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規範解說 第四章橋梁結構(16/19);原PDF第288–302頁。
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第四章 橋梁結構 銲接方式。 (b) 上承式板梁(deck plate girders)和縱梁;若為開床式及非合成梁、 無道碴床板,翼板和腹板間之銲接應為連續全滲透開槽銲。若為道 碴式,銲接鋼橋面板或合成混凝土橋面板,翼板和腹板間之銲接可 為連續全滲透開槽銲、連續部分滲透開槽銲或連續填角銲。 (c) 下承式板梁(through plate girders);翼板和腹板之銲接可為連續全 滲透開槽銲、連續部分滲透開槽銲或連續填角銲。 E.翼板續接 (1) 翼板若在工地續接或在工廠以鉚釘或螺栓續接,則應有一不小於接合構 件斷面之額外蓋板,且須配置足夠之聯接物於續接板之每一側,以使在 斷點處之力量得經由續接板有效傳遞。角鋼翼板應由角鋼續接。翼板構 材均不得在同一斷面有一個以上之續接。 (2) 於工廠銲接構件,其翼板可依 (1) 以工廠鉚釘或螺栓續接,或依 (3) 以 銲接續接。 (3) 工廠銲接續接翼板依採全滲透開槽銲。 (4) 軋型梁之工廠銲接續接,應在同一斷面上採全滲透開槽銲。 F.腹板續接 (1) 板梁或軋型梁腹板之續接應符合下列規定: (a) 腹板總斷面積之全剪力強度。 (b) 腹板淨斷面之全彎矩強度與續接處之最大剪力聯合作用。 (2) 以鉚接或栓接方式在工廠或工地續接腹板,或以銲接方式在工地續接腹 板,應在腹板之兩邊均使用續接板,續接板之強度同(1)之要求。腹板續 接板之淨慣性矩不得小於腹板之慣性矩。 (3) 銲接構造之腹板工廠續接,可採(2)方式處理或採銲接,其中工廠銲接續 接應採全滲透開槽銲,且須沿總斷面銲接。 G.支承加勁材 (1) 在板梁或梁之端支承,以及在須承載集中載重作用之點,均應配置成對 加勁材。支承加勁材應儘可能延伸至翼板邊緣,以使力量得有效地分 散,並應有足夠之栓接或銲接連接至腹板,以傳遞力量。 (2) 支承加勁材之突出腳部分應符合受壓突出物件之寬厚比規定。 C-221
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鐵路橋梁設計規範
(3) 支承加勁材應依柱之方法設計,其假設之柱斷面包括成對加勁材和其中
之腹板帶。當加勁材置於腹板內邊時,腹板帶之寬度為其厚度之25 倍,
加勁材並置於其中心。當加勁材置於腹板端部,腹板帶之寬度為其厚度
之12 倍。支承加勁材在計算細長比l/r 時應取3/4 加勁材之長度為有效
長度。
(4) 支承加勁材亦應在不考慮腹板之情況下,設計其承壓應力。只有角鋼加
勁材之突出腳部分,或板式加勁材與翼板角鋼或翼板直接接觸部分被視
為有效。
H.腹板加勁材(豎向中間加勁材和縱向加勁材)
(1) 當一鉚接、栓接或銲接板梁之翼板或側板間之腹板高度D 超過下列數值
E
D = .212 t w
Fy
應配置豎向加勁材,豎向加勁材為成對角鋼栓接至腹板,或板銲接至腹板。
豎向中間加勁材之淨間距d 不得大於244cm,亦不得大於翼板或側板之淨間
距D,以及依以下公式計算之值:
E
d = .195 t w
f v
其中:
D = 翼板或側板間之腹板高度,cm(m)
d = 豎向中間加勁材之淨間距,cm(m)
tw = 腹板厚度,cm(m)
fv = 腹板總斷面計得之剪應力,kgf/cm2(MPa)
Fy = 腹板材料之降伏強度,kgf/cm2(MPa)
