STEP4•選擇材料 |
桁架的組合工作是在湍急的溪水之上進行。首先必須架設鷹架,然後請來起重機,將一根根單樑吊起來,用鉚釘依次鎖緊。不要忘了:每根單樑都是很重的!當一根「斜材」懸在半空中,只有一端鉚緊,另一端尚未和相鄰構件結合以前,強大的重力會迫使它「下垂」或「移位」。對於這樣一個龐然大物,移位幾公釐是肉眼無法辨別的,但後果卻會導致組桁失敗!還有,每個構件組合的順序,也是令工程師戰戰兢兢,反覆推敲難得其解的。如果我們能在河床上整理出一個完美的「平地」,然後在地上組合桁架,就可以避開在溪水上懸空工作的困難,以及結合過程中自身重力的拉扯。但問題是組合好的桁架太重,根本沒有起重機能吊起它。就算能吊起,也無法開到河中央安置。一個完美對稱的桁架成品背後,其實隱藏著一堆令人想都想不到的技術困難的呢! |
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STEP3•展現力學美感 |
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所謂的「弦材」、「斜材」、「柱」等構件,好比組成桁架的一根根「單樑」。桁架的外觀看起來完美而對稱,但事實上每個部位承受的力道卻不相同。由於鋼鐵是非常昂貴的材料,因此只要能應付承重,每個構件都會盡量「省料」。於是,我們便可以從外觀的粗細不同,看出各部位受力的大小。很明顯地,「弦材」最粗,「斜材」次之,「柱」最細。越粗的受力越大,越細的受力越小。觀察桁架細部的同時,我們彷彿可以看到重力流動的的大小和路徑。於是乎,「桁架」便成為最能展現「力學美感」的一種橋樑結構了! |
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