營建科技 橋樑設計

營建工程

何謂營建科技？ 營建是指人類依據不同的需求，運用知識及技術將天然或人工材料組合成建築物。

營建工程的範疇 大地工程 土木工程 水利工程 運輸工程 環境工程 營建工程 特殊工程 住宅房屋 工業廠房 建築工程 商業建築 公共建築

房屋建築工程 以提供居住、辦公、公共聚會或生產之用途。 學校 工廠 商業大樓 住宅 體育場

交通運輸工程 以解決人類行的問題為目的。 道路 鐵路 高鐵 橋樑 機場 捷運 港灣

環境工程 以處理廢棄物、減少公害及提高生活品質為目的。 焚化爐 汙水處理廠 下水道

水利工程 河川整治、水庫興建以達到防洪、蓄水、灌溉和觀光等目的之工程。 水庫 運河 水壩

輸送管道工程 以輸送能源及民生用水為目的。 高壓輸電系統 自來水管路 瓦斯管路

其他特殊工程 核能電廠 油井探勘 太空站

房屋的結構1/2 石板屋 磚造（加強磚造）屋 石屋 木屋

房屋的結構2/2 鋼筋混凝土（RC）結構 鋼骨鋼筋混凝土（SRC）結構

橋樑建築

橋樑各部介紹1/2

橋樑各部介紹2/2

橋樑實例 1.樑式橋 2.拱橋 3.懸索橋

樑式橋 力量傳遞的主要特色是橋樑上部結構的荷重垂直地傳至支承，再由支承傳至下部結構。此類橋樑尚可依結構支承型式分為簡支橋樑（Simply Supported）、連續式橋樑（Continuous）以及懸臂式橋樑(Cantilever)三類。 泰雅大橋 西螺大橋

拱　橋 力量傳遞是斜向（Diagonal）的壓力。古代之拱橋多用石塊或礦石構築，新式的拱橋則通常以鋼筋混凝土或鋼鐵為主要材料。鋼架橋（Rigid Frame）亦可視為拱橋的一種類型。 冬山河橋     捷徑橋

受力狀況與拱橋相反，其上部結構之索狀構件均為受拉，作用力傳至橋塔。例如吊橋（Suspension）與斜張橋（Cable-Stayed）。 懸索橋： 受力狀況與拱橋相反，其上部結構之索狀構件均為受拉，作用力傳至橋塔。例如吊橋（Suspension）與斜張橋（Cable-Stayed）。 高屏溪斜張橋 南方澳跨港大橋  舊金山金門大橋

浙江省三門縣上叶橋

台北縣關渡大橋

日本瀨戶大橋

可動橋

傾斜橋--蓋茨黑德千禧橋 蓋茨黑德千禧橋，長126米，當大型輪船通過時，該橋還可以將主橋向上拉起50米的高度，讓大型船隻從下面通航而過。

捲動橋--倫敦帕丁區倫敦大運河人行橋 該橋的扶手內置了一個液壓系統，允許橋身收縮並摺疊成一個八角球，方便搬運移動。因此，這座在平時看起來只是普通鋼結構的人行橋，一旦有船隻通過河面時，橋身就會捲起變成圓環形，使得船隻可以順利通過，設計創新而大膽。 原文網址：https://kknews.cc/zh-tw/design/xgm9nq.html

吊籃橋--比斯卡亞橋 西班牙，比斯卡亞橋。比斯卡亞橋建於1898年，是世界上第一座能夠同時在吊籃內運送人員和車輛的橋樑，也是目前世界上惟一一座仍在使用的此類橋樑，比斯卡亞橋並沒有橋面。承載行人和車輛的是圖中白色的吊籃，通過上方的橫樑和鋼索進行運輸。 原文網址：https://kknews.cc/news/kpx42b.html

浮橋--呂戈登浮橋 荷蘭，呂戈登浮橋。呂戈登浮橋從外觀上來看可能是世界上最為奇葩的橋樑了。它就是一桿槓裝置，當行人車輛要經過時，這個杆槓裝置便會把橋面從空中放下，反之則將橋面高高舉起。 原文網址：https://kknews.cc/news/kpx42b.html