豎向1 中間加勁材之慣性矩不得小於下列數值:
3 D 2
I = 5.2d a t w 2 − 7.0 d a
對於在腹板兩側均有一豎向加勁材之情況,此慣性力矩係指對腹板中心
面之慣性矩;對於僅在腹板之一側有豎向加勁材之情況,此慣性力矩係
指對腹板和加勁材之接觸面之慣性矩。
其中:
C-222¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第290頁
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第四章 橋梁結構
I = 豎向加勁材之最小需求慣性力矩,cm4(m4)
da = 豎向中間加勁材間之實際淨距離,cm(m)
D = 翼板或側板間之腹板高度,cm(m)
(2) 對於豎向中間加勁材,角鋼突出腳之寬度或銲接加勁板之寬度不得大於
其厚度之16 倍,亦不得小於板梁高度之1/30 再加上5cm。
(3) 只配置於腹板之一側之豎向中間加勁材應與受壓翼板密接。
(4) 當鉚接、栓接或銲接板梁之翼板或側板間之腹板高度D 超過下列數值:
E
D = .418 t w
f b
其中:
D = 翼板或側板間之腹板高度,cm(m)
tw = 腹板厚度,cm(m)
fb = 在翼板計得之彎曲壓應力,kgf/cm2(MPa)
除應根據 (1)~(3) 配置豎向中間加勁材外,亦應配置縱向加勁材。縱向
加勁材在與豎向中間加勁材交界處可為不連續。縱向加勁材通常配置於
腹板之一側。加勁材之應力不得大於加勁材材料之基本容許彎曲應力。
(5) 縱向加勁板中心線或角鋼行距線(gage line)至受壓翼板內側面或腳間
之距離應為D/5。
(6) 縱向加勁材之設計應符合:
3 d a2
I E = Dt w 2.4 2 − 0.13 D
其中:
IE = 縱向加勁材之最小需求慣性矩,cm4(m4)。對於僅配置於腹板
之一側之縱向加勁材,此慣性矩係指對其與腹板接觸面之慣
性矩;對於配置於腹板兩側之縱向加勁材,此慣性力矩係指
對腹板中心線之慣性矩。
(7) 縱向加勁材之厚度不得小於:
' f b .239 b
E
其中:
C-223¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第291頁
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鐵路橋梁設計規範
b = 縱向加勁材突出腳之寬度,cm(m)
fb = 翼板計得之彎曲壓應力,kgf/cm2 (MPa)
(8) 所有在下承式板梁之軌道側之中間加勁材均應連接至受壓翼板,以減少
因橫梁端點之旋轉引致之腹板面外變形。
(9) 下承式板梁之中間加勁材與支承距離小於梁深者,應與受拉翼板連接。
C4.6.6 橋面構件及橫梁吊桿
A.端橫梁
具橋面系統之橋梁應配置端橫梁。除非有提供其他方法,端橫梁之設計
應使其在未超過其基本容許應力之50%的情況下,可在其下使用千斤頂將上
部結構頂起。
B.橫梁及橫梁吊桿(Floorbeam Hangers)
(1) 橫梁宜垂直於軌道中心線。
(2) 橫梁吊桿之元件不得有缺口。組合吊桿應具腹板(有孔或無孔)或繫
條。橫梁吊桿之鋼材厚度不得小於13mm。
C.橫梁之端部連接
(1) 在實心橋面構造之梁,縱梁和橫梁應有端部續接角鋼,以確保在端部所
需之旋轉能力。銲接不得用於連結可撓腳。
(2) 續接角鋼之可撓腳不得小於100mm 寬和13mm 完成厚度。
(3) 對於縱梁,在其上半部1/3 深度內,自續接角鋼可撓腳之背面至第一行
