107 年 · 建築師 · 建築結構第 2 題 · 單選 · 1.5 分

圖示各結構物之彎矩圖中,何者錯誤?

107 年建築師建築結構第 2 題附圖
附圖 · 取自考選部原卷
  1. A甲乙丙丁正解 ✓
  2. B僅甲丙丁
  3. C僅甲乙丁
  4. D僅乙丙

官方答案 A

出處:107 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 2 題(場次代碼 107180,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

靜定梁與靜定剛架彎矩圖的判讀規則,包括支承端與自由端的邊界值、無載重段為直線、均布載重段為拋物線,以及集中力偶作用點的彎矩跳躍。

正解理由

判讀彎矩圖先抓四條規則:一、鉸支承、滾支承與懸臂自由端,若該點沒有外加力偶,彎矩必為零;二、兩個外力之間沒有載重的區段,剪力為定值,彎矩為一直線;三、均布載重區段的剪力呈線性變化,彎矩為二次拋物線;四、集中力偶作用點的剪力不變,但彎矩會突然跳躍,跳躍量等於力偶大小。拿這四條逐圖檢查:

甲圖是簡支梁,L/3 處受向上 P、2L/3 處受向下 P。以平衡方程式驗算,左支承反力朝下,L/3 處彎矩為負、2L/3 處轉為正,題圖這兩處標示的 PL/9 與驗算相符;錯在最右一段:2L/3 到右端滾支承之間沒有任何載重,彎矩應為直線,而且滾支承端彎矩必須為零,所以這段應是由 2L/3 處的 PL/9 直線降到零的三角形,題圖卻畫成一塊定值矩形,違反規則一。

乙圖是 A 端固定的 L 形剛架,C 端受向下 P。梁段 BC 等於一支自 B 伸出 L/2 的懸臂,距 C 端愈遠彎矩愈大,應由 C 端的零線性增加到 B 端的 P × L/2;柱段 AB 只承受垂直力 P 與由梁端傳來的彎矩,沒有水平力,柱身每一斷面的彎矩都等於 P 乘上 C 點到柱軸線的水平距離 L/2,為定值。題圖梁段畫成矩形,等於自由端 C 仍有彎矩,違反規則一;量值又標為 PL,與 P × L/2 不符。

丙圖是左端固定的懸臂梁,均布載重 Q 只作用在靠固定端的左半段 L/2。右半段沒有載重且通到自由端,彎矩為零,題圖這段畫零是對的;錯在左半段:題圖由固定端的 QL²/8 畫一條直線降到 L/2 處,但均布載重段的彎矩必為二次拋物線,不可能是直線,違反規則三。

丁圖是簡支梁受集中力偶 M,題圖在 2L/3 處標 2M/3 並把彎矩圖畫成連續的三角形。集中力偶作用點的彎矩必須跳躍 M,題圖沒有跳躍,違反規則四;而且兩支承反力大小相等、方向相反,全梁剪力為定值,左右兩段彎矩斜率應相同,題圖左段往下、右段往上,斜率方向相反,同樣不成立。

四個圖都至少違反一條規則,錯誤者為甲、乙、丙、丁全部,故選 A。

逐項排除

  1. (A)

    甲乙丙丁:四個圖都有錯,甲錯在滾支承端彎矩不為零,乙錯在自由端彎矩不為零且量值標錯,丙錯在均布段畫成直線,丁錯在力偶作用點沒有跳躍;本選項把四個錯誤圖全數列出,正是本題所問。

  2. (B)

    僅甲丙丁:漏列乙。乙圖梁段 BC 畫成定值矩形,懸臂自由端 C 的彎矩應為零,量值也應是 P × L/2 而非 PL,屬錯誤圖;要成為完整答案必須補入乙,即 (A)。

  3. (C)

    僅甲乙丁:漏列丙。丙圖固定端旁的均布載重段應為拋物線,題圖畫成直線,屬錯誤圖;補入丙才完整,即 (A)。

  4. (D)

    僅乙丙:漏列甲與丁。甲圖右三分之一段應為降到零的三角形而非矩形;丁圖在力偶作用點應有大小為 M 的跳躍,且左右兩段斜率相同;兩者都是錯誤圖,補入後才是 (A)。

記憶點

看彎矩圖先查四件事:「支承與自由端歸零、無載段是直線、均布段是拋物線、力偶點要跳躍」,任何一條不符就是錯圖。

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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