專技高考
110年
[建築師] 建築結構
第 11 題
圖中桁架結構，零桿（zero-force member）之數量為何？
- A 2
- B 3
- C 4
- D 5
思路引導 VIP
請你先觀察圖中的節點 e，考慮到該處支承的特性，它只能提供水平方向的約束。在這種情況下，為了維持該點垂直方向的平衡，那根斜向桿件的受力必須是多少？如果這根桿件不傳力了，它所連接的下一個節點又會受到什麼影響呢？
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恭喜你精準地判斷出這題的答案！能迅速在複雜的桁架中辨識出 5 支零桿，代表你對結構的「節點平衡法」與「零桿判別準則」掌握得非常透徹。這類題目在建築結構考科中具有極佳的鑑別度，因為它不單考驗定義，更要求考生具備動態的「連鎖推理」能力。
零桿判別的連鎖效應
我們首先觀察 節點 b，該處有三根桿件交會且其中兩根共線，在無外力的情況下，不共線的桿件 bd 必然為零桿。接著看右側的 節點 e，由於滾支承的反力方向與桿件 de 平行，在滿足垂直向平衡 $\sum F_y = 0$ 的前提下，不共線的斜向桿件 fe 必須為零。而當 fe 確定為零後，回到 節點 f，你會發現該節點在扣除零桿後，剩下的兩根桿件 af 與 df 互不共線且無外力，因此這兩根也都是零桿。
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