什麼是桁架載重計算器?
這個計算器可求出簡易對稱三角形桁架(王柱式,King-post)在頂點承受單一垂直集中載重時的支承反力與各構件內力。對學生與工程師而言,它是以節點法(method of joints)驗算靜定桁架手算結果的快速工具。
公式說明
此桁架的下弦跨度為 L,頂點高度為 h,並於頂點施加向下的載重 P。由於結構與載重皆對稱,因此每個支承反力都是載重的一半:
R_A = R_B = ((P) ÷ (2))
兩根斜向構件的長度皆為 \ell = √((L/2)^2 + h^2)。於支承節點處進行力的分解,即可得到斜桿(受壓)與下弦桿(受拉)的內力:
F_{diag} = ((R \ell) ÷ (h)), \qquad F_{bottom} = ((PL) ÷ (4h))
其中 R 為支承反力(單位 kN)、\ell 為斜桿長度(單位 m)、h 為頂點高度(單位 m)、L 為跨度(單位 m)。
使用方式
輸入跨度 L、頂點高度 h 以及頂點載重 P。計算器會回傳各支承的反力、每根斜桿的壓力,以及下弦桿的拉力。
實例演算
當 L = 6 m、h = 4 m、P = 10 kN 時:
\ell = √(3^2 + 4^2) = 5 m
R = ((10) ÷ (2)) = 5 kN
F_{diag} = ((5 × 5) ÷ (4)) = 6.25 kN
F_{bottom} = ((10 × 6) ÷ (4 × 4)) = 3.75 kN
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
哪些構件受拉?
下弦(水平)桿受拉,而兩根傾斜的斜桿則受壓。
可以處理不對稱載重嗎?
不行。此模型假設對稱三角形上只承受單一置中的集中載重,如此才能維持桁架為靜定,且兩端反力相等。
應該使用哪種單位?
請使用一致的單位,例如跨度與高度以公尺(m)計、載重以千牛頓(kN)計;如此算出的內力即以 kN 為單位。