地特三等申論題
109年
[建築工程] 建築結構系統
第 一 題
📖 題組:
一、請以文字說明並繪圖解釋下列名詞。(每小題4分,共20分)
一、請以文字說明並繪圖解釋下列名詞。(每小題4分,共20分)
📝 此題為申論題,共 5 小題
小題 (一)
Pratt 桁架(提示:斜構材受拉力)
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看到桁架名詞解釋,應立刻聯想其「幾何構成」與「構件受力行為(拉/壓)」。本題已提示斜桿受拉,作答重點應放在解釋「為何如此設計(長桿受拉避挫曲、短桿受壓)」以及在繪圖時正確畫出斜桿走向(外上向內下)並明確標示拉力(T)與壓力(C)。
小題 (二)
Howe 桁架(提示:斜構材受壓力)
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看到 Howe 桁架,應直覺聯想其受力特徵與 Pratt 桁架相反,即「斜桿受壓、垂直桿受拉」。解題時需點出此受力特性、適用材料背景(木材受壓、鋼材受拉),並在繪圖中明確標示斜桿幾何走向(由中央往兩側下傾,呈八字型)及對應的拉(T)壓(C)力標註。
小題 (三)
Warren 桁架(提示:無垂直構材)
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看到「Warren桁架」,應立即聯想到其由連續等邊或等腰三角形組成,且「無垂直腹桿」的幾何特徵。答題時不僅要寫出定義,更要結合力學路徑(Load Path),點出其受力特性(上下弦桿抗彎、斜桿拉壓交替抗剪),並透過簡圖精確標示出構件名稱與受力狀態(拉力T/壓力C),以展現結構力學與實務素養。
小題 (四)
洋小屋桁架
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看到「洋小屋」,應立刻對比傳統日式疊梁的「和小屋」,點出其核心為「引入西方桁架(Truss)原理」。解題時必須強調「三角形幾何不變性」與「構件僅受軸力(拉/壓)」的力學特徵,繪圖時務必畫出典型桁架(如真束小屋)並清楚標註拉壓應力與鉸接點。
小題 (五)
和小屋桁架
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看到「和小屋桁架」,首先要直覺反應它與西方「洋小屋(純桁架)」在結構力學本質上的絕對差異。和小屋並非由三角形組成的軸力系統,而是依靠垂直短柱疊加在水平橫樑上的「柱樑系統」,解題關鍵在於點出其荷載傳遞仰賴大樑的「受彎(Bending)」行為。