111 年 · 建築師 · 建築結構第 23 題 · 單選 · 1.5 分

受均佈載重 w 之梁結構如下圖所示,A 為鉸支承(hinge),B 為滾動支承(roller),下列敘述何者正確?

111 年建築師建築結構第 23 題附圖
附圖 · 取自考選部原卷
  1. A靜不定結構,AB 梁段出現向上位移變形且 B 支承無轉角變形
  2. BA 支承無轉角變形並出現向上支承反力
  3. CB 支承有轉角變形並出現向下支承反力
  4. DB 支承反力之絕對值大於 A 支承反力之絕對值正解 ✓

官方答案 D

出處:111 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 23 題(場次代碼 111180,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

外伸梁(一端鉸支承、中間滾動支承、末端懸臂受均佈載重)的靜定判別、支承反力方向與大小,以及各支承處的變形(位移與轉角)特性。

正解理由

先判別結構型式:A 為鉸支承,提供水平與垂直兩個反力;B 為滾動支承,只提供垂直反力。支承反力未知數的個數恰等於平面靜力平衡方程式的個數,所以本梁是靜定結構,反力可直接由平衡求得。依題圖,均佈載重 w 只作用在懸臂段 BC(長 L/2),合力為 w × L/2 = 0.5wL,作用點在 BC 段中點,距 B 為 L/4。對 B 點取力矩平衡:A 支承反力 R_A 對 B 的力臂為 L,載重合力對 B 的力臂為 L/4,兩者轉向相反,故 R_A × L = 0.5wL × L/4,得 R_A = 0.125wL(即 wL/8),而且方向必須向下,才能抵抗懸臂載重使梁繞 B 點翹起 A 端的趨勢。

再由垂直力平衡:R_B = 0.5wL + 0.125wL = 0.625wL(即 5wL/8),方向向上。兩者絕對值相比,R_B 是 R_A 的 5 倍,B 支承反力之絕對值大於 A 支承反力之絕對值。故選 D。

逐項排除

  1. (A)

    錯誤,錯在兩處。第一,本梁鉸支承加滾動支承,反力未知數等於平衡方程式個數,是靜定結構,不是靜不定結構;若要成為靜不定,需再多一個束制,例如把 A 改為固定支承或在 AB 間多加一個支承。第二,B 是滾動支承,只束制垂直位移、不束制轉動;懸臂段受載下垂時,梁在 B 處會轉動,所以 B 支承有轉角變形。敘述中「AB 梁段出現向上位移變形」這一部分倒是對的:AB 段全段承受負彎矩,梁向上拱起。正確敘述應為「靜定結構,AB 梁段向上拱起,且 B 支承有轉角變形」。

  2. (B)

    錯誤,錯在兩處。第一,A 是鉸支承,只束制位移、不束制轉動,AB 段向上拱起時 A 端會隨之轉動,所以 A 支承有轉角變形。第二,由對 B 取力矩可知 R_A = 0.125wL 且方向向下(A 端有被懸臂載重撬起的趨勢,支承要把它往下拉住),不是向上。正確敘述應為「A 支承有轉角變形並出現向下支承反力」。

  3. (C)

    錯誤。前半句「B 支承有轉角變形」正確,滾動支承不束制轉動,B 處梁軸線因懸臂段下垂而轉動;但後半句錯:B 支承要同時承擔懸臂段全部載重 0.5wL 與 A 端向下的反力 0.125wL,合計 R_B = 0.625wL,方向向上,不是向下。正確敘述應為「B 支承有轉角變形並出現向上支承反力」。

  4. (D)

    正確。|R_B| = 0.625wL,|R_A| = 0.125wL,前者為後者的 5 倍,B 支承反力之絕對值確實大於 A 支承反力之絕對值。

記憶點

外伸梁只在懸臂段受載時,遠端支承反力向下、靠近懸臂的支承反力向上且大於總載重;鉸支承與滾動支承都會轉動,只有固定支承不轉。

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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