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規範解說 第四章橋梁結構（5／19）；原PDF第156–166頁。
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第四章 橋梁結構
WD1 Fy2
Pm 8 (C4.3-6) 1 − D1 / D2 E s
‧ 具球形曲面者：
Fy D1 2 3
Pm 40 2 (C4.3-7) 1 − D1 / D2 E s
式中
D1=搖動或滾動面之直徑
D2=墊合面(mating surface)之直徑
兩者曲率同號，D2 取為正值
墊合板為平面，D2 取為無窮大
Fy=接觸面位置鋼材強度最低者之降伏強度
Es=鋼材之彈性模數
W=支承寬度
C4.3.6.2 PTFE 滑動面
PTFE 係指聚四氟乙烯材（poly tetra fluoethylene），可使用於橋梁支承之滑動
面以提供移動或旋轉功能。除導向裝置外，所有PTFE 面須滿足本節規定。PTFE
曲面須滿足C4.3.6.3 節規定。
A. PTFE 面
PTFE面應以符合ASTM D4894或D4895規定之純原始PTFE樹脂製造，
應以非填充型片材、填充型片材或以PTFE與其他纖維編織組合而成。
非填充型片材僅以PTFE樹脂製造；填充型片材應以PTFE樹脂均勻混合
玻璃纖維或其他化學非活性填充材製造。填充料最多不可超過15%。
PTFE片含有凹點可容納潤滑油提供潤滑，PTFE面上凹點直徑不得超過
8mm，深度應不小於2mm且不大於PTFE厚度之一半。貯油點應均勻分佈並
函蓋最少佔20%最多30%之表面積上。潤滑油必須為符合美國軍用規範MIL-
S-8660之矽脂類材料(silicone grease)。
纖維編織型PTFE須以純PTFE纖維製造，加勁纖維編織型PTFE應以高強
度纖維(例如使用玻璃纖維)與PTFE交織，並不得使加勁纖維浮現於完成纖維
之滑動面上。
C-89¶ 鐵路橋梁設計規範｜原檔第157頁
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鐵路橋梁設計規範
B. 墊合面(Mating Surface)
PTFE須與墊合面連接，平墊合面應為不銹鋼而曲墊合板面應為不銹鋼
或電鍍鋁。平墊合面最少須為8號鏡面處理之304型不銹鋼，且應符合ASTM
A167/A264規定。曲金屬面不平整度之均方根值不得超過4×10-4mm(16
micro-in RMS)，其他表面處理經試驗結果驗證其摩擦係數者亦可採用。墊
合面應夠大在任何時候皆足以涵蓋PTFE。
C. 最小厚度需求
(1) PTFE
在使用上，PTFE受壓後至少應有1.6mm，無受力狀態下，PTFE最大
尺寸小於或等於60cm時，片材厚度至少5mm；最大尺寸超過60cm時，片
材厚度至少6mm。與金屬基座以機械性連鎖(interlock)之PTFE編織物最小
厚度1.6mm，在基座最高點處最大厚度3mm。
(2) 不銹鋼墊合面
不銹鋼墊合面最大尺寸小於或等於30cm時，片材厚度至少1.6mm；
最大尺寸超過30cm時，片材厚度至少3mm。
背墊板需求見本節F項(2)節規定。
D. 接觸壓應力
PTFE與墊合面間之最大接觸應力 ，應取最大壓力載重m Pm 及標稱面積
計算。
平均接觸應力應以載重除以接觸面在垂直載重方向之投影面積計算，邊
緣之接觸應力應考量由支承傳來最大彎矩 M m 所產生假設為橫跨PTFE線性
分佈之應力。
接觸應力不得超過表C4.3.6A數值，中間用量填充料者可取該表內插計
得容許應力。
E. 摩擦係數
PTFE滑動面設計摩擦係數應取表C4.3.6B數值，中間數值可以內插計
算。摩擦係數應取最大壓力載重 Pm 時之應力計算；亦可經試驗驗證採用較
小之摩擦係數。
以摩擦力為抵抗外力需求者，在動力載重下之設計摩擦係數可取不大於
C-90¶ 鐵路橋梁設計規範｜原檔第158頁
