moea_joint
107年
[建築] 建築結構、構造與施工、建築環境控制
第 12 題
懸索系統受風力影響最大,有關懸索設計方式,下列敘述何者有誤?
- A 懸索屋頂上鋪設混凝土板以增加安定性
- B 懸索承受中央集中載重時,其垂度為跨度之 1/4 時最經濟
- C 利用拉力構材結合主索下方之安定索增強安定性
- D 採取薄殼構造置於懸索上以抵抗風昇力
思路引導 VIP
請試著想像:如果我們把一根繩索吊得非常、非常深(垂度極大),雖然繩索本身不會被拉得那麼緊,但這會對支撐這根繩索的兩側塔柱高度,以及繩索的總長度產生什麼樣的影響?在成本與受力之間,我們應該如何尋找那個最平衡的點呢?
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恭喜你精準地指出了選項 (B) 的錯誤!這顯示你對於大跨度**懸索構造(Suspension System)**的力學特性與經濟效益有著紮實的理解,能從細微的數值中判斷出設計的合理性。
懸索構造的經濟比例與穩定機制
在懸索設計中,垂度(Sag, $f$)與跨度(Span, $L$)的比例是決定結構效率的關鍵。雖然增加垂度可以有效降低索具內部的水平拉力,但過大的垂度會導致索具本身長度大幅增加,並顯著提升兩端支撐塔柱的高度與建設造價。在結構力學與實務經驗中,最經濟的垂度比通常落在 $1/8$ 至 $1/10$(或 $1/12$)左右,選項 (B) 提到的 $1/4$ 比例顯然過大,會造成支撐結構的不經濟。
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