【工地人生】土木系大學課程銜接營造工作系列-應用力學

說實在話，我實在不太知道營造現場的工作會用到什麼應用力學，可是他是所有土木系力學課程裏面的基礎學科，應用力學學不好，材料力學、結構學這些科目也不可能學好，但做現場，它們也不太常用到。

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從畢業至今，我幾乎沒有在現場算過任何的受力分析，鷹架的受力計算，模板支撐計算書，那也不是我的工作，唯一我有想過的一件事情，就是有一次受限於施工空間不足，小怪手必須站到樓地板上面去，必須計算樓板支撐強度夠不構支撐小怪手跟鐵板的重量，除此之外沒用過了，那幹嘛要學應用力學呢？

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應用力學其實有點像高中物理

把他排在大一入門的課程，其實就是因為他跟高中物理最像，最容易銜接，我印象中的應用力學，就是力量的幾何分佈，力平衡，還有應力計算，應力計算有點像壓力的計算公式，不過他跟壓力有什麼不一樣，我到現在還搞不太清楚。

在我沒有考研究所的那些時間，聽說有同學在研究所入學面試被問到應力是什麼意思，他回答：「力量除以面積，就像壓力一樣。」這答案被教授否定了，看起來跟壓力公式一模一樣對吧，但就是不對。

我的想法是，單位面積可以應用上的力量，因為土木結構構件大部分是要拿來承受力量的，夠件需要應用，發揮它的性能，所以把它叫做「應力」，這樣解釋應該滿合理的吧。

在谷歌資料中，應力的解釋是單位面積上的力量，其實這樣叫壓力也可以，所以谷歌解釋應該不太正確，你問我為什麼不直接去問教授就好，我就懶，沒再回去找教授，有機會問到我會寫在這上面的。

現實世界的受力是看不見的

至於為什麼工地現場幾乎用不到這門學科，因為現實世界的力量，只能感受的到，看不見，工地現場講究的是按圖施工，按圖施工不需要知道構件受力多寡，這就是設計者跟施工者的專業分工太細的結果，我們不太會知道設計者的理由。

前陣子平鎮停車場無梁版崩塌事件，新聞報導說是因為結構計算時沒有算土的重量，才會導致樓板崩塌，這件事情最後好像是結構技師被定罪，結構技師有提到，現場主任要去做檢核，不能全部推到設計者身上。

個人對這件事的看法是：不太可能做到，我沒碰過半個主任自己會去核算結構載重的，即便是營造廠的主任技師，也不太可能每個案子都再去幫設計者核算載重有沒有超標，一家營造廠可能有十幾個案子，但技師只有一位。

有鑑於此，最可能去做計算的，就是施工時不會出現在圖面上的重型機具。畢竟我們不能讓業主擔心施工造成的壓力會不會破壞結構，或者讓新房子的主結構產生裂縫，這都有損營造廠形象。

樓板載重施工性實際分析

這部分我實際請教過做結構設計的同學，關於樓地板載重，用機具(迷你怪手)站在樓地板上作業，樓地板能不能承受，你問我為什麼不直接問設計技師，因為業主跟設計方的關係不太好，蓋房子不是問題，參與其中的人才是問題。

我一開始的計算方式是：用機具(迷你怪手)的重量，除以履帶接觸面積，就可以得到應力值，再來看結構圖上的活載重有沒有大於計算出的答案。

以上述的案例來說，小怪手的重量是980kg，單個履帶的長1.55cm、寬0.20cm，所以面積總和是0.62m2，應力就是980/0.62=1580kg/m2，結構圖上的活載重只有1000kg/m2，所以我認為不能直接壓。

那麼改以使用鐵板的話，鐵板尺寸是5.05m*1.68m*0.02m，重量7.85*5.05*1.68*20=1332kg，迷你怪手跟鐵板還有人的重量980+1332+80=2392kg，接觸面積5.05*1.68=8.484，所以應力2312/8.484=272kg/m2，小於1000kg/m2，這方案可行。

但後來我們請教技師給我們的想法是，並非以怪手本身的接觸面積來看待這件事，而是以樓地板面積來評估。

以上面的例子來說，迷你怪手的車寬90cm，車長155cm，其下地板面積1.55*0.9=1.395，1.395*1000=1395kg，理論上是沒問題的，當然也是要等樓板的28天強度到達之後才能做這件事。

結語

會寫這系列的文章，主要是之前實習生有提出一個問題，是關於要不要念研究所的，我以自身經驗跟他聊工地現場會用到什麼樣的學科技能，進而想整理這系列的文章，希望對你們有幫助囉。

我寫的工程相關的文章都整理在此篇 『 工程系列文章』，未來也會繼續更新，希望對你有幫助囉。