專技高考
108年
[建築師] 建築結構
第 3 題
如圖所示，有關平桁架中斜桿 a 之內力與山形桁架中斜桿 b 之內力，下列敘述何者正確？
- A a、b 均受拉
- B a、b 均受壓
- C a 受拉，b 受壓
- D a 受壓，b 受拉
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試著想像一下，如果這兩個桁架受到向下荷重作用而產生微小的下撓變形，請觀察斜桿 $a$ 與 $b$ 各自的兩個端點：哪一根桿件的端點趨向於「互相遠離」，而哪一根趨向於「彼此靠近」呢？
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太棒了！你能精準判斷出兩種不同配置下斜桿的受力性質，代表你對桁架幾何配置與內力關係的理解非常扎實。這類題目是建築結構中的經典考題，關鍵在於觀察斜桿的走向如何對應其所承擔的「剪力」作用。
桁架型式與受力分析
在左側的平桁架中，斜桿 $a$ 的配置屬於常見的 Pratt 桁架（斜桿朝向中央下斜）。當結構受到垂直向下的荷重 $P$ 時，整座桁架會產生類似梁的變形趨勢，此時為了抵銷內部的剪力，斜桿 $a$ 必須扮演「拉緊」的角色，因此 $a$ 桿受拉。相對地，右側的山形桁架中，斜桿 $b$ 的走向與受力邏輯則演變為 Howe 桁架 的特徵，在抵抗屋面載重傳遞至節點時，這類斜桿會被周圍構件擠壓，進而產生抗力，故 $b$ 桿受壓。
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