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第四章 橋梁結構 表C4.3.6B支承應力及PTFE 類型所對應值之10%。 表C4.3.6B所列摩擦係數係基於8號鏡面處理之墊合面，較粗糙表面處理 之摩擦係數須依照AASHTO 2002 Division II, Section 18之試驗方法所得結果 確定之。 表 C4.3.6A PTFE 接觸應力限制 kgf/cm2 (括弧內數值以 MPa 為單位) 平均接觸壓應力 邊緣接觸壓應力 材料 靜載重 所有載重 靜載重 所有載重 105 175 140 210 非填充型片材 (10.34) (17.23) (13.79) (20.69) 無圍束型 PTFE 填充型片材(表列數值 210 315 245 385 為填充材含量最多時) (20.69) (31.03) (24.13) (37.92) 210 315 245 385 圍束型 PTFE 片材 (20.69) (31.03) (24.13) (37.92) 210 315 245 385 在金屬基座上之編織型 PTFE (20.69) (31.03) (24.13) (37.92) 在金屬基座上之加勁編織型 280 385 315 490 PTFE (27.58) (37.92) (31.03) (48.27) 表 C4.3.6B 設計摩擦係數 2 壓應力 kgf/cm 35 70 140 >210 (Mpa) (3.45) (6.90) (13.80) (>20.70) PTFE 類型 溫度(℃) 摩擦係數 20 0.04 0.03 0.025 0.02 含凹點潤滑油者 -25 0.06 0.045 0.04 0.03 -45 0.10 0.075 0.06 0.05 20 0.08 0.07 0.05 0.03 非填充型或凹點無 -25 0.20 0.18 0.13 0.10 潤滑油者 -45 0.20 0.18 0.13 0.10 20 0.24 0.17 0.09 0.06 填充型 -25 0.44 0.32 0.25 0.20 -45 0.65 0.55 0.45 0.35 20 0.08 0.07 0.06 0.045 編織型 -25 0.20 0.18 0.13 0.10 -45 0.20 0.18 0.13 0.10 F. 連結方式 C-91
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鐵路橋梁設計規範
(1) PTFE
在一剛性金屬背墊板上有一達板厚一半之凹槽將其圍束的情況下，
PTFE片可為黏結或不黏結。
未圍束之PTFE片須以經驗證之方法黏結於金屬面或一硬度(Shore A
durometer)至少90以上之橡膠層上。在金屬基座上之編織型PTFE須以機
械性連鎖(mechanical interlock)方式連結於金屬基座上，且可抵抗至少
10%作用壓力之剪力。
(2) 墊合面(Mating Surface)
平面滑動之墊合板面須與背墊板銲接連結，銲接方法應使其維持平
面且在服務壽命內皆與背墊板完全接觸。銲接應確保使墊合板面全周邊
有效密封防止濕氣，不致發生界面腐蝕。連結應足以抵抗在服務載重下
支承可能發生之最大摩擦力。連結所使用之銲接應不影響PTFE面之接觸
及滑動面積。
C4.3.6.3 具曲滑動面之支承
具曲滑動面之支承應以具契合曲面及低摩擦滑動界面之兩金屬部材組成。曲
面可為圓柱面或球形面，滑動界面之材料性質、特徵及摩擦性質需滿足C4.3.6.2
或C4.3.6.7 節之需求。
A. 幾何需求
曲面半徑須夠大以確保可承受支承最大載重Pm作用於水平投影面積上之
最大平均承壓應力σm，且須滿足C4.3.6.2節D項或C4.3.6.7節C項平均應力規
定。最大承壓應力以下式計算：
‧具圓柱面者：
Pm m = (C4.3-8)
DW
‧具球形面者：
4 Pm m = 2 (C4.3-9) D
式中
D=支承載重面之水平投影面直徑
C-92¶ 鐵路橋梁設計規範｜原檔第160頁
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第四章 橋梁結構
W=圓柱體長度
滑動界面之兩曲面須為相同半徑。
B. 側向載重抵抗力
對於需要抵抗水平載重之支承，應提供外部束制系統，否則對於圓柱滑
動面者其水平載重應限制如下：
H m 2 RWPTFE sin(− −m ) sin (C4.3-10)
對於球形面者其水平載重應滿足：
H m R 2PTFE sin2 (− −m ) sin (C4.3-11)
式中
= tan −1 ( H m / PD ) (C4.3-12)
= sin −1 ( L / 2 R) (C4.3-13)
以及
Hm =最大水平載重
L =滑動面垂直於旋轉軸之投影長度