摺疊橋--霍恩橋 德國，霍恩橋。霍恩橋的橋面能夠摺疊。船隻要經過時，橋面就會分成三段摺疊起來。如果是行人車輛要通過，橋面便會展開鋪設在水面上。如今，這座摺疊橋被視為技術傑作，也成為一個旅遊景點。 原文網址：https://kknews.cc/news/kpx42b.html

潛水橋--希臘科林斯運河潛水橋

對開式--倫敦塔橋 倫敦塔橋的設計，兩岸兩座用花崗石和鋼鐵建成的高塔，高約60米，分上下兩層。上層支撐著兩岸的塔，下層橋面可讓行人通過，也可供車輛穿行。如果巨輪鳴笛而來，下層橋面能夠自動往兩邊翹起，此時行人可改道從上層通過。 原文網址：https://kknews.cc/zh-tw/design/xgm9nq.html

升降橋--海門大橋 中國，海門大橋。海門大橋位於天津，是一座升降橋。在船隻要經過的時候，大橋橋面可以升高給船隻創造足夠穿過的高度，在船隻穿過後，才會緩緩下降與左右兩邊的橋面銜接讓行人車輛經過。 原文網址：https://kknews.cc/news/kpx42b.html

旋轉橋--福爾柯克輪，蘇格蘭 福爾柯克輪除了超現代派的外觀設計之外，她的功能更是世界首創 - 能把船隻「整艘抬起」，讓橋可以180度的旋轉。當船隻開進定點後，福爾柯克輪開始運作，一邊旋轉一邊把船隻抬到運河上。這樣獨特運輸船隻的設計，也讓她成為現代工程設計的先驅之一。

回旋橋 連接天橋立和智恩寺山門前方的橋，每當有大型的船隻要通過時，回旋橋就會旋轉90度讓船通過。1923年時建造手動的回轉橋，之後隨著橋下通過大型船舶的增多，1960年5月修建成電動式迴旋橋。幸運的話可以看到此橋旋轉哦！

土木結構基本概念 桁架橋結構

桁架橋構造-立面構造

桁架橋構造-立體構造

桁架橋的種類-依橋面位置畫分 Through truss 橋面在下弦位置 Pony truss 橋面在下弦位置,且 沒有上弦 Desk truss 橋面在上弦位置

桁架節點的組合方式 Pinned connection 以螺栓組合,成本較低，但節點勁度較差 Gusset plate connection 以固定板加以銲接組 合,成本較高,但節點 勁度較好

桁架的組合形式

桁架的應用1/2

桁架的應用2/2

Pratt truss結構分析 壓力 壓力 壓力 壓力 壓力 壓力 無 壓力 拉力 拉力 拉力 拉力 拉力 拉力 壓力 壓力 壓力 壓力

Howe truss結構分析 壓力 壓力 壓力 壓力 壓力 壓力 拉力 拉力 拉力 拉力 拉力 拉力 拉力 壓力 壓力 壓力 壓力 壓力

Warren truss結構分析 壓力 壓力 壓力 壓力 拉力 壓力 拉力 拉力 壓力 拉力 壓力 拉力 拉力 拉力 拉力

材料的選擇與注意事項

竹筷的選擇 木筷 細竹筷 中竹筷 粗竹筷 不能用木筷，竹筷越粗、越硬、越長越好

如何判斷竹筷與木筷 竹筷的折斷面會有長纖維，木筷則無。

竹筷使用時注意事項 1.又直又圓。 2.又粗又硬。 3.去頭去尾。

棉繩使用注意事項 1.不要太粗，也不要太細。 2.每個節點建議用1.5公尺。 3.緊密纏繞在竹筷上。 4.與白膠緊密結合。

白膠使用注意事項 1.不要太稀。 2.完全填縫。 3.表層不要塗太厚。

橋樑製作 操作步驟

步驟一：長度換算 以每根鋼架之公尺數乘以1.5倍轉換成公分數 例如：橋面每根鋼架為4公尺，轉 換後變成6公分。 4公尺*1.5%=6公分 例如：橋面每根鋼架為4公尺，轉　　 　　　換後變成6公分。 　　4公尺*1.5%=6公分 　逐一換算每根鋼架支長度