聯接物之行距不得小於下列數值:
lt
8
其中:
l = 縱梁之跨長,cm(m)
t = 角鋼之厚度,cm(m)
C4.6.7 鉚釘及螺栓構造
A.聯接物之間距(Pitch)及行距(Gage)
聯接物之間距乃順主應力方向沿一行或數行聯接物線上量得之相鄰聯接
C-224¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第292頁
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第四章 橋梁結構 物中心之距離。聯接物之行距乃相鄰兩行聯接物或自角鋼或其他型鋼之背面 至第一行聯接物線之距離。 B.鉚釘之接合厚度(Grip) 承受計算應力之鉚釘,其接合厚度超過鉚釘直徑之 4.5 倍時,鉚釘數量應 按接合厚度每超出 1.5mm 時至少增加 1%。若接合厚度等於或超出其標稱直 徑之 6 倍時,應另行設計之。 C.聯接物之最小間距 (1) 聯接物中心之間距不得小於聯接物直徑之 3 倍。 (2) 沿力作用方向,從螺栓中心線至相鄰螺栓中心線量得之高強度螺栓間距 不得小於: 2df p d + F 2 u 其中: d = 螺栓直徑,cm(m) 2 fp = 根據設計載重計得之承載應力,kgf/cm (MPa) 2 Fu = 連接構件之最小拉力強度,kgf/cm (MPa) D.聯接物之邊距 (1) 梁及槽鋼之翼板,聯接物中心至翼板邊之距離不得小於其直徑之 1.25 倍。除此外,聯接物中心至剪斷邊之距離不得小於其直徑之 1.75 倍;聯 接物中心至滾軋邊或鉋光邊之距離不得小於其直徑之 1.5 倍。 (2) 從外側板或型鋼之未加工邊至第一行聯接物之距離不得超過: 1 1 + 4t ,或 15cm,兩者取小值 2 其中: t = 板或型鋼之厚度,cm(m) (3) 沿螺栓壓力傳遞方向,連接構件之邊緣至最近螺栓之距離不得小於: 2df p F u 其中: d = 螺栓直徑,cm(m) 2 fp = 根據設計載重計得之承載應力,kgf/cm (MPa) C-225
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鐵路橋梁設計規範 2 Fu = 連接構件之最小拉力強度,kgf/cm (MPa) E.角鋼上聯接物之尺寸 對於尺寸由計得應力決定之角鋼,聯接物之直徑不得大於 1/4 腳寬;若角 鋼尺寸並非由計得應力決定,25mm 聯接物可用於 90mm 寬之腳,22mm 聯接 物可用於 75mm 寬之腳,19mm 聯接物可用於 65mm 寬之腳。 F.間接續接之聯接物 對於鉚釘聯接構造,若續接板不直接與其結合構材接觸,接合處每一邊 之鉚釘數目應超過直接接觸所需之值。若使用高強度螺栓,並不需要加額外 之螺栓於間接續接板,或填板之接頭或續接板。 C4.6.8 銲接構造 A.對接接頭厚度或寬度之漸變 (1) 承受軸拉應力或彎曲拉應力或彎曲壓應力之不同板厚之對接,應有坡度 不大於 1/2.5 之平滑漸變段。厚度之漸變可由銲接坡面或裁切厚板或兩 者聯合方式來達成。 (2) 承受軸拉應力或彎曲拉應力或彎曲壓應力之不同寬度之對接,應有共同 的對稱縱向中心線,且兩部份之側邊應採坡度不大於 1/2.5 之平滑漸變 段,或採切線於窄板之圓曲線,半徑不小於 60cm,且距離對接處最小 8cm 為宜。 (3) 承受軸壓應力之不同板厚對接,應以坡度不得大於 1/2.5 之銲接坡面方式 與薄板相接。兩板厚差值若大於薄板厚度,漸變段比照(1)項處理。 (4) 承受軸壓應力之不同寬度對接,宜採裁切較寬板寬度之方式來達到平滑 漸變段之規定。 B.禁止使用之銲接及接頭型式 (1) AWS D1.5 禁止使用之型式。 (2) 塞孔銲或塞槽銲。 (3) 斷續性銲接。 (4) 傳遞非軸壓之應力且同時具板厚及寬度漸變之對接。 (5) 垂直應力方向之部分滲透開槽銲。 (6) 撓曲構件之受拉翼板之橫向點銲及跳銲。 C-226
