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規範解說 第四章橋梁結構(17/19);原PDF第303–313頁。
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¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第303頁
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鐵路橋梁設計規範
P + P 3
N 2 =
S u
在最大負彎矩點,橋面板之作用力:
P3 = Ars F ry
式中,Ars :在內支點處有效翼板寬內之縱向鋼筋總面積。
F ry :鋼筋之規定最小降伏點。
* 埋置於橋面板之鋼筋不計入於負彎矩斷面性質時,P3為零。
剪力連接器之極限強度如下:
槽鋼:
t ' 6 t S u = 146 ( h + )W f c 457. 10 ( h + )W f
2 2
銲接剪力釘(H/d4):
S u = 0.4d 2 f ' c E c 4 10 5 d 2 f ' c E c
式中, E c :混凝土之彈性模數,kgf/cm2 MPa
E c = w 3 / 2 (.01368) f c' w 3 / 2 (.00428) cf'
S u :剪力連接器之極限強度,kgf N。
h :槽鋼翼板之平均厚度,cm(m)。
t :槽鋼之腹板厚度,cm(m)。
W:槽鋼剪力連接器之長度,cm(m)。
d :剪力釘之直徑,cm(m)。
H :剪力釘高度,cm(m)。
w :混凝土之單位重量,kgf/m3。
(c) 橋面板應力發展用附加連接器
當埋置於混凝土內之鋼筋不計入於負彎矩之斷面性質時,反
曲點上所需之附加連接器數量,應依下式計算之:
N c = Asr f r / Z r Asr f r 106 / Z r
式中,
N c :每根梁在反曲點處所需之附加連接器數量。
C-236¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第304頁
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第四章 橋梁結構 s :每根梁在內支點處之橋面板縱向鋼筋總面積, Ar 2 2 cm (m )。 f :支點處橋面板鋼筋由活載重加衝擊力所產生之應力差值 r 2 ( f 可用 700kgf/cm 68.9MPa 代替精確計算)。 r Zr:每支剪力連接器之水平剪力容許差值,kgf N。 附加連接器之數量 Nc,應配置於靜重反曲點附近相當於橋面板 有效寬度之 1/3 長度內,亦即可配置於反曲點之任一側或兩側。現 場接頭設置時以避開連接器位置為宜。 (2) 垂直剪力 計算合成梁剪應力之基本原則,是所有外加剪力皆由鋼梁腹板承 受,而不計鋼梁翼板及混凝土面板之效用。剪力可假定為平均分佈於腹 板之全斷面積內。 F.撓度 4.4.1 節中關於由活重及衝擊力所產生撓度之規定,仍適用於合成梁之 設計。 澆注混凝土橋面板時,如鋼梁中間無施工架或其他有效之臨時支撐, 則在混凝土強度尚未達 28 天所需強度之 75%以前,由混凝土橋面板重量 及其他永久載重所產生之撓度,應以非合成作用計算之。 C4.6.13 合成箱型梁 A.通則 本節規定適用於兩根或多根單室合成箱梁組成之中等長度簡支或連續跨 徑橋梁之設計。就開口箱梁而言,各箱梁之左右兩翼板中心距離必須相等, 且相鄰箱梁之翼板中心平均距離不得大於 1.2 倍亦不得小於 0.8 倍之各箱梁左 右兩翼板中心距離。此外,若箱梁不平行排列時,在支承處之相鄰箱梁左右 兩翼板中心距離,不得大於 1.35 倍亦不得小於 0.65 倍之各箱梁翼板中心距 離。橋面板懸出長度應小於相鄰箱梁冀板中心平均距離之 60%,亦不得大於 1.85m。 B.腹板設計 C-237
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鐵路橋梁設計規範
(1) 垂直剪力
腹板之設計剪力 Vw 應依下式計算:
Vw = Vv / cos
式中,vV :垂直剪力。
:腹板對垂直線之傾斜角。
(2) 二次彎曲應力
腹板可為垂直(對下翼板成90°)或傾斜。若腹板對於下翼板之垂直面
所成之傾斜不大於1 比4,且其下翼板之寬度不大於其跨徑20%時,則
跨徑之扭曲所產生橫向彎曲應力、梁斷面之扭曲與下翼板振動所產生之
橫向彎曲應力等,均可不需考慮。由公用設施等附屬載重所產生橫向彎
曲應力不得超過350kgf/cm2 34.2MPa。
超過這些限制之結構物,對任何原因所產生之橫向彎曲應力,均必
須詳加核算。這些應力不得超過最大應力或應力範圍1,400kgf/cm2
137.9MPa。
C.下翼板設計
(1) 受拉翼板
簡支跨徑,若下翼板之寬度不超過其跨徑之1/5,於抵抗彎矩時其
下翼板應視為全部有效。若下翼板寬度超過跨徑之1/5,則有效寬度僅
