1、工程過程工程過程的批判性思維的批判性思維第六課橋樑類型簡介v樑橋v拱橋v吊橋為何橋樑會有不同的類型？v這三種橋樑的主要差異在於其礅距的距離。礅距是指兩個支座之間的差距。不同類型的橋樑以不同的方式承載重量。樑橋v樑橋是一座堅固的水平建築結構，橋的兩端各設有一個支座支撐整個建築。一座簡單的樑橋平跨兩岸，並由橋樑兩端支撐。樑橋負重時會出現甚麽情況？v當橫樑受壓向下，其頂部會受到推壓，而底部則處於延展或繃緊狀態。壓縮繃緊建造樑橋時需要注意哪些因素？v橫樑必須堅固，確保不會因承受橋身及往來車輛的重量而彎曲。拱橋v拱橋是由一個連接兩端橋礅的弧形建築物所組成。拱橋負重時將出現甚麽情況？v拱橋負重時，重量將會
2、沿著拱形的弧度向外傳送至兩端的橋礅上。橋礅可防止拱橋末端向外伸展。橋的兩旁被擠壓建造拱橋時需要注意哪些因素？v橋面的重量不斷沿著拱形曲線向外傳送至橋礅上，導致拱橋一直處於擠壓的狀態。提高拱橋的弧度會令垂直荷載產生橫向推力。吊橋v吊橋是利用巨型鋼索將路基吊起來，由橋的一端延伸至另一端。鋼索與兩座高塔相連，由錨泊固定在地上。吊橋負重時會出現甚麽情況？v鋼索把吊橋承受的重量傳送至埋藏在大石塊或巨型混凝土塊內的錨泊地。鋼索散佈在一個大範圍內，使錨泊地內的重量平均分佈，防止鋼索斷裂。建造吊橋時需要注意哪些因素？v錨泊地幫助橋身保持穩定。因此，高塔必須牢固地建於地面，令鋼索能把重量轉移至塔上，再直接輸送到
3、地面。活動設計活動設計v全班分為4至5人一組。學生需用飲管設計和建造一座橋樑。這座橋樑需橫跨50厘米的距離，橋的寬度不可少於20厘米，總重量不可超過50克。橋的中央將放置負荷物，以測試橋樑的強度。活動活動 1草草圖圖設計設計活動活動 1 v現在你有10分鐘的時間跟組員討論橋樑的設計。試記錄設計的步驟，並繪畫橋樑的設計草圖。活動活動 2 介紹由介紹由Isidro-Cloudas and Cassis,Glenn提出提出的的工程過程工程過程步驟步驟活動活動 2v應用於設計橋樑的工程過程步驟已分別列於6張紙板上。試將紙板正確排序，並嘗試回答下列問題。活動活動 2v問題：設計橋樑的工程過程步驟是怎樣的
4、？活動活動 2v答案：找出問題所在 確定限制因素 共同商討初部設計，並選出最佳方案 分析設計方案 修改設計 執行計劃 活動活動 2v問題：工程過程每個步驟的任務是什麼？活動活動 2v答案：找出問題所在 v工作開始前，必須先了解將要解決的問題或任務。活動活動 2v答案：確定限制因素v設計橋樑前，必須考慮所面對的限制因素，找出問題所在。v工作開始前，必須先了解將要解決的問題或任務。活動活動 2v答案：共同商討初部設計，並選出最佳方案v當找出問題或任務，以及了解其限制因素後，小組須盡可能想出最多的解決方案。就算所提出的方案並不理想，亦有助引發另一意念，成為最後解決問題的方案。v列出所有合理的方案，並
5、繪畫出相應的設計草圖，然後小組應從中選出2至3個較理想的方案進一步研究。設計草圖應按照規定的比例製作。活動活動 2v答案：分析設計方案v以橋樑的堅固程度、建造成本、市場吸引力和可建造性分析所設計的方案。同學在這個階段應決定採用的設計方案，或考慮把方案重新設計。活動活動 2v答案：修改設計v每個設計小組應改善其設計方案，矯正當中的問題。活動活動 2v答案：執行計劃v得出最終方案後，小組必須把紙上的意念轉化為實物。活動活動 3重新設計橋樑重新設計橋樑活動活動 3v試根據工程過程的步驟，為擬建造的橋樑繪畫出一張完整的設計圖則。有關設計應包括橋樑的三維圖片。你可採用以下的物料，並遵照下列規定繪圖。活動
6、活動 3v所需物料：80支飲管、1卷透明膠紙、10萬子夾、1把剪刀、1卷幼繩及數張A4紙。活動活動 3符合下列規則將獲加分：v製圖整潔清晰v橋的三維圖片標示清楚v橋礅距離最少長30厘米v路基最少寬5厘米v橋樑支座的間距最少10厘米活動活動 3v問題：試和工程過程的步驟比較，討論你設計的哪一個步驟需要重新考慮。活動活動 3v問題：建造橋樑時有哪些限制因素？活動活動 3v答案：橋的重量、長度、建造物料、橋身要求（例如：橋寬）。活動活動 4橋樑建造比賽橋樑建造比賽活動活動 4v按你的設計方案製作一座橋樑模型。若遇嚴重問題，可把設計修改。你可遵照下列規定製作。為了測試橋樑的強度，老師會在橋的中央逐漸增加載重量，直至橋樑開始彎曲爲止。活動活動 4v在活動結束前，你將要評估不同組別的設計，並選出 a.最具成本效益的設計 （物料vs 強度）b.最堅固的橋樑設計 活動活動 4符合下列規則將獲加分：v小組按設計方案製作模型v模型工整v模型由所提供的物料製作v橋礅距離最少長30厘米v路基最少寬5厘米v橋樑支座的間距最少10厘米活動活動 5專家點評專家點評活動活動 5v我們將邀請專家或專業人士評論你的設計，讓你了解設計需要改善之處和方法。