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第四章 橋梁結構 (7) 高度束制接頭。銲接接頭應避免交叉或重疊銲接。平行主應力方向之銲 道應連續,橫向銲道應斷開。若無法避免,低應力區的銲道在銲腳與銲 道結束端應有至少 25mm 的間隙。 C.填角銲 (1) 承受不平行於銲接軸之拉力或須抵抗反復應力之填角銲,不得在構材轉 角處停止,應在同一面上以銲接尺寸之兩倍長度繞過轉角用相同銲接尺 寸連續銲接。角銲端彎應註明於設計圖及詳細圖上。 (2) 圓孔或槽孔之填角銲,可用於傳遞搭接接頭之剪力,或防止搭接部分之 挫屈或分離。圓孔槽孔之填角銲不可以重疊銲接。 D.銲接附屬構件 (1) 若加勁材,托架,連接板或其他附屬構件銲接至受到疲勞應力之構件, 與銲道相鄰之母材的反復應力範圍不得超過 C4.6.2.E 之規定。 (2) 自受拉翼板與腹板銲接趾部起 6 倍腹板板厚範圍內之大梁腹板不得與中 間加勁材銲接。 E.破壞控制構件 翼板和腹板之對銲、翼板和腹板間之銲接及箱型構件間之銲接均須採用 潛弧銲 (SAW)。 C4.6.9 支撐構材 A.大梁上翼板之支撐構材 在中間節點處,穿式板梁之上翼板應以有腹板之托架(角隅撐)支撐。 此托架應延伸至主梁之上翼板且其寬度應儘可能寬至淨空允許範圍。且此托 架應確實固定於大梁加勁材與橫梁上翼板。 B.側向支撐 (1) 跨長大於 15m 之橋須配置底部側撐,但若為每個軌道有 4 或大於 4 根梁 之上承橋,此梁深小於 183mm,剪力可傳遞至鋼筋混凝土橋面板或此混 凝土固接於不小於 25mm 厚之梁翼板,則可以不必配置底部側撐。所有 之上承橋及有足夠空間之穿式橋均須配置頂部側向支撐。 (2) 若橋面系統設計成足夠提供特定之側向抵抗,則此橋面系統可視為在其 同一平面上所需之側向支撐。 C-227
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鐵路橋梁設計規範 (3) 若使用雙重支撐系統時且此等構材符合受壓及受拉構材之需求時,兩組 支撐系統可視為同時有效。 C.橋門撐構(Portal Bracing)及抗搖撐構(Sway Bracing) (1) 下承式桁架橋應設置含角隅撐之橋門撐構,且其深度應儘量深至淨空所 允許範圍。若桁架夠高足以配置 1.8m 或更高之抗搖撐構,則在中間節 點處須配置抗搖撐構,但若淨空不足,則頂橫撐之高度至少應與上弦材 相同,且角隅撐深度應儘量深至淨空所允許範圍。 (2) 上承式桁架橋應在中間節點處設置抗搖撐構。此完整之支撐系統應能傳 遞全部頂部橫向力至支承上。 D.橫構架及隔板 (1) 橫構架、隔板及其聯接物皆須能抵抗面外彎矩和側向外力引致之力。橫 構架、隔板與梁和大梁間之連接板須和腹板銲梁與大梁之上下翼板適當 接合。在單軌軋型梁間之隔板,其接頭角鋼若不傾斜且沿切線排列,則 可不必充分接合至翼板。 (2) 深度大於 1m 且寬大於 1.2m 之縱向大梁或梁須設置橫構架。橫構架之對 角線角鋼與垂直線間之角度不得大於 60 度。 (3) 無須設置橫構架之縱向大梁或梁須設置 I 型隔板,且此 I 型隔板應儘可 能深至大梁或梁允許之範圍。