鋼橋設計入門手冊

第1章 鋼橋設計簡介 ／ 1
1.1 使用鋼的特性 ／ 4
1.2 設計流程 ／ 5
1.3 設計載重 ／ 8
1.4 作用力與應力 ／ 13
1.5 撓度與拱度 ／ 15
1.6 常用鋼材種類與分類 ／ 16

第2章 構件 ／ 21
2.1 拉力構件 ／ 22
2.2 壓力構件 ／ 27
2.3 撓曲構件 ／ 33

第3章 構件的接合 ／ 39
3.1 接合的方法 ／ 39
3.2 銲接的種類 ／ 40
3.3 銲接的類別、符號與強度設計 ／ 41
3.4 高拉力螺栓接合方法 ／ 46
3.5 摩擦接合及設計 ／ 48
3.6 承壓接合及設計 ／ 50

第4章 鋼I梁的設計 ／ 51
4.1 結構及設計順序 ／ 51
4.2 設計條件 ／ 53
4.3 結構配置及基本設計 ／ 54
4.4 橋面版設計 ／ 57
4.5 主梁及斷面設計 ／ 61
4.6 現場接頭配置及設計 ／ 65
4.7 豎向及水平加勁材配置及設計 ／ 68
4.8 斜撐及水平橫撐配置及設計 ／ 70
4.9 支承處加勁設計 ／ 74
4.10防蝕設計 ／ 76

第5章 鋼箱梁的設計 ／ 77
5.1 結構及設計順序 ／ 77
5.2 設計條件 ／ 79
5.3 結構配置及基本設計 ／ 80
5.4 橋面版設計 ／ 82
5.5 主梁及斷面設計 ／ 85
5.6 現場接頭配置及設計 ／ 93
5.7 豎向及水平加勁材配置及設計 ／ 95 ／
5.8 橫梁及縱梁設計 ／ 96
5.9 支承處加勁設計 ／ 98
5.10防蝕設計 ／ 103

第6章 其他特殊橋的設計考量 ／ 105
6.1 鋼拱橋 ／ 105
6.2 桁架橋 ／ 107
6.3 斜張橋 ／ 108
6.4 吊橋 ／ 111
6.5 其他橋梁 ／ 112

第7章 附屬結構設計考量 ／ 113
7.1 防蝕 ／ 113
7.2 舖面 ／ 116
7.3 胸牆及欄杆 ／ 118
7.4 橋面伸縮縫 ／ 119
7.5 橋面排水 ／ 122
7.6 支承 ／ 123
7.7 維護設施 ／ 125
7.8 防落裝置 ／ 126

第8章 鋼橋吊裝工法 ／ 129
8.1 吊裝工法簡介 ／ 129
8.2 支撑工法 ／ 132
8.3 懸臂工法 ／ 135
8.4 鋼索工法 ／ 141
8.5 推進工法 ／ 143
8.6 側推工法 ／ 144
8.7 架設梁工法 ／ 145
8.8 旋轉工法 ／ 146
8.9 特殊工法 ／ 148

參考文獻 ／ 149


 

序

蔡益超（台大土木系名譽教授）

　　橋梁是交通路網中不可缺少的一環，由於鋼橋的重量輕、強度高，適合長跨度橋梁的興建，因此國內採用鋼橋的實例成長頗為迅速。此外，由於鋼橋的施工快捷，可以減少對鄰近交通的影響，加以容易創造外型美觀的橋梁，因此頗受人們的青睞。

　　鋼橋設計是一門專門的學問，對新進工程師而言，在學校中的訓練實在有限，而相關簡明易懂的設計手冊不多，往往必須在暗中摸索，慢慢累積經驗，才可達到專精的境界，實在是條漫漫的長路。

　　本書著者有鑑於此，撰寫了這本「鋼橋設計入門手冊」，其中沒有艱深難懂的理論，卻借助許多案例的說明，一步步引導設計者完成鋼橋的設計工作，甚為實用。

　　本手冊的內容包括構件的設計、構件間接合的設計、鋼I梁的設計、鋼箱梁的設計及其他特殊橋梁與附屬結構設計的考量。構件的設計固然重要，構造細節、局部加勁與支撐也不容忽視。此外，製作、安裝能否順利完成，也必須了解施工過程，在設計中妥善考慮。最後，本手冊介紹鋼橋吊裝工法，這些值得稱道的施工法常須配合特有的機具設備。

　　本手冊作者張英發君，係台大土木研究所碩士，本人擔任其指導教授。張君畢業後於民國79年7月進世曦工程顧問公司第一結構部服務，28年如一日，現擔任經理。其間兢兢業業，對鋼橋設計累積豐富的經驗，並曾赴工地駐廠，如正氣橋、洲美快速道路及社子大橋等，對施工的過程與遭遇的問題與解決之道有深刻瞭解。

　　本人曾擔任「橋梁工程」多年，所以對本手冊的內容並不陌生。本手冊除鋼橋設計工程師可以參考外，學校中教授「鋼橋梁設計」或「橋梁工程」也適合擔當部份教材。本手冊所列照片與實例大多為作者參與過的實例，尤為難得。

　　張君根據多年工作經驗，撰寫本手冊，言簡意賅，著有貢獻，因此樂為寫序，共襄盛舉。

序

陳國隆（交通部高速公路局　副局長）

　　鋼結構橋為目前橋梁工程常被應用的結構型式之一，可應用於曲線橋、大跨徑橋及特殊橋型等，特別是在市區道路高架橋及載重需求輕的結構上，可快速地完成架設施工，減少對交通的衝擊。

　　我與作者張英發先生認識多年，他一直從事國內重大鋼橋工程的設計及施工監造，是國內少數兼具鋼橋工程理論與實務經驗的專業工程師。張英發先生能在繁忙工作中將過去辦理過的工程資料作系統性的整理並彙整成冊出版，確實不容易。張兄過去廿多年來的鋼橋設計及施工監造經驗所作整理的這本書，是一本容易入門、相當完整且實用的參考書籍。

　　這一本書首先說明鋼橋設計簡介、鋼橋之構件及構件的接合，讓工程師有基本的概念後，再介紹鋼I型梁、鋼箱梁的設計及特殊橋梁設計概要，接著為橋梁附屬結構設計，最後並收納了目前常應用之鋼橋吊裝施工工法，將鋼橋的整體流程作了完整交待。

　　一本由實際參與設計與監造的工程師撰寫完成的鋼橋設計參考書，一定可以作為鋼橋設計的參考手冊，也可作為鋼橋施工工法規劃的參考手冊，更是一本作為擬從事鋼橋設計施工工程師的基本用書，讀者必然能從這本書中得到甚多收穫。