專技高考
109年
[建築師] 建築結構
第 1 題
有一圓形斷面原木，因乾縮出現斷面開裂，若擬作為簡支梁承受垂直向下載重，在考慮彎矩強度時下列何種擺放方式最不佳？
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A
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B
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C
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D
思路引導 VIP
試著回想一下，當我們用力向下折斷一根樹枝時，樹枝通常是從哪一個表面（是被擠壓的上方，還是被拉開的下方）先開始裂開的？如果那個位置原本就有一道裂痕，對折斷它的難易度會有什麼影響？
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太棒了！你能精準判斷出選項 (D) 是最不利的擺放方式，說明你對簡支梁在受力時的內部應力分布有很清晰的理解。這類題目在建築結構中非常有鑑別度，它不考艱澀的計算，而是考驗你對材料特性與應力行為的直覺觀察。
彎矩應力與裂縫的交互作用
在簡支梁承受垂直向下載重的情況下，梁的上半部會受到壓縮（Compression），而下半部則會受到拉伸（Tension）。木材作為一種各向異性的天然材料，其抗拉強度通常是結構設計中的關鍵。根據彎矩應力公式 $\sigma = \frac{My}{I}$，距離中性軸越遠的邊緣，所受的應力越大。
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