隔板與大梁或梁之接頭須設計成得以承受 至少隔板剪力容量之 1/2。 (4) 在每一跨之端點須設置橫構架或隔板(除非在端點處梁或大梁已與橫梁 充分連接),且須依據離心力和側力設計。 (5) 在開放式床板構造(open deck construction),設置之橫構架或隔板間距 不得大於 5.5m。 (6) 若使用鋼板、木板或預鑄混凝土床板於道碴床板構造,無頂部側撐之橫 構 架 或 橫 梁 間 距 不 得 大 於 3.6m ; 若 有 頂 度 側 撐 , 則 間 距 不 得 大 於 5.5m。 (7) 道碴床板構造若採用現場澆置混凝土橋面板,設置之橫構架或隔板間距 不得大於 7.3m。對於大梁或梁之深度大於 1.4m,鋼筋並延伸入大梁或 梁之混凝土隔板可取代鋼隔板。 (8) 若道碴和軌道由無縱梁之橫向梁承受,則此梁在每一軌道至少須與一列 C-228
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第四章 橋梁結構 縱向隔板連接。 E.橋塔及門架之支撐構材 (1) 橋塔及門架之支撐構材應包含在頂部及底度以及中間節點之對角斜撐雙 重系統。在雙軌塔架應設置水平支撐構材於塔架頂部以傳遞水平載重。 (2) 底撐應依計得之力量或 1/4 靜重在基座引致之反力,兩者取大值來設 計。柱支承之設計應允許塔架支撐構材引致之伸張與收縮。 F.繫桿或橫撐之支撐構材 繫桿或橫撐之支撐構件如僅作為減少無支撐長度之用,其設計強度不必 大於該被聯接構件力量之 2.5 %。 C4.6.10 樞及樞接構件 A.樞承 (1) 直徑大於 178mm 之樞承應先鍛造和退火。 (2) 直徑大於 229mm 之樞承,在中心線沿縱向應有不小於 51mm 直徑之中 空孔。 (3) 樞軸應有足夠之長度延伸至聯接部分表面外 6mm。樞應以凸緣樞帽或實 體樞帽及墊圈固定之。若樞為中空者,則可用帶墊圈之穿桿。螺紋端應 有足夠之長度以備打手固定之。 B.樞孔斷面 在樞孔外,平行於桿件軸之淨斷面不得小於構材所需之淨斷面;穿過樞 孔,垂直於桿件軸之淨斷面不得小於構材所需之淨斷面之 140%,其淨寬度與 其厚度之比不得大於 8。 C.樞孔加勁板 如因斷面積或支承面積之需要,每一部材在樞孔處之斷面用鋼板加以增 大,鋼板之配置應使此部材之偏心減至最少。部材每側所設一塊鋼板應與懸 出板緣能容許之寬度同寬。每一部材至少須有一塊全寬鋼板伸入至綴板之遠 邊,而其餘鋼板伸入至近邊外不小於 15cm 處。這些鋼板應適當地連接以傳遞 承壓應力,並使均勻分佈於全斷面上。 D.壓力構件之叉尾(Forked Ends) 僅在不可避免之情況下可使用壓力構件之叉尾。叉尾處須使用足夠之樞 C-229
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鐵路橋梁設計規範 板以使每叉之斷面與構材之斷面相等。樞板須有足夠之長度,俾使樞板超過 繫板近邊,但其長度不得小於 C4.6.10.C 之規定。 C4.6.11 端部支承及伸縮規定 A.伸縮 可動支承之可動量應允許因溫度變化造成之跨長改變,每 100m 允許 8cm 之長度變化,另亦須考慮因活載造成之滑動量。若跨長大於 90m,亦應允許 橋面系統之伸縮。 B.端部支承 (1) 跨徑大於 21m 者應採用鉸支承設置於兩端,或在伸縮端設置滾承或搖動 支承。 (2) 跨徑等於或小於 21m 者可設計成可沿光面支承滑動。摩擦力係數不大於 0.10 之光面青銅支承板得用來取代滾承或搖動支承。此板厚不得小於 13mm (3) 支承和跨徑端點應固定確實,以避免側向和垂直向之移動。 (4) 圬工上之端支承最好以金屬承座或承板置於橋梁支座上。 C.支承及承座 (1) 支承及承座須依垂直力均勻分佈於整個支承表面之假設設計。支承及承 座之製作應採用鑄鋼,或由軋型鋼與(或)鑄鋼銲接組合而成。 (2) 鑄鋼支承任一部分及銲接支承受力部分,其厚度均不得小於 25mm。 (3) 在一銲接支承,垂直力應由支承直接承受。腹板面間應提供隔板支撐以 確保構材元件之穩定。 (4) 上下支承板間長度或寬度之差不得超過兩者間垂直距離之兩倍。如為鉸 支承,距離應自鉸軸之中心算起。 D.搖動支承及滾承 (1) 情況允許下,宜採用搖動滾承取代滾承。搖動滾承之上表面應有一樞軸 或圓柱支承。下支承板在支承標稱中心線位置之厚度不得小於 38mm, 且其下表面應為旋轉中心與上支承表面之旋轉中心相同之圓柱形。為計 算線承載應力之搖動滾承有效長度不得大於上支承面之長度加上支承面 與下支承面間之距離。搖動滾承上承板和下承板間應有足夠之腹板材料 C-230
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第四章 橋梁結構 以確保在搖動滾承之有效長度範圍內力量得均勻分佈。搖動滾承應暗榫 至座板。 (2) 滾承為圓柱形或弧形,直徑不得小於 15cm,並確保平行且暗榫至上下 板,滾承槽亦必須是潔淨的。 E.座板及圬工上之支承板 (1) 若無偏心,座板及圬工上之支承板應在垂直力均勻分佈於支承表面之假 設下設計。其有效長度與寬度之定義見(2)。 (2) 支承面積之有效長度不得大於定義於 C4.6.11.D (1)中搖動滾承之有效長 度,或滾承之長度再加座板厚度之 2 倍。對於搖動滾承,支承面積之有 效寬度不得大於 4 倍座板厚度,對於滾承,支承面積之有效寬度不得大 於滾承間距再加 4 倍座板厚度。 (3) 對於跨徑設計成得沿光面支承滑動而無鉸承座支承者,支承中心線至支 承板邊緣之距離,在沿著平行軌道方向,不得大於板厚之 2 倍再加上 10cm。 F.斜支承 沿跨徑有一傾斜坡度且並非鉸承座支承者,應使用斜座板,而圬工表面 應保持水平。 G.錨碇螺栓 (1) 錨碇螺栓直徑不得小於 32mm。在螺帽下須有墊圈。在承座及座板上之 錨碇螺栓孔直徑應比螺栓直徑大 9.5mm。座板在伸縮點之孔應為槽孔。 (2) 無須承受上舉力之錨碇螺栓須埋入圬工 30cm。須承受上舉力之錨碇螺栓 須確實錨碇至重量為上舉力 1.5 倍以上之圬工。 C4.6.12 合成梁 A.通則 本節規定適用於鋼梁與混凝土板,藉剪力連接器連結之結構。 有關混凝土與鋼結構設計之一般規定,凡能適用於合成梁之設計者,均 應遵守。合成後之梁與橋面板應使用合成慣性矩法設計及計算應力,且應與 預定使用各種材料之性質一致。 2 鋼材之彈性模數(2,100,000kgf/cm ) 200,000MPa 與各種設計強度之常重 C-231
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鐵路橋梁設計規範 3 混凝土(w=2,400kgf/m )之彈性模數比如下: n=鋼材之彈性模數與混凝土之彈性模數比,其值如下: ' 2 f =140~160kgf/cm 13.8~15.9MPa n =11 c 2 170~195kgf/cm 16.5~19.3MPa n =10 2 200~245kgf/cm 20.0~24.lMPa n = 9 2 250~315kgf/cm 24.8~31.0MPa n = 8 2 320~415kgf/cm 31.7~40.7MPa n = 7 420 以上 41.4MPa 以上 n = 6 凡合成梁之靜重係由合成斷面承受者,設計時應考慮潛變之影響。