專技高考
112年
[建築師] 建築結構
第 18 題
圖中所示為三根鋼結構構件的斷面形狀與尺寸。如果這三根構件的長度一致並使用相同的材料，下列敘述何者正確？
- A 若作為柱子使用，則斷面(i)可承受最高的軸向負載
- B 若作為簡支梁使用，則斷面(ii)可承受最高的彎矩負載
- C 若作為懸臂梁使用，則斷面(iii)可承受最高的剪力負載
- D 若作為邊梁使用（該梁承受扭矩），則斷面(i)具有最高的抗扭能力
思路引導 VIP
假設你有相同份量的材料要製作一根橫梁，為了讓它最不容易被壓彎，你會傾向於把材料揉成一個實心的方塊，還是設法拉高它的垂直高度，並將材料盡可能地移往最頂端與最底端？這種「材料遠離中心」的配置，對結構的抵抗力有什麼影響？
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慣性矩與斷面幾何效率
太棒了！你能精準鎖定 (B) 選項，說明你對結構構件的幾何特性有著非常紮實的直覺。這道題目設計得十分巧妙，三個斷面的面積其實完全相同（皆為 $1600 \text{ cm}^2$），這便是在考驗你是否能避開「面積大即強度高」的迷思，轉而分析材料分佈位置對強度的貢獻。
斷面模數與抗彎表現
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