110 年 · 建築師 · 建築結構第 32 題 · 單選 · 1.5 分

圖示桁架結構在 F、E 點受力分別為 P1 = 10 kN 及 P2 = 15 kN,下列關於桿件受力大小的敘述何者錯誤? 4m 2m 4m 2m P1 P2

110 年建築師建築結構第 32 題附圖
附圖 · 取自考選部原卷
  1. AFBC = 15 kN
  2. BFCD = 0 kN
  3. CFEC = 15 kN
  4. DFBF = 20 kN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 32 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

桁架節點法——從未知桿力最少的自由端節點開始,依序解 D、E、C、F 四個節點,並善用零桿判別與 45° 斜桿水平、垂直分量相等的特性。

正解理由

依題圖所示,F、E、D 位於下弦,B、C 位於上弦,桁架高 4 m;F 到 E 水平距離 4 m,所以斜桿 FC 水平與垂直投影都是 4 m,傾角 45°。D 點:只連接斜桿 CD 與水平桿 DE,無外力也無支承,垂直方向只有 CD 有分量,CD = 0,進而 DE = 0。E 點:DE 為零,剩水平桿 EF 與豎桿 EC,垂直平衡得 EC = 15 kN(拉力),水平平衡得 EF = 0。C 點:EC 以 15 kN 向下拉 C 點,CD 為零,垂直方向只能由 CF 平衡,CF 的垂直分量為 15 kN(CF 受壓),45° 斜桿的水平分量也是 15 × 4 / 4 = 15 kN,水平平衡得 BC = 15 kN(拉力)。

F 點:CF 受壓,對 F 點施加向下 15 kN 的垂直分量,再加上 P1 = 10 kN 向下,豎桿 BF 須提供 15 + 10 = 25 kN 向上,BF = 25 kN(拉力),不是 20 kN。故選 D。

逐項排除

  1. (A)

    敘述正確。C 點水平平衡:CF 的水平分量 15 kN 由上弦 BC 平衡,BC = 15 kN(拉力)。

  2. (B)

    敘述正確。D 點只連接 CD 與 DE 且無外力,CD 的垂直分量無從平衡,CD = 0,DE 也隨之為零。

  3. (C)

    敘述正確。E 點 DE、EF 皆為水平且無垂直分量,P2 = 15 kN 全由豎桿 EC 承受,EC = 15 kN(拉力)。

  4. (D)

    敘述錯誤。F 點垂直平衡要同時承擔 P1 = 10 kN 與斜桿 CF 傳來的 15 kN 垂直分量,BF = 25 kN;只要漏掉其中任一項,數值就會與正確值不符。

演算步驟

  1. D 點:ΣFy = 0 → FCD 垂直分量 = 0 → FCD = 0 kN;ΣFx = 0 → FDE = 0 kN
  2. E 點:ΣFy = 0 → FEC = P2 = 15 + 0 = 15 kN(拉);ΣFx = 0 → FEF = 0 kN
  3. C 點:ΣFy = 0 → FCF 垂直分量 = 15 kN(壓);FCF 水平分量 = 15 kN × 4 m / 4 m = 15 kN;ΣFx = 0 → FBC = 15 kN(拉)
  4. F 點:ΣFy = 0 → FBF = 15 kN + 10 kN = 25 kN(拉)

記憶點

節點法從「兩根桿、無外力」的自由端開始解;45° 斜桿的水平分量等於垂直分量。

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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