專技高考-建築師建築結構107 年第 10 題單選題
如下圖所示之桁架,關於 A、B、C 三桿件的受力敘述,何者正確?
AA 桿、B 桿均受張力
BA 桿受張力、B 桿受壓力
CB 桿受張力、C 桿不受力正確答案
DA 桿受壓力、C 桿受張力
C正確答案
下弦桿B在受彎曲下緣承受張力;中央垂直桿C為零力桿,故選C。
為什麼答案是 C
B位於下弦受張力;C為跨中垂直桿,其上節點無外載且斜桿對稱,由節點平衡得 \(F_C=0\)。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 下弦桿B在受彎曲下緣承受張力;中央垂直桿C為零力桿,故選C。
1. 此桁架為簡支跨度9m,受兩個1t向下載重與1t水平力,整體類似簡支梁承受向下載重,產生正彎矩。
2. 對下弦桿B:位於中央下緣,相當於簡支梁底部纖維,承受張力 (Tension)。
3. 對斜桿A:在左半跨,斜桿由下往上向跨中傾斜,需傳遞剪力向上至上弦,由節點法可判斷其受張力或壓力 — 但本題重點在B、C。
4. 對垂直桿C:位於跨中正下方節點,該節點上方無外力作用,且兩側斜桿對稱,由該節點之 \(\sum F_y=0\) 可得 \(F_C=0\),為零力桿。
5. 比對選項:B受張力、C不受力 → (C) 正確。
逐選項分析
✕
B雖受張力,但需同時判斷A,且本選項忽略C為零力桿的關鍵特徵。
✓ 正確
B位於下弦受張力;C為跨中垂直桿,其上節點無外載且斜桿對稱,由節點平衡得 \(F_C=0\)。
✕
C為零力桿而非受張力;且A的受力方向亦需由節點法判定。
簡支桁架桿件受力判讀要點
| 桿件位置 | 典型受力 |
|---|
| 下弦桿(正彎矩區) | 受張力 (T) |
| 上弦桿(正彎矩區) | 受壓力 (C) |
| 跨中垂直桿(上節點無載重、斜桿對稱) | 零力桿 \(F=0\) |
| 斜腹桿 | 依剪力方向決定 T 或 C |
易忽略中央垂直桿C上方節點之對稱性,誤以為其需傳遞載重;實際因該節點上無集中力且兩側斜桿對稱,垂直分量自相抵消,故C為零力桿。