圖示 L 外型之梁的兩端皆受到集中荷重作用(一水平、一垂直),則在 AB 跨度中點位置斷面的彎矩大小為何?

A kN ∙ m正確答案
B kN ∙ m
C kN ∙ m
D kN ∙ m
答案與詳解

正確答案。依圖:A為鉸支承,B為滾支承,C為自由端懸伸1m。外力:梁頂水平9kN(向左,作用於A上方1.0m處),垂直4.5kN(向下,作用於C點)。 【步驟1:整體平衡求支承反力】 ∑MA=0(對A取矩,以順時針為正): - 9kN水平力在A上方1.0m處,產生力矩 = 9×1.0 = 9 kN·m(逆時針,負) - 4.5kN垂直力在A右方6.0m(=5+1)處,產生力矩 = 4.5×6.0 = 27 kN·m(順時針,正) - RB在A右方5.0m,產生力矩 = RB×5.0(逆時針,負) ∑MA=0:27 − 9 − RB×5 = 0 → RB = 18/5 = 3.6 kN↑ ∑Fy=0:RA + RB = 4.5 → RA = 4.5 − 3.6 = 0.9 kN↑ ∑Fx=0:HA = 9 kN(向右,抵抗水平9kN向左) 【步驟2:AB中點(距A 2.5m)彎矩】 取A至中點(2.5m)的自由體,由左側計算: - RA↑=0.9kN產生正彎矩:+0.9×2.5 = +2.25 kN·m - HA=9kN水平力,其作用線在梁軸線(水平梁)上方1.0m,對截面形心產生彎矩:9kN水平力作用於A上方1m柱頂,對梁截面(梁軸線處)產生彎矩 = 9×1.0 = 9 kN·m(使梁產生負彎矩,即水平力傳至A點後對梁截面產生力矩) 截面彎矩 = RA×2.5 − 9×1.0 = 2.25 − 9 = −6.75 kN·m 彎矩大小 = **6.75 kN·m**,選A。