可考慮1/5 之跨徑。連續跨徑時,上項規定所稱之跨徑應適用於反曲點
間之長度。
(2) 無加勁受壓翼板
依基本容許應力0.55 F y ,設計之無加勁受壓翼板,其寬厚比應等於
或小於下式計得之值:
b 1628 509.62
=
t F y F y
式中,b:腹板間之翼板寬度,cm(m)。
t:翼板厚度,cm(m)。
b/t 值大於上式計得之值但不超過60 時,無加勁下翼板之應力不得超過
下式計得之值:
C-238¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第306頁
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第四章 橋梁結構
b F y
3527 −
t f b = .0 55 F y − .0224F y 1[ − sin( )]
2 1899
b Fy
1104 − t .055Fy − 0224Fy 1[ − sin( )]
2 594
3527 b/t 值超過 1103.9時,翼板之應力不得超過下式計得之值:
Fy Fy
t 2 6 t
fb = .405( ) 10 396,854( 2)
b b
除靜重反曲點附近之低應力區外,b/t 值以不超過60 為宜。
b/t 值超過45 時,應加設縱向加勁材。
(3) 縱向加勁之受壓翼板
縱向加勁材應以等間距配置於梁翼全寬,且每一加勁材對於平行於
翼板之加勁材底部之慣性矩至少應等於:
I s = (t f 3) w
式中,:0.07 K 3n 4 ,n 值大於1 時。
:0.125 K 3 ,n=1 時。
ft :翼板厚度
w:縱向加勁材間翼板之寬度,或腹板與最近之縱向加勁材之 距
離。
n:縱向加勁材根數。
K:挫屈係數,不得超過4,一般可假設介於2 至4。
含加勁材在內之翼板,依基本容許應力0.55 F y 設計時,其w/t 值不得超
過下式計得之值:
w 814 K 254. 810 K
=
t F y F y
1763 K 551.950 K
w/t 值大於上式計得之值但不超過60 或 兩者之
F y F y
較小者,含加勁材在內之翼板應力,不得超過下式計得之值。
C-239¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第307頁
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鐵路橋梁設計規範
w F y
1763 K −
t f b = .055 F y − .0224F y 1[ − sin( )]
2 949 K
w F y
552 K −
t .055 F y − .0224F y 1[ − sin( )]
2 594 K
1763 K 515.950 K
w/t 值大於 但不超過60 時,含加勁材在內之
F y F y
翼板應力,不得超過下式計得之值:
fb = 1.01K(t/w) 2 10 6 9.94K (t / w) 2 10 4
使用縱向加勁材時,在其靜重反曲點附近宜至少設置一處橫向加
勁材,橫向加勁材之尺寸應與縱向加勁材相同。
若縱向加勁材之最大w/t 值係依基本容許設計應力0.55 F y 設計,且數
量過2 時,則應設置橫向加勁材。
縱向加勁受壓翼板也應滿足本節C.(1)之規定,有效翼板寬度用以計算
翼板彎曲應力,全翼板寬度用以計算翼板容許彎曲應力。
C-240¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第308頁
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第四章 橋梁結構 圖 C4.6.13.1 有縱向加勁材之箱型梁受壓翼板 C-241
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鐵路橋梁設計規範 (4) 縱向及橫向加勁之受壓翼板 縱向加勁材應以等間距配置於翼板全寬,且每一加勁材對於平行於 翼板之加勁材底部之慣性矩至少應等於: 3 I = 8t w S f 橫向加勁材必須適當選用,以使每一橫向加勁材對於通過其斷面中 心而平行下翼板之軸之慣性矩,至少應為: A f f 3 3 s I = 0.10(n + 1) w . t E a 式中, A :包括縱向加勁材之下翼板斷面積。 f a :橫向加勁材之間距。 f :橫向加勁材兩側節間翼板之最大縱向彎曲應力。 s E:鋼材之彈性模數。 C-242
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第四章 橋梁結構 圖 C4.6.13.2 橫向加勁材之間距及尺寸(用於縱向及橫向加勁之翼板) C-243
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鐵路橋梁設計規範
含加勁材在內之翼板,依基本容許應力0.55 F y 設計時,其縱向加勁材
之w/t 值,不得超過下式計得之值:
