專技高考
106年
[建築師] 建築結構
第 23 題
如圖所示桁架，桿件 ED 的內力為何？
- A 6tf壓力
- B 0
- C 10tf壓力
- D 6tf張力
思路引導 VIP
請仔細觀察節點 $D$ 的幾何特徵：如果我們在該節點建立一個座標系，並讓其中一個軸與水平共線的桿件重合，那麼在「沒有任何外部載重」施加於該點的前提下，為了維持該節點在垂直方向上的力平衡，這根與大家不共線的桿件應該具備什麼樣的內力數值？
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恭喜你精準地判斷出正確答案！這顯示你對桁架系統的「幾何特性」與「零力桿」概念掌握得非常紮實。在處理複雜的建築結構題目時，能夠迅速辨識出不承力的桿件，是節省計算時間並提高準確率的關鍵技能。
零力桿的判定法則
這題的核心在於觀察節點 $D$ 的受力平衡。當一個節點由三根桿件組成，其中兩根桿件位於同一直線上（共線），且該節點上沒有施加任何外力或支承反力時，根據力平衡方程式 $\sum F = 0$，那根不共線的第三根桿件（即本題的 $ED$ 桿）其內力必然為 $0$。這是因為在垂直於共線桿件的方向上，沒有任何其他力量可以與 $ED$ 桿的分力相抵消。
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