【文為科技】技術資料-梁鋼筋計算

一、基本計算流程

1. 程式計算流程

2. 計算可共同配筋的梁(GirderBarSet)

由兩梁的斷面尺寸、梁頂高程及梁的斜率，判斷兩梁的鋼筋是否可以連續配筋。

同一組梁的鋼筋座標原點在第一支梁前斷面的中心。

3. 計算共用座標點

可以共同配筋的梁，先產生第一支梁的主筋及腹筋座標，再到第二支梁由斷面範圍判斷座標是否可以複製，或是需要新增，依序計算完整台梁。

此處計算出的上和下主筋座標點數量，是當前梁的配筋敘述中，上和下主筋所需的最大值。例如:上主筋需要8支鋼筋，下主筋需要6支鋼筋，此時上和下主筋座標點都會以最大值8支計算，所以上和下主筋座標各計算8點座標。

4. 產生鋼筋

計算完可用座標後，再依據梁配筋資料，依序產生每一支梁的鋼筋。

5. 調整鋼筋長度

依據使用者輸入梁鋼筋的最大長度，計算鋼筋搭接，並將所有鋼筋長度改為10的倍數。

二、計算可共同配筋的梁

1. 程式計算流程

2. 角度誤差

水平夾角差值<0.01，垂直夾角差值<0.01。

3. 斷面尺寸誤差

X向重疊範圍大於兩梁中最小X寬的一半，Y向重疊範圍大於兩梁中最小Y高的一半。

如果當前梁斷面非矩形斷面，使用下半矩形為判斷標準，如下圖所示。

三、鋼筋座標計算

1. 程式計算流程

2. 第一支梁座標計算

2-1. 斜矩形梁

a. 由配筋資料得到上下主筋第一排(外層)的最大鋼筋支數及使用的座標序號，計算上下主筋第一排(外層)座標。

    以上圖為例，由A、B、C斷面可知上主筋外層最多為3支，下主筋外層最多為4支，所以上下主筋第一排都會先產生4個座標。

b. 由配筋資料得到上下主筋第二排(內層)的最大鋼筋支數及使用的座標序號，偏移上下主筋第一排(外層)座標給內層。

    以上圖為例，由A、B、C斷面可知上主筋內層最多為2支，下主筋內層最多為2支，將上下主筋外層偏移2個座標點，給上下主筋內層。

c. 如果有腹筋，最後再計算腹筋座標。

2-2. 非矩形斷面梁

a. 將斷面拆成A和B，配筋描述也分為A和B，如上圖所示。

    A斷面為沒有腹筋，較矮的斷面；B斷面為有腹筋，較高的斷面。

b. 計算斷面A鋼筋座標->同1-1斜矩形梁計算

c.  計算斷面B鋼筋座標->同1-1斜矩形梁計算

d. 將斷面A和斷面B座標合併為非矩形斷面座標。

2-3. 變化斷面梁

a. 將變化斷面梁視為由梁A和梁B組成。並由程式將原輸入的配筋描述分為梁A和梁B，如上圖所示。  

    主筋會依梁A和梁B在原本梁的長度範圍，自行判斷與前柱或後柱斷點距離。如果梁長度小於前柱或後柱斷點距離加上2倍箍筋間距，主筋描述不會增加。例如上圖梁A長度大於260，但是小於260加上2倍箍筋間距，所以上主筋描述只有一組。

    腹筋會依據目前梁深，與原本梁最深處的比例，計算腹筋支數。

b. 計算梁A鋼筋座標->同1-1斜矩形梁計算。

c.  計算梁B鋼筋座標->同1-1斜矩形梁計算。

d. 在計算梁A和梁B時，目前給定的前後物件紀錄並不是真實相接。例如梁A實際只有與前柱相接，但是lLocateComp會記錄前後都與柱相接；梁B實際只有與後柱相接，但是lLocateComp會記錄前後都與柱相接。