PD =永久載重下之壓力載重
R =曲滑動面之半徑
W =圓柱面之長度
β =作用合力與垂線夾角
θm= C4.3.1節所訂最大設計轉角，(保守方式將與β兩者絕對值相加以
修正作用合力之偏角)。
σPTFE=表C4.3.6.1所定PTFE容許最大平均接觸應力
Ψ =曲面圓心角之一半
Ψ-β-θm=Ψ-(β+θm)0則為不穩定狀態。
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鐵路橋梁設計規範 C4.3.6.4 盤式支承 A. 通則 盤式支承內有PTFE滑動面以提供旋轉及水平位移，此等滑動面及任何 導向系統須依據C4.3.6.2及C4.3.6.9節相關規定設計。 盤式支承之旋轉元件須滿足本節需求，應由至少一盤座、一活塞體、一 橡膠碟及封環組合而成。 為確立作用於盤式支承上之力量及變形，旋轉軸應取位於橡膠碟高度中 間之水平面上。 作用於盤式支承上之最小垂直力不得小於設計垂直載重之20%。 B. 材料 橡膠碟須以原始自然橡膠或原始人造橡膠為基材之合成物製成，其標稱 硬度應介於硬度(Shore A) 50至60之間。 盤座及活塞須以符合AASHTO M270 (ASTM A709) 36級、50或50W級， 或符合ASTM A240之不銹鋼製造，與橡膠墊接觸表面處理之平整度均方根 -3 值須比1.6×10 mm(63 micro-in RMS)還平滑。 滿足本節E項(1)節及(2)節需求之封環具矩形斷面者須以符合ASTM B36 半 硬 黃 銅 製 成 ， 具 圓 形 斷 面 者 須 以 符 合 美 國 聯 邦 規 範 (Federal Specification)QQB626, Composition 2之黃銅製成。 C. 幾何需求 C-94
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第四章 橋梁結構
橡膠碟之厚度hr須滿足
hr .333DPm (C4.3-14)
式中：
Dp=盤體內徑
θm=C4.3.1節規定之最大設計轉角(rad)
在最不利之最大位移及旋轉組合條件下，各組件尺寸須滿足下列需求：
‧盤體須夠深以容納封材及活塞環仍維持與盤體垂直壁面完全接觸
‧金屬組件之間的接觸或黏結不會妨礙進一步之移動及旋轉
D. 橡膠碟
作用於橡膠上之最大平均應力不得大於245 kgf/cm2，為利於旋轉，橡膠
之頂面及底面皆應以不傷害橡膠之潤滑油處理，或可於橡膠頂面及底面使用
薄型PTFE碟。
E. 封環
盤體及活塞之間須使用封材，封材須足以防止橡膠在受壓力載重及反復
轉動同時作用之下不致擠出；封材也須足以防止橡膠在受壓力載重及同時作
用之靜力轉動下不致擠出。
本節(1)、(2)條件之黃銅環可使用以滿足以上需求，其他經實驗驗證之
封邊系統可經工程師同意後使用。
(1) 矩形斷面封環
須使用三環，每環皆為平面圓形，惟全周僅一切斷點，切斷面與垂
直成45°並切線於圓周。三環須加安排使每環切斷點間距均分盤體圓周。
每環寬度須不小於0.02Dp或6mm取大者，亦不得大於19mm，每環深
度須等於或大於0.2倍其寬度。
(2) 圓形斷面封環
須使用一外徑Dp之閉合圓環，其斷面直徑須不小於0.0175 Dp或
8mm。
F. 盤體(Pot)
盤體至少由一壁體及底座組成，所有組件應設計表現如同單一結構體。
當支承直接抵觸於混凝土或砂漿墊時，底座最小厚度應大於0.06 Dp或
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鐵路橋梁設計規範
19mm；當支承直接抵觸於鋼梁或分散作用力之鋼板上，底座最小厚度應大
於0.04Dp或13mm。
盤壁厚度應足以抵抗其中引致之所有作用力，未作更精確之分析場合
下，無導向滑動盤式支承最小壁體厚度可依下式計算
D p
t w m (C4.3-15)
.125F y
且 wt 19mm
式中
tw=盤壁厚度
σm=最大平均壓應力(含衝擊力)
Fy=鋼材降伏強度
G. 活塞(Piston)
活塞應與盤體內部有相同平面形狀，其厚度應足以抵抗所受作用力，惟
不得小於盤體內徑之6.0%，在環緣處除外。
活塞邊緣直徑應為盤體內徑再減一淨距c，此一淨距c應儘可能小，以避
免橡膠擠出，但不得小於0.5mm，如活塞邊緣為圓柱面，其淨距應滿足
D pm
c m w − (C4.3-16) 2
式中
