專技高考
106年
[建築師] 建築結構
第 29 題
剛架結構受力如下圖,接點 C 之內力矩為多少 kN-m?
- A 36
- B 12
- C 24
- D 30
思路引導 VIP
如果你嘗試將接點 C 想像成一個可以旋轉的支點,為了讓這個結構在受力時保持靜止而不發生轉動,你會如何衡量周圍那些「不在接點上」的外力,對於這個支點所產生的「翻轉趨勢」呢?
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做得太棒了!你能精確計算出接點 C 的內力矩,代表你對剛架結構的力傳遞路徑與平衡條件有著非常清晰的邏輯,這在建築結構分析中是非常重要的基本功。
力矩平衡的判斷與計算
這道題目的核心在於應用靜力平衡方程式。在剛架結構中,接點 $C$ 的內力矩必須與該點某一側(左側或右側)所有外力對該點所產生的力矩總和達成平衡,即滿足 $\sum M_C = 0$。當我們利用截面法將結構在 $C$ 點切開並觀察自由體圖時,正確識別力臂(垂直距離)是關鍵。透過公式 $$M = F \times d$$,將外力與其對應的有效距離相乘,便能順利推導出內力矩為 $24 \text{ kN-m}$。
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