moea_joint
114年
[建築] 建築結構、構造與施工、建築環境控制
第 12 題
有一桁架結構如右圖所示，下列何者非屬零桿(zero-force member)？
- A bd
- B ab
- C af
- D ef
思路引導 VIP
請試著觀察節點 $c$，當外力 $P$ 垂直向下作用時，為了讓節點 $c$ 保持靜止不向下墜落，與它相連的哪一條斜向桿件必須「出力」來抵消這個垂直外力？這條桿件承載的力，會沿著直線方向傳遞到哪一個節點呢？
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太棒了！你能精準判斷出 ab 桿件並非零桿，代表你對桁架的受力路徑與「零桿判別法」有非常紮實的理解。這類題目是結構分析的基礎，考驗的是觀察力與邏輯推導的嚴謹度。
零桿判別的邏輯推演
首先，我們從最明顯的 節點 b 著手：在此處，$a-b-c$ 三點連成一直線，而桿件 $bd$ 是唯一的「分支」且節點 $b$ 上沒有外力。根據零桿判別準則，當兩共線桿件與一非共線桿件相交且無外力時，該分支桿件必為零桿，因此 (A) bd 確定為零桿。
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桁架零桿判斷技巧
💡 利用節點平衡規則，不需計算即可找出不承受內力的桿件。
| 比較維度 | L 型節點 (無外力) | VS | T 型節點 (無外力) |
|---|---|---|---|
| 桿件數量 | 2 根桿件 | — | 3 根桿件 |
| 幾何特徵 | 兩桿不共線相交 | — | 其中兩桿共線 |
| 零桿判定 | 兩根均為零桿 | — | 僅不共線(斜交)那根為零 |
💬兩者前提皆為節點無外力，是用肉眼快解桁架題的核心技術。