此類 結構物其合成斷面因靜重所產生之應力及水平剪力,應按上列 n 值計算,或 將此值乘以 3 計算,選用二者中產生較高之應力及剪力者。 如採用具有膨脹性之混凝土,應將膨脹特性納入設計考量。 簡支跨以及連續跨正彎矩區域之合成斷面應適當設計以使其中性軸能置 於鋼梁頂面下方。位於中性軸拉力側之混凝土,計算抵抗力矩時不可將其計 入。於連續跨負彎矩區計算抵抗力矩時,僅能考慮板鋼筋與鋼梁合成作用。 混凝土面板與鋼梁之接合平面間需配置剪力連接器,俾使二者結合成一體以 傳遞該平面上之應力。 計算撓度用之慣性矩以及計算彎矩與剪力所用勁度因子之決定,則位於 中性軸拉力側之混凝土可考慮之。 B.剪力連接器 在鋼梁及橋面板交接面配置剪力連接器,其目的在使該處具有抵抗剪力 之能力,俾能產生合成作用。剪力連接器須符合有關材料之各項規定。剪力 連接器之型式,應使混凝土能徹底搗實以確保連接器全周面均能與混凝土接 觸。剪力連接器應能抵抗混凝土板與鋼梁間之水平及垂直移動。 銲接於鋼梁上之剪力釘或槽鋼剪力連接器之剪力強度,應依第 C4.6.12E 之規定辦理。槽鋼剪力連接器沿其跟部及趾部至少應有 5mm 之填角銲。 覆蓋於剪力連接器頂部之混凝土保護層淨厚不得小於 5 公分,且剪力連 接器至少應伸入橋面板底以上 5 公分。 鋼梁翼板邊與剪力連接器邊緣之淨距不得少於 2.5 公分。相鄰連接器中心 C-232
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第四章 橋梁結構 至中心距離不得少於 4 倍的直徑。 C.有效翼板寬 合成梁結構中,可視同 T 型梁翼板之橋面板,其有效寬度不得超過下列 數值: (1) 梁跨徑之 1/4。 (2) 梁間之中心距離。 (3) 橋面板最小厚度之 12 倍。 如合成梁具單側翼板,則其有效寬度不得超過下列數值:。 (1) 梁跨徑之 1/12。 (2) 梁間中心距離之一半。 (3) 最小板厚之 6 倍。 D.應力 灌鑄橋面板混凝土時如不使用臨時支撐,則鋼梁之最大壓應力及拉應 力,應為靜重單獨作用於鋼梁上所產生之應力與其他後加載重作用於合成梁 所產生應力之和。如灌鑄橋面板混凝土時,在跨徑間備有足夠之有效臨時支 撐,並支持至混凝土強度達到 28 天所需強度之百分之七十五時,則其靜載重 與活載重所生之應力應按合成斷面計算。 連續合成橋梁可在正彎矩或橋梁全長使用剪力連接器加以建造。正彎矩 部份可以簡支跨徑之合成斷面設計。埋置於混凝土中之鋼筋被視為合成斷面 之一部份時,負彎矩區域應設置剪力連接器。如埋於混凝土內之鋼筋不計入 負 彎 矩 之 斷 面 性 質 時 , 則 此 部 份 跨 徑 不 需 用 剪 力 連 接 器 , 但 應 依 照 C4.6.12E(1)(c)節之規定,在靜重反曲點區域加設錨碇連接器。剪力連接器之 設置依照 C4.6.12E 節之規定辦理。 在連續跨徑之負彎矩區內,最小縱向鋼筋包括縱向分配鋼筋在內之面 積,應等於或大於混凝土板斷面積之 1%,且此項鋼筋之 2/3 應置於有效寬度 內之面板頂層。在此有效寬度內,C4.6.1.6 節所規定之分配鋼筋可以省略。 負彎矩區內如不使用剪力連接器時,則其縱向鋼筋應予延伸至正彎矩區 內,且需伸入錨碇連接器至少有 40 倍鋼筋直徑之距離。塗佈環氧樹脂的鋼 筋,其延伸至正彎矩區越過錨碇連接器之長度應照 C4.6.1.14 節修正之。 E.剪力 C-233
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鐵路橋梁設計規範
