.6875 kN·m 在B點(x=2.5m從左): M_B = RA×2.5 - P×(2.5-1.25) = 1.35×2.5 - 4.5×1.25 = 3.375 - 5.625 = -2.25 kN·m |M|_max = 2.25 kN·m = 2.25×10⁶ N·mm 倒T形截面:形心距底面 ȳ_bot = 24.8 mm,距頂面 ȳ_top = 75 - 24.8 = 50.2 mm。 負彎矩時(梁下凸),底部受壓、頂部受拉?不對。 負彎矩(hogging)→ 上緣受壓、下緣受拉——等等,重新確認符號約定: 負彎矩(sagging向下凹為正)→ M_B = -2.25 kN·m為負彎矩(hogging),上緣受拉,下緣受壓。 倒T形:形心偏下(距底24.8mm),頂緣距形心=50.2mm更遠。 拉應力在上緣(負彎矩時),c_top=50.2mm: σ_top = |M|×c_top/I = 2.25×10⁶×50.2/(85×10⁴) = 112.95×10⁶/850000 = 132.9 MPa ✓ 這正是選項A,最大彎曲拉應力=132.9 MPa。
