110 年 · 建築師 · 建築結構第 11 題 · 單選 · 1.5 分

圖中桁架結構,零桿(zero-force member)之數量為何?

110 年建築師建築結構第 11 題附圖
附圖 · 取自考選部原卷
  1. A2
  2. B3
  3. C4
  4. D5正解 ✓

官方答案 D

出處:110 年專門職業及技術人員高等考試建築師考試「建築結構」乙段測驗第 11 題(場次代碼 110180,全卷 40 題)。答案以考選部公布為準,本站不修改官方答案。

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本題考點

桁架零桿判別——利用節點平衡的兩條判別法則,由無外力的節點逐點推出零力桿件,並注意零桿判定後會「連鎖」產生新的零桿。

正解理由

依題圖所示,桁架有 a、b、c、d、e、f 六個節點,桿件為 cd、de、cb、ba、bd、da、df、fe、fa 共九根;c 點受向下載重 P,a 點為鉸支承,e 點為靠在豎直牆面上的滾支承,只提供水平反力。判別法則一:節點只連接兩根不共線桿件且無外力時,兩桿皆為零桿。判別法則二:節點連接三根桿件、其中兩根共線且無外力時,第三根為零桿。依序推導:e 點有水平桿 ed、斜桿 ef 與水平反力,垂直方向只有 ef 有分量,故 ef 為零桿;

f 點的 fe 與 fa 共線(e、f、a 在同一直線上),無外力,第三根 fd 為零桿,再由 fe 為零得 fa 也為零;b 點的 cb 與 ba 共線(c、b、a 在同一直線上),無外力,第三根 bd 為零桿;回到 d 點,dc 與 de 共線,bd、df 已為零,剩下的 da 成為第三根,d 點無外力,故 da 也為零桿。零桿合計 ef、fa、fd、bd、da 五根,故選 D。

逐項排除

  1. (A)

    不符。只找到 2 根代表推導停在第一輪,例如只看出 ef 與 bd;但 f 點、d 點在前一輪結果代入後會再產生零桿,必須連鎖推到底。

  2. (B)

    不符。3 根通常是找到 ef、fd、bd 後,漏了 fa(fe 為零後與它共線的 fa 也必須為零)以及 da。

  3. (C)

    不符。4 根是 ef、fa、fd、bd 都找到,但沒有回到 d 點檢查:bd、df 為零後,d 點只剩共線的 dc、de 與豎桿 da,且無外力,da 也必須為零。

  4. (D)

    符合。ef、fa、fd、bd、da 共 5 根為零桿,P 由 cb、ba 傳至 a 支承,水平分量則由 cd、de 傳到 e 點的水平反力。

演算步驟

  1. 穩定與可定檢查:m + r − 2j = 9 + 3 − 2 × 6 = 0(靜定桁架)
  2. e 點垂直平衡 → ef = 0(1 根)
  3. f 點:fe、fa 共線且無外力 → fd = 0;fe = 0 → fa = 0(累計 3 根)
  4. b 點:cb、ba 共線且無外力 → bd = 0(累計 4 根)
  5. d 點:dc、de 共線,bd、df 為零,無外力 → da = 0(累計 5 根)
  6. 零桿數 = 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 5

記憶點

零桿要「連鎖找」:每判出一根零桿,就把它從圖上拿掉,再回頭檢查相鄰節點。

內容更新 2026-10-12 · 詳解為 AI 生成並經程式關卡與覆核,僅供國考複習,不構成建築設計、結構設計、施工或法規諮詢建議 · 回報錯誤

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