橋樑的設計與製作

  橋樑是土木工程中重要的項目之一,沒有橋樑,道路就無法暢通了。結構是營建中很重要的課題,它提供支撐與承載重量的功能。本活動乃藉由桁架橋的設計與製作,使同學認識結構的支撐與分力,並印證物理學上的力學原理。

一、目標           bridge1.gif (65682 bytes)              

  1. 認識橋樑的結構。
  2. 能使用手工具與基本接合的方式 。
  3. 認識桁架結構與力學。

二、方式

  1. 學生以3∼6為一組。製作一座長65公分,寬15公分的橋樑。
  2. 由教師指導學生設計、製作、並測量負重。
  3. 橋樑以橋身最輕,承受量大為最佳。 
  4. 參閱橋樑與桁架結構。
  5. 參考完成的圖形。

 

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三、本科技活動的七項資源

人:學生以3∼6為一組。

材料:

編號

項目

規格

數量

備註欄

1

木片 25公分長、1.8公分寬、0.3公分厚

24支

 

2

螺栓與 螺帽 1/8吋螺栓長1/2吋至
1吋

少許

 

3

木榫 直徑1/4吋

少許

可用木筷子替代

4

鐵釘 長1公分

少許

 

5

白膠  

少許

 

6

木工砂紙 #100

少許

 

資訊:

   每位學生蒐集一座橋樑的結構,拷貝或繪圖於此,作為討論發展設計的依據。

 

 

資料來源:                      

 

工具:

編號 項目 規格 數量 備註欄
1 鑽床 可用桌上型 2台 也可用手電鑽
2 木工摺合鋸 30公分 10支  
3 鋼尺 60公分 10支  
4 捲尺 3公尺 10個  
5 手電鑽 110V 2支  
6 銼刀 木工平銼 10支  
7 磅秤 可用體重磅秤 1個  
8 美工刀 較大型 3支  

 

資本:此材料可在建材行夠購買,價格低廉。

能源:除了鑽床使用電能外,其餘皆使用手工。

時間:4∼6小時。

四、解決此問題程序:

  1. 界定問題:使用的材料、工具、橋樑的長度如上述規定。
  2. 設定目標:完成一座長65公分,寬15公分的橋樑。
  3. 收集資料:每位同學到圖書館或上網路蒐集一座橋樑的結構,拷貝或繪圖於此,作為討論發展設計的依據。
  4. 發展解決的方案:每組將收集到的資料分析、比較,透過腦力激盪,以發展解決的方案。
  5. 選定最佳的方案:共同選定
  6. 執行選定的方案:分工完成
  7. 評量、檢試結果:如下述之評量

將選定的最佳方案,繪製在下面並加以說明:

 

五、評量:

橋樑承受的重量

40%

 

製作的精巧

25%

 

創意與造型

25%

 

全組合作的態度

10%

 

 

1、橋身的重量為多少______________________________

 

2、橋樑承受的重量為多少____________________________

 

3、G=_________________________

 

4、列出你認為可以改善橋樑結構的構想:

a、__________________________________________________

b、__________________________________________________

c、________________________________________________________

d、________________________________________________________

 

 

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