【工地人生】土木系大學課程銜接營造工作系列-鋼結構工程

Mr. Engineer工程先生
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台灣有7成的房子還是以鋼筋混凝土為主,要碰到鋼結構其實不太容易,我也是直到最近才碰到鋼結構的建案,算是運氣運氣,那大學學的鋼結構,跟現場的又有什麼不一樣呢?


大學時代學的鋼結構工程,主要偏向構件的破壞行為,梁怎麼破壞、柱怎麼破壞、銲道多少強度、螺栓多少強度,主要是教你要怎麼設計,至於現場施工呢?則是偏向看得懂結構圖、廠驗該驗什麼、施工檢查該檢查什麼,比起那些,看得出結構圖跟建築圖的衝突,更是重要,尤其是建築師跟技師各畫各的時候,真的是會一個頭兩個大。


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鋼結構工程學什麼?

大學時代學的鋼結構設計,我到現在從來沒在現場運用過任何東西,但如果你走的是結構設計事務所的工作,那就有可能會用到。

鋼結構構件的設計主要是單構件分析,比如說柱子的破壞模式,有直接壓壞、挫曲破壞(你拿一根很長的竹子向下壓,竹子會彎掉那就很類似挫曲破壞)幾種模式,鋼結構設計就是在計算一這些構件可以承受多少力量。

梁的部分也有他的破壞模式,至於是怎麼破壞我已經不記得了,課程上也會解釋為什麼H型鋼梁會長那樣,因為最省材料、最經濟,鐵很貴,能不要用那麼多當然是最好。

然後銲道、螺栓,這兩者是構材連接的方式,既然是連接,就很容易在這些位置被扯壞,所以鋼結構設計也會教計算方式,現場工作室會檢查比較重要,畢竟計算不會在工地現場進行。

基本上這種結構設計課程都分成兩個方向,一個是給你已知構件跟已知外力要你計算出構件會不會被破壞,另外是給你已知外力問你要設計多大斷面的構件才承受的住,不過現實世界你不會碰到建築物只有一根柱或一根梁的,簡化是為了解釋給我們聽。

所以現場要知道什麼事情呢?

鋼結構的現場運用

想知道鋼構現場要做什麼,那你要帶著一把捲尺,一把游標卡尺,還有一本結構圖。

最基本的,你要知道結構圖上的尺寸要怎麼看,以一支H-588*300*12*20,它的意思就是,梁深588mm,梁寬300mm,腹板厚12mm,翼板厚20mm,這網路上都查的到,不過你最好記得表示方式,才不用在那邊想老半天。

至於為什麼要做成這個形狀,這就要牽扯到材料力學了,土木系的力學都是一關過一關的,前面沒學好,你實在很難明白後面在講什麼,會做成H型,主要是因為梁的上下側是最大受力處,越往中間是越不太受力的。

至於捲尺根游標卡尺要做什麼,捲尺是要拿來梁寬度根深度對不對,游標卡尺則是要拿來量厚度對不對,簡單來說,就是檢查。

鋼構還有一個很重要的檢查項目叫做銲道檢測,我目前碰過兩種,一種是用顯影劑的檢測方式,另一種則是超音波檢查,術語稱之為UT,兩種檢查方式都有專業檢測人員,不是隨便的人都可以做,不過我們可以做最簡單的一種。

銲道可以做表面目視檢測,很簡單,就是看他有沒有氣孔,有沒有斷點,或者是厚薄不一致,總之就是銲道不漂亮,很好辨認吧。

至於吊裝,我想講的是,注意安全,純鋼結構骨架常常很高又空曠,要上去一定要背好安全帶,工班在吊鋼梁的時候也絕對不要進入作業半徑,一切以安全為重,摔下來或被砸到可不是鬧著玩的。

結語

做土木營造很難學的透,很多新案子開始之後,老主任們也會講這是沒碰過的工程,反正就是邊做邊學,邊學邊做,融會貫通,碰到問題想辦法解決,應該放諸所有工作都是一樣的吧。

另外我還被問過如果不是本科系畢業有沒有什麼推薦書籍可以閱讀,我就列在下面,有興趣的可以再參考看看:

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