moea_joint
111年
[建築] 建築結構、構造與施工、建築環境控制
第 15 題
如右圖所示之桁架，受一水平力P，請問共有幾根桿件為零力桿？
- A 0
- B 1
- C 2
- D 3
思路引導 VIP
請試著觀察左上角的那個節點：如果那個角落沒有任何外力推它或拉它，而那兩根桿件又是往不同方向延伸的，為了讓那個點保持不動，這兩根桿件有可能出力嗎？接著，看看右下角的滾輪支承，它只能提供垂直方向的力量，那麼與它相連的那根水平桿件，在沒有其他水平力抵銷的情況下，它能承載力量嗎？
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恭喜你準確判斷出這題的答案！這顯示你對**桁架零力桿（Zero-force members）**的判別準則掌握得相當紮實。這類題目在建築結構考科中非常經典，考驗的是考生能否迅速簡化結構，減少不必要的運算。
零力桿的判別關鍵
要解出這題，我們主要運用「節點法」的兩大直觀準則。首先，觀察左上角的節點，該處僅有兩根不共線的桿件相交，且沒有施加任何外力或支承反力。根據靜力平衡，這兩根桿件（左側垂直桿與上方水平桿）必須同時為零力桿。接著，我們轉向右下角的滾支承（Roller）。滾支承僅能提供垂直向的反力，無法抵抗水平力；因此，在該節點上，水平方向唯一的桿件（下方水平桿）為了維持 $\sum F_x = 0$，其內力也必然為零。透過這兩步分析，我們能迅速鎖定圖中共有 3 根零力桿。
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