RC 接頭 3D 視覺化
模組簡介
提供鋼筋混凝土(RC)梁柱接頭的 3D 幾何視覺化與鋼筋碰撞檢測。你可以設定柱與梁的尺寸、鋼筋配置、錨定方式,系統會自動建立 3D 模型並檢測鋼筋之間的碰撞,協助你在設計階段預覽接頭內部的鋼筋排列情形。
注意:本模組目前為幾何視覺化階段,不包含強度計算。重點在於 3D 幾何顯示與鋼筋碰撞檢測。
適用情境:
- 梁柱接頭設計時,預覽鋼筋在接頭區的三維排列
- 檢測梁筋與柱筋是否發生碰撞,提前發現施工衝突
- 評估不同錨定方式(直錨、90° 彎鉤、T 型頭)對空間的影響
- 左右梁不等高時,檢視鋼筋穿越與偏折的幾何關係
輸入參數限制
部分參數有輸入範圍限制,超出範圍時系統會提示錯誤:
| 參數 | 限制 |
|---|---|
| 柱寬 / 柱深 | ≤ 1000 mm |
| 上柱寬 / 上柱深 | ≤ 1000 mm |
| 梁寬 | ≤ 800 mm |
| 梁高 | ≤ 1200 mm |
| 梁 / 柱保護層 | 20 – 80 mm |
| 伸展長度 Ld | 400 – 1500 mm |
| 鋼筋淨間距 | 15 – 50 mm |
| 柱主筋 X / Y 方向根數 | 2 – 20 |
| 梁頂 / 底筋每層根數 | 0 – 20 |
| 梁腰筋每側根數 | 0 – 10 |
| 混凝土強度 f'c | ≥ 280 kgf/cm² |
| 主筋降伏強度 fy | ≥ 2800 kgf/cm² |
| 箍筋降伏強度 fyt | ≥ 2800 kgf/cm² |
| 梁頂高差 | 0 – 500 mm |
| 最大偏折比 | 0.1 – 0.5 |
| T 型頭直徑倍數 | 1.5 – 3.0 |
| T 型頭厚度倍數 | 0.3 – 1.0 |
3D 模型說明
構件組成
模型包含四個可獨立開關的構件:
- 下柱:位於接頭下方的柱段
- 上柱:位於接頭上方的柱段(寬深可小於下柱)
- 左梁:沿 -X 方向延伸的梁
- 右梁:沿 +X 方向延伸的梁
鋼筋類型與顏色
3D 模型中各類鋼筋以不同顏色區分:
| 鋼筋類型 | 顏色 | 說明 |
|---|---|---|
| 柱主筋 | 洋紅色 | 柱斷面四周的縱向鋼筋 |
| 梁主筋 | 青藍色 | 梁頂筋、底筋與腰筋 |
| 貫穿筋 | 橙色 | 穿越接頭核心區的鋼筋 |
| 箍筋 | 依構件 | 柱箍筋與梁箍筋 |
| 碰撞鋼筋 | 紅色 | 與其他鋼筋發生碰撞的鋼筋 |
錨定方式
每個構件可獨立設定鋼筋錨定方式:
- 直錨 (Straight):鋼筋以伸展長度 $L_d$ 直線延伸進入接頭
- 90° 彎鉤 (Hook 90°):鋼筋末端彎折 90°,依規範計算彎鉤長度
- T 型頭 (T-Head):鋼筋末端加裝 T 型機械式錨定頭
碰撞檢測
系統以 1 mm 容差檢測所有鋼筋之間的幾何碰撞。結果包含:
- 碰撞總數
- 各鋼筋的碰撞對象清單
- 統計資訊(各類鋼筋數量、碰撞鋼筋數量)
避讓策略
當檢測到碰撞時,系統會自動分析並提出避讓策略建議(如調整鋼筋位置),你可以選擇套用策略後重新檢測。
操作指南
基本操作流程
- 啟用構件:勾選需要顯示的構件(下柱、上柱、左梁、右梁)
- 設定構件尺寸:在各構件頁籤中設定寬度、深度(或梁高)
- 設定鋼筋配置:選擇主筋規格與數量、箍筋規格與間距、錨定方式
- 設定施工參數:填入混凝土強度、保護層、伸展長度等全域參數
- 執行分析:點擊「執行分析 ⚡5」按鈕,生成 3D 模型與碰撞報告
- 查看結果:在右側 3D 視窗中旋轉、縮放檢視模型,查看碰撞統計
進階功能
梁頂高差
當左右梁頂標高不同時,設定「梁頂高差」即可模擬實際的不等高接頭。系統會自動處理鋼筋的偏折路徑。
柱對齊方式
支援三種 X 軸與 Y 軸對齊模式:
- 置中:柱中心與接頭中心對齊(預設)
- 貼齊正向:柱面與正向邊界齊平
- 貼齊負向:柱面與負向邊界齊平
適用於邊柱或角柱等柱面不置中的情境。
顯示混凝土結構
勾選「顯示混凝土結構」後,3D 模型會以半透明灰色顯示混凝土外形,方便對照鋼筋與混凝土的相對位置。
常見問題
Q: 為什麼有些鋼筋顯示為紅色? A: 紅色表示該鋼筋與其他鋼筋發生碰撞(幾何重疊)。檢查碰撞報告可了解具體碰撞對象。
Q: 上柱寬度可以大於下柱嗎? A: 不可以。上柱寬度與深度會自動限制在下柱寬度與深度以內。
Q: 鋼筋配置數量受什麼限制? A: 系統會根據構件寬度、保護層厚度與箍筋尺寸,自動計算單排可容納的最大鋼筋數量,超過上限時會提示。
參考資料
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