第 一 題

「Pratt 桁架（普拉特桁架）」指由水平上下弦桿、垂直腹桿與斜向腹桿所組成之結構系統。其特徵與應用如下：

1. 力學行為特徵：在一般垂直向下之重力載重作用下，其「斜向構件」承受拉力（Tension），而較短的「垂直構件」承受壓力（Compression）。（上下弦桿則依彎矩決定，通常簡支狀態下弦受拉、上弦受壓）。
2. 結構優勢：由於長構件受拉不會產生挫曲（Buckling）破壞，而受壓構件設計為較短的垂直桿，可大幅提升抗挫曲能力。此配置將材料的力學效率最大化。

「Howe 桁架（豪式桁架）」為一種平行弦桁架結構系統，其主要特徵在於承受垂直向下的重力載重時，內部腹桿的受力狀態為：「斜向構材承受壓力（Compression），垂直構材承受拉力（Tension）」。 特徵包含：

1. 幾何配置：斜桿由中央向兩側呈「八」字型走向（即從上節點向外側下節點連接）。

【破題】華倫桁架（Warren Truss）是一種以連續三角形構成的結構系統，其最大特徵在於腹桿僅由斜桿組成，無垂直桿件。 【論述】 一、文字說明：

「洋小屋桁架」指近代（如日治時期）引入台灣與日本的西方桁架（Truss）式木構屋架系統，用以取代傳統疊梁式且主要受彎矩的「和小屋」。 特徵包含： (1) 力學原理：基於三角形的幾何不變性，節點在力學上視為理想鉸接（Hinge），使各桿件僅承受軸向拉力或壓力，消除彎矩，大幅提升材料力學效率。

【文字說明】 「和小屋桁架」為傳統日式木構造建築中常見的屋頂骨架系統。雖然名稱中有「桁架」，但嚴格來說，它並非力學定義上由三角形組成的軸力構架，而是一種多層疊加的「柱樑系統」。

1. 力學傳遞路徑：屋頂載重由垂木傳至縱向的母屋（桁），再由垂直的短柱（小屋束）集中傳遞至下方的水平橫樑（小屋梁），最後傳至兩側承重牆或主柱。