步驟二：裁切竹筷 裁切竹筷時，每根竹筷兩側皆須多預留１公分以上，以便綁線之用。 實際換算所需之長度 左右預留長度１cm以上

步驟二：完成橋面鋼架 注意事項： 1.銜長(12+3)15cm，橋樑高度低於(5M)的節點，不 得做銜。 總長60公分，共分為10段 12公分 注意事項： 1.銜長(12+3)15cm，橋樑高度低於(5M)的節點，不 得做銜。 2.注意接點必須對齊實際長度之標示點，且採用對 稱方法固定。 3.先用少量之熱熔膠固定(綠豆大小即可越少越好)

步驟三：開始固定鋼架 須在 對稱點 注意事項： 1.注意接點必須對齊實際長度之標示點，且採用對 稱方法固定。 2.先用少量之熱熔膠固定(綠豆大小即可越少越 好)。

步驟四：完成兩側支架 　　　　與上弦支架 主結構體完成

步驟五：上膠與綁線 1.先在接點的地方，用白 膠填滿每個接縫。 1.先在接點的地方，用白 膠填滿每個接縫。 2.先將棉線綁妥在一根支 架上，並將棉線纏繞在 每根支架上，將接點固 定，纏繞時須盡量朝向 接點之中心點。 3.結束時將綿線綁妥，並 將多餘白膠擦除。

橋樑載重 測試說明

橋樑載重測試說明 1.請先將橋樑過磅秤出重量後，將重量寶給老師登記，以360g為標準，每超過10g，扣一分。 2.依組別順序將橋樑放置於測試橋台上。 3.掛好載盤後，請派一名「讀秒手」負責讀秒。 4.第一次加重，可選擇10Kg、 20Kg、 30Kg、 40Kg，但每次以10Kg為一個基數。 5.超過40公斤後，可自由選擇增加重量。 6.每次加重，都必須讀秒20秒，超過40Kg後，最多只能再做6次加重。 7.重量採累積制，失敗的那一次不列入計算。

橋樑載重測試分數計算 1.橋樑未依規定完成(支架、節點、待乾)以0分計算 2.載種得分計算： 　未達10kg→ 0分；10kg→10分；20kg→25分；　 　　30kg→40分；40kg→60分； 　超過40Kg，每增加1Kg加0.5分。若超過99分者，以99分登記，超過99分之分數列入期末加分。 3.扣分： 　(1)橋重超過360g，每多10g扣一分。 　(2)未依設計圖製作，每多一根支架或節點扣一分 　(3)橋樑長度(60cm)，太長或太短(超過3cm)扣5分

橋樑製作常見失敗問題 1.時間掌控不佳：建議時間規劃如下 (1)第一週上課完成小組設計圖。 　(1)第一週上課完成小組設計圖。 　(2)在第二週上課前完成竹筷裁切，並於第二週上 課時利用熱融膠槍完成橋梁主結構體。 　(3)在第三週上課當天，完成所有的節點綁線。 　(4)讓橋樑在通風乾燥的環境中待乾5-7天。 2.熱融膠的量使用太多，使竹筷之間無法有效的使用白膠黏著。 3.橋梁設計圖設計不當：建議橋樑支架全部使用同樣的粗細(能降到130mm以下)比較好。

橋樑設計軟體 教學與測試

橋樑設計軟體 1.請務必回家自行安裝與練習。 2.E化教學平台有教學影片(一定及格版)，請同學務必學會。 3.下週每人上機15分實作測驗，不得攜帶任何參考資料，如檔案、紙本資料。 4.請同學務必自行練習，不要抄襲別人的成果，如若發現學生的作品相近，則不論原作或抄襲者，一律減分一半。 5.不論完成與否，考試時都必須存檔，檔名以年度年班號(8碼)儲存。

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