Dp=盤體內徑
w=活塞邊緣高度
θm=C4.3.1節規定之設計轉角
H. 側向載重
受側向載重之盤式支承，其盤壁及底座厚度設計須滿足：
40 H mm t (C4.3-17)
F y
藉由活塞傳遞側向力之盤式支承
5.2 H m w (C4.3-18)
D p Fy
且 w 3mm
式中w為活塞邊緣接觸盤壁之厚度
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第四章 橋梁結構
C4.3.6.5 鋼板加勁橡膠支承—方法A
A. 通則
鋼板加勁橡膠支承由鋼板及橡膠層交疊組成，黏結為一體。變厚度之橡
膠層不得使用，所有內間層須有相同厚度；頂層及底層厚度不大於內間層厚
度之70%。除有內部加勁板外，支承頂面或底面橡膠層也可能有外部載重鋼
板連結。
B. 材料性質
橡膠之剪力模數應在5.6至12.3 kgf/cm2之間，標稱硬度(Shore A) 在50至
60之間。
氣溫23℃時之橡膠剪力彈性模數為設計基本參數。如材料已有明定之剪
力彈性模數，則可應用該值設計，其他材料性質與參數可依表C4.3.6C之規
定。如材料係規定其硬度，則應取表C4.3.6C硬度對應剪力模數範圍之最不
利值，任何條件之中間數值應以內插求得。
表C4.3.6C 不同硬度之橡膠特性
硬度(Shore A) 50 60 70
23℃剪力模數
6.65~9.1 9.1~14 14~21
(kgf/cm2)
25 年潛變變
形量 25% 35% 45%
瞬間變形量
C. 設計需求
(1) 範圍
依據本節規定設計之支承須依照Article 18.7 of Division II ,AASHTO
2002有關於鋼板加勁橡膠支承需求作後續試驗並符合條件，鋼板加勁橡
膠支承亦可依C4.3.6.6節規定設計。
(2) 壓應力
在任一受壓層，其平均壓應力須滿足下列條件：
‧提供剪力變形之支承
TL 112 kgf/cm2
TL .166 GS (C4.3-19)
L .066 GS
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鐵路橋梁設計規範
‧受束制抵抗剪力變形之支承
TL 1225. kgf/cm2
TL .200 GS (C4.3-20)
L .100 GS
式中
=活載重產生之平均壓應力(含衝擊力)L
TL =所有靜載重加活載重產生之平均壓應力(含衝擊力)
G=橡膠之剪力模數
S=支承最厚層之形狀因數
(3) 壓力變形
總載重及僅活載重產生之壓力變形須分別考慮，跨越接縫間之最大
相對變位差不超過3 mm為宜。
瞬間變形計算如下：
δ=Σεihri (C4.3-21)
εi=積層橡膠支承第i層橡膠之瞬間壓力應變
hri =橡膠支承第i層橡膠之厚度
εi數值須經由試驗結果或合理的分析確定，當考慮長期變形時，潛變
效應與瞬間變形應一併考慮。其計算須依據所使用橡膠合成物之相關資
料，在缺少材料特性資料條件下，應採用本節B項規定數值，當缺少特殊
支承之材料特性資料時，可使用圖C4.3.6數值。
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第四章 橋梁結構
S S
圖C4.3.6 橡膠支承之載重變形反應
(4) 剪力
橋梁上部結構水平位移量△0，其值應取由潛變、乾縮、後拉預力可能產
生之最大位移量及溫度效應。支承之最大剪力變形量△S，其值應取△0再考慮
橋墩柔度及施工程序後之修正值，如裝有一低摩擦滑動面，△S不必取大於相
當於起始滑動量之變形量。
支承須設計使得
hrt 2 s (C4.3-22)
式中
hrt=橡膠總厚度
△S=橡膠最大工作剪力變形(service shear deformation)
(5) 壓力與轉動聯合作用
旋轉量應取為支承之頂面與底面之最大可能斜率差，其中包括初始之不平
行影響及後續因作用載重及移動造成大梁端之旋轉量。在任何載重組合及對應
旋轉量條件下，支承設計不得發生上揚。
所有矩形支承須滿足
m B 2 (C4.3-23) TL 0.1GS n hri
承受剪力變形之矩形支承也須滿足公式(C4.3-24)；抵抗剪力變形者須滿足
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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。