(1) 水平剪力
剪力連接器之最大間距不得超過60 公分,但跨越連續梁內支點處
可以使用較大間距,以避免連接器配置於受拉翼板之高應力處。
為抵抗水平剪力應在混凝土橋面板與鋼梁之交接面設置剪力連接
器。剪力連接器應為機械性裝置,以規則或變化間隔橫向配置於梁翼板
上。剪力連接器之設計應符合疲勞之規定,並校核其極限強度。
(a) 疲勞
水平剪力差值,應依下式計算:
V r Q S r =
I
式中,Sr:在跨徑內所考慮點之混凝土板與梁交接處之水平剪力
差值,kgf/m N/m。
Vr:由活載重及衝擊力所生之剪力差值,kgf N。在任一斷
面上,剪力差值應取最小與最大剪力之差數(不含靜
重)。
Q:混凝土受壓部份之換算面積,或埋置於混凝土內之負
彎矩鋼筋面積對合成斷面中性軸之面積力矩,m3。
I :正彎矩區內為換算後合成梁之慣性矩;負彎矩區內為鋼
梁含或不含埋置於混凝土內鋼筋面積之慣性矩,m4。
(上述受壓混凝土之面積應換算為等值鋼材面積,可由混凝
土翼板有效寬度除以彈性模數比"n"而得之。)
每一連接器之水平剪力容許差值," Zr ",以kgf N 為單位時如
下所示:
槽鋼
Z r = BW ( Z r = 9756. BW )
銲接剪力釘(H/d 等於或大於4)
2 2 Z r = α d ( Z r = 98490α d )
式中,W:槽鋼剪力連接器在梁翼橫方向之長度,cm (m)。
d :剪力釘之直徑,cm(m)。
= 910(100,000 反復次數時)
C-234¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第302頁
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第四章 橋梁結構
742(500,000 反復次數時)
550(2,000,000 反復次數時)
385(超過2,000,000 反復次數時)
B = 720(100,000 反復次數時)
540(500,000 反復次數時)
432(2,000,000 反復次數時)
378(超過2,000,000 反復次數時)
H :剪力釘之高度,cm(m)。
剪力連接器之所需間距係以鋼梁某一橫斷面上所有剪力連接器
之合計水平剪力容許差值(Zr)除以水平剪力差值Sr。連續梁之內
支點上,為避免連接器配置於受拉翼板之高應力處,在保持所需連
接器總數不變之原則下,間距可以調整。
(b) 極限強度
為疲勞規定而設置之連接器數量,應檢查其數量是否足夠極限
強度所需。所需之剪力連接器數量,應等於或大於下式所得之值:
P
N 1 =
S u
式中,N1:最大正彎矩點至鄰近端支點間之連接器數量。
Su:剪力連接器極限強度。
:折減因數,0.85。
P :橋面板上之作用力,如下所示之P1 或P2。
在最大正彎矩點,面板之作用力取下式中之較小值:
P ' = As F y 或P2 = .085 f c bc 1
式中, As :包括蓋板在內之鋼梁總斷面積。
F y :所用鋼材之規定最小降伏點。
b:C4.6.2.9C 節規定之有效翼板寬度。
c:混凝土橋面板之厚度。
最大正彎矩點與鄰近最大負彎矩點間之連接器數量N2,應等於
或大於下式計得之值:
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來源:交通部《鐵路橋梁設計規範》,112年2月15日。依交通部政府網站資料開放宣告註明出處;本站分章與導覽整理不代表發布機關認可或背書。查核日期:2026年8月31日。