w 814 K 1 254.810 K1 =
t F y F y
2 2 [1 + (a/b) ] + 87.3
式中, K 1 = 2 2 ( n + 1 ) ( a / b ) [ 1 + (1.0 n + 1 )]
1763 K1 551.950 K1
w/t 值大於上式計得之值但不超過60,或 兩者
F y F y
之較小者,含加勁材在內之翼板應力不得超過下式計得之值:
w F y
1763 K −
t f b = .055 F y − .0224F y 1[ − sin( )]
2 949 K
w F y
552 K −
t .055 F y − .0224F y 1[ − sin( )]
2 297 K
1763 K1 5.5950 K1
w/t 值大於 但不超過60 時,含加勁材在內之翼
F y F y
板應力不得超過下式計得之值。
t 2 6 4 t 2
fb = 1.01K 1 ( ) 10 9.94 10 K 1 ( )
w w
挫屈係數K1 之最大值應為4,當K1 為最大值時,橫向加勁材之間距a 應
等於或小於4w。若a/b 值超過3 時,不須設置橫向加勁材。
橫向加勁材不必連接於翼板,但應連接於箱梁之腹板及每一縱向加勁
材。與腹板之連接設計應能抵抗下式之垂直力:
F y S s
R w =
2 b
與每一縱向加勁材之連接設計,應能抵抗下式計得之垂直力:
F y S s
R s =
nb
C-244¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第312頁
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第四章 橋梁結構 (5) 受壓翼板加勁材之一般規定 翼板加勁材之任何突出元件之寬厚比,不得大於下式計得之值: ' b 690 216 = ' t F F y y 式中,b':加勁材突出元件寬度。 縱向加勁材應延伸至翼板最大應力不超過鄰近或角銲接合之母材容 許應力處。 D.翼板與腹板之銲接設計 腹板與翼板之銲接總有效厚度不得小於腹板之厚度。但當每跨具有 2 個 或以上之內部中間隔板時,最小尺寸之角銲可予以使用。不管所用銲接之型 式,被連接之翼板或腹板之兩側必須予以銲接 E.隔板 隔板、橫構架或其他方式之組構等應設置於每一支點上之箱梁內部,以 抵抗橫向轉動、位移及扭曲。 依照本規範所設計之箱梁鋼橋,不需設置中間隔板或橫構架。 F.橫向支撐 2 2 在各箱梁之間一般不需設置橫向支撐系統。應以 245kgf/m 2,394N/m 之 水平風力作用於箱梁外側立面,其中一半水平力作用於下翼板面上,而抵抗 此一水平載重之斷面應假設包括將下翼板當做腹板及 12 倍腹板厚當做翼板之 斷面。如規定之水平力與鋼梁及橋面板靜重所產生之組合應力超過容許設計 應力之 150%時,應設置橫向支撐系統。 G. 進出孔及排水孔 為供作模板拆除、檢查、維護及排水等使用,在橋面板或箱梁所設置之 人孔或其他開口,應考慮配合氣候狀況、位置及材料。 C4.6.14 鋼橋柱柱基部 鋼橋柱柱基部之構造應能充分傳達作用力於基礎,並須考量採用適當之 措施或局部加勁構造,以防止挫屈現象之產生。柱基部之錨碇強度須設計使 能抵抗橋柱塑鉸產生後傳遞之剪力、彎矩與軸力。 C-245
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鐵路橋梁設計規範 C4.6.15 其他 C4.6.15.1 一般規定 A.破壞控制構件(Fracture Critical Members) (1) 本節之規定除增加涵蓋彎曲情形外,其餘與 AWS D1.5 規定相同。 (2) 除 AWS D1.5 所規定禁止使用之銲接型式外,尚增加幾種不得使用之接 合銲接型式。 (3) 本節之規定係基於疲勞條件考量。 (4) 破壞控制構件和構件元件係指其破壞會導致整體橋梁破壤或不穩定之拉 力構件和構件受拉元件。因此,此構件必須是承受拉應力,而破壞控制 構件可以是一完整的構件或構件的元件。 (5) 雙大梁橋梁之大梁及桁架橋梁之受拉弦桿,由於其破壞將導致橋梁無法 提供原有功能,因此均屬破壞控制構件。部份橋梁就整體結構而言,並 非僅依賴受拉或受壓之任何單一構件,而特定彎曲構件之破壞若將導致 橋梁喪失原有功能,則此彎曲構件之受拉翼板為破壞控制元件。同樣 地,鄰近翼板處之腹板亦可能是破壞控制元件。 (6) 某些構件之破壞或其元件破壞並不會導致橋梁失去原有功能,此類構件 不歸屬破壞控制構件,例如非屬降伏或挫屈破壞之受壓構件,即不會造 成整體橋梁破壞。同樣地,即使是受拉的栓接構件亦可能不屬破壞控制 計畫範圍。破壞控制計畫旨在提供更高的材料與製作品質,以降低在靜 重與疲勞載重作用下,因開裂形成與擴展產生拉力構件破壞之可能性。 C-246
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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。