2-4. 弧形梁

基本上與斜矩形梁相同，只是弧梁鋼筋座標原點不在截面中心，位在包含弧梁的最小矩形體的底面中心，如下圖所示。

3. 第二支梁以後的座標計算

3-1. 斜矩形梁

a. 以第一梁前斷面中心為原點，計算當前梁斷面的XY範圍。

b. 判斷當前梁斷面XY範圍是否與前一梁相同，完全相同就將所有座標複製，不完全相同就要判斷哪些可以複製。

c. 以下圖為例，當前梁與前梁斷面的XY範圍不同，必須判斷哪些座標可以複製。

(1) 上主筋座標：當前梁與前梁的Y最大值相同(上邊界對齊)，且1、2均在當前梁斷面範圍內，可複製1和2。

(2) 第一排下主筋座標：當前梁與前梁的Y最小值相同(下邊界對齊)，且1、2、3均在當前梁斷面範圍內：但是1並未在當前梁箍筋範圍內，所以只能複製2、3。

(3) 第二排下主筋座標，當前梁與前梁的Y最小值相同(下邊界對齊)，但是當前梁與前梁的X範圍不相同(左右邊界未對齊)，雖然1在斷面內，但是不能複製。

(4) 腹筋座標：當前梁與前梁的X範圍不相同(左右邊界未對齊)，左右腹筋均不能複製。

d. 判斷複製後的座標是否足夠，如果不夠且有空間新增座標就新增座標，如果數量不夠但是無法新增座標，則刪除所有座標直接重新產生。

e. 以下圖為例，上主筋複製2點座標，要再新增3點座標；下主筋複製2點座標，要再新增2點座標。

(1) 上主筋座標：如果保留已複製的座標，則鋼筋淨距會小於最小鋼筋淨距(不得小於2.5cm或1倍直徑)，則上主筋座標必須全部重算。

(2) 下主筋座標：如果保留已複製的座標，鋼筋淨距不會小於最小鋼筋淨距(不得小於2.5cm或1倍直徑)，則下主筋座標只需新增2點座標。

3-2. 非矩形斷面梁

a. 將斷面拆成A和B，A斷面為沒有腹筋，較矮的斷面；B斷面為有腹筋，較高的斷面。

b. 計算斷面A鋼筋座標->同2-1斜矩形梁計算

c.  計算斷面B鋼筋座標->同2-1斜矩形梁計算

d. 將斷面A和斷面B座標合併為非矩形斷面座標。

3-3. 變化斷面梁

a. 如1-3所敘述，先將變化斷面梁視為由梁A和梁B組成。並由程式將原輸入的配筋描述分為梁A和梁B。    

b. 計算梁A鋼筋座標->同2-1斜矩形梁計算。

c.  計算梁B鋼筋座標->同2-1斜矩形梁計算。

d. 在計算梁A和梁B時，目前給定的前後物件紀錄並不是真實相接。例如梁A實際只有與前柱相接，但是lLocateComp會記錄前後都與柱相接；梁B實際只有與後柱相接，但是lLocateComp會記錄前後都與柱相接。

3-4. 弧形梁

目前弧形梁均為單支梁，沒有考慮連續配筋。

四、梁鋼筋搭接計算

1. 基本原則

1. 弧形梁目前沒有判斷位置，長度不足就搭接。
2. 腹筋搭接在柱內。
3. 主筋要參考標準圖設定搭接位置。目前有考慮錯接，用isOdd判斷搭接在梁的前段或後段。
4. 新產生的鋼筋起點為舊鋼筋的終點，新鋼筋的起點鋼筋型態均為向前延伸搭接長度。
5. 程式計算流程如下圖所示。

2. 地梁主筋搭接

2-1. 標準圖規定

a. 上主筋在梁的前後1/4處。

b. 下主筋在梁的1/4~3/4處。

2-2. 程式計算方式

a. 上主筋如果是奇數鋼筋(isOdd)，把搭接中心放在梁的0.125Ln處；如果是偶數鋼筋(!isOdd)，把搭接中心放在梁的0.875Ln處。

b. 下主筋如果是奇數鋼筋(isOdd)，把搭接中心放在梁的0.25Ln+0.5搭接長度處；如果是偶數鋼筋(!isOdd)，把搭接中心放在梁的0.75Ln-0.5搭接長度處。

3. 非地梁的大梁主筋搭接

3-1. 標準圖規定

a. 上主筋在梁中心搭接，前後0.3梁淨長或是伸展長度(取大值)內不能搭接。

b. 下主筋在梁端搭接，但是必須距離柱面2倍梁深。

3-2. 程式計算方式

a. 上主筋如果是奇數鋼筋(isOdd)，新鋼筋起點在距離梁前端0.3淨長或是伸展長度處，再加上搭接長度；如果是偶數鋼筋(!isOdd)，新鋼筋起點在距離梁後端0.3淨長或是伸展長度處。

b. 下主筋如果是奇數鋼筋(isOdd)，新鋼筋起點在距離梁前端2倍梁深處，再加上搭接長度；如果是偶數鋼筋(!isOdd)，新鋼筋起點在距離梁後端2倍梁深處。

4. 小梁主筋搭接

4-1. 標準圖規定

a. 上主筋在梁中心搭接，前後0.3梁淨長或是伸展長度(取大值)內不能搭接。

b. 下主筋在梁前後0.125梁淨長處搭接，可在大梁內搭接。

4-2. 程式計算方式

a. 上主筋如果是奇數鋼筋(isOdd)，新鋼筋起點在距離梁前端0.3淨長或是伸展長度；如果是偶數鋼筋(!isOdd)，新鋼筋起點在距離梁後端0.3梁淨長或是伸展長度。

b. 下主筋如果是奇數鋼筋(isOdd)，新鋼筋起點在距離梁前端0.125梁淨長；如果是偶數鋼筋(!isOdd)，新鋼筋起點在距離梁後端0.125梁淨長。