高考申論題
113年
[土木工程] 材料力學與結構學
第 2. 題
📖 題組：
如圖所示之廣告看板長 2 m，寬 1 m，承受均勻風載重作用，若風壓為 2.0 kPa，試求直徑 100 mm 的支撐柱上 A 點（距支撐柱底端 2 m 處，距看板底端 3 m 處）：
如圖所示之廣告看板長 2 m，寬 1 m，承受均勻風載重作用，若風壓為 2.0 kPa，試求直徑 100 mm 的支撐柱上 A 點（距支撐柱底端 2 m 處，距看板底端 3 m 處）：
A 點的剪應力為何？（25 分）
📝 此題為申論題
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面對此題，首先應將均佈風壓轉化為等效集中力，並判斷其作用點位置（看板幾何中心）。接著，將此集中力平移至A點所在斷面，分析出該斷面承受的內力（特別是扭矩與橫向剪力）。最後，針對A點的特定位置（x軸最外緣），分別計算扭轉剪應力與橫向剪應力，需特別注意A點位於平行橫向剪力方向的極值邊緣，故直接剪應力為零，僅有扭轉剪應力。
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【解題關鍵】本題需先求出斷面內力（扭矩與橫向剪力），再利用圓形斷面的扭轉剪應力公式（$\tau = Tr/J$）及橫向剪應力公式（$\tau = VQ/It$）於 A 點進行疊加計算。 【解答】 Step 1：計算風載重之等效集中力與作用點
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