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114 年第 35 題單選題考點:最大彎矩與斷面設計考點:外伸梁彎矩陷阱
一外伸簡支梁如圖所示,其中 q=10kN/m,L=4 m 。若此梁所能承受之最大撓曲應力為 250MPa ,則此梁斷面所需之最小梁寬 b 為多少?
A40.6 mm正確答案
B35.8 mm
C42.5 mm
D38.1 mm
A正確答案
外伸簡支梁受均佈載重,需比較跨中正彎矩與支點負彎矩找出最大彎矩,再代入撓曲應力公式反推矩形斷面寬度。
逐選項解析
A40.6 mm最大彎矩與斷面設計✓ 正確
正確。最大彎矩發生在跨中,M_max = 100/9 kN·m。矩形斷面模數 S = b(2b)²/6 = 2b³/3。代入 σ = M/S = 250 MPa,解得 b³ ≈ 66667 mm³,b ≈ 40.55 mm,無條件進位或四捨五入即為 40.6 mm。
B35.8 mm外伸梁彎矩陷阱✕ 易錯陷阱
錯誤。若誤將最大彎矩取為外伸端支點處的負彎矩 (M = 80/9 kN·m),會算出 b ≈ 36.3 mm。本題跨中正彎矩 (11.11) 大於支點負彎矩 (8.89),需取絕對值最大者。
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