美式版與加筋的概念
版配筋有兩種常見設計模式:一般版(日式作法)與美式版。兩者的差別在於是否另外設置「加筋」——美式版在長短向主筋之外,額外於版的端部與中央加設補強鋼筋。
一般版 vs 美式版
| 比較項目 | 一般版(日式作法) | 美式版(American-style) |
|---|---|---|
| 配筋層次 | 雙向主筋(短向 + 長向)各上下層 | 雙向主筋 + 端部加筋 + 中央加筋 |
| 結構圖標示 | 無加筋欄位 | 配筋表另列短向加筋、長向加筋規格 |
| 施工圖複雜度 | 較低 | 較高,需額外產生加筋筋串 |
| 適用情境 | 跨度較小、荷重均勻的一般樓板 | 跨度較大、端部與中央彎矩分布明顯的情況 |
台灣早期(日治及光復後)的施工慣例多沿用日式配筋方式;引入美國 ACI 規範後,部分設計單位改採美式版,兩種作法目前在台灣的結構圖中均有出現。
加筋的工程意義與位置
美式版的「加筋」針對版在承受均布載重時,兩個拉應力集中區域做補強:
端部加筋
版在梁(支承)邊緣附近,上層筋受較大的負彎矩拉應力。端部加筋從版外沿(梁側)起,向版中央方向延伸一段距離,覆蓋此高應力區域。
- 起點:版外沿(靠梁側)
- 延伸長度:依設計圖指定,通常以 1/4Ln(淨跨長的四分之一)計算
- 目的:補強版端部的負彎矩拉應力集中區
中央加筋
版跨中央區域,下層筋受較大的正彎矩拉應力。中央加筋佈滿版中央,但在靠近版端部的位置截斷。
- 範圍:版全跨(兩端各截斷一段距離後的中段)
- 截斷位置:從版外沿對內退縮,退縮距離依設計圖指定,通常以 1/7Ln 計算
- 目的:補強版中央正彎矩拉應力集中區
Ln 的定義:淨跨長,即版在梁之間的有效跨度,不含梁寬。
加筋截斷位置圖示說明
版外沿 版中央 版外沿
│←── 1/4Ln ──→│ │←── 1/4Ln ──→│
│████端部加筋███│ │████端部加筋███│ ← 端部加筋(上層)
│ │←── 中央加筋 ──→│ │ ← 中央加筋(下層)
│← 退縮 1/7Ln →│
滿配(第三種邊距選項)
「端部加筋邊距」與「中央加筋邊距」除了比例式的 1/4Ln、1/3Ln(端部)與 1/7Ln、1/8Ln(中央)之外,還有第三個選項「滿配」。選了滿配後,加筋不再依比例只覆蓋版端部或版中央一小段,而是比照版主筋的做法,沿鋼筋方向跨滿整片版:
- 起訖位置:直接取自同方向版主筋的起訖點(僅做小幅側移,避免加筋線與主筋線重疊),所以滿配加筋會跟主筋一路並行,不會像 1/4Ln、1/7Ln 那樣只出現在版端部或版中央一小段範圍。
- 端部收頭:判斷方式比照版主筋——遇梁、遇鄰版、遇邊界時走的是與版主筋相同的交界處理規則,邊界情況也適用上層筋彎鉤、下層筋直的收頭慣例。這樣同一片版上,加筋與主筋會在同一個位置收頭,不會出現加筋伸過梁打彎鉤、主筋卻停在梁內搭接的落差。
- 搭接/錨定長度:收頭「位置」抄自主筋,但搭接與錨定長度仍依加筋自己的鋼筋規格計算,不會連規格也一併套用主筋的號數。
- 支數與雙碰邊:支數計算方式與 1/4Ln、1/7Ln 等其他邊距選項相同,不會另外加減支數;若加筋兩端剛好都收在邊界(雙碰邊),一樣會標記為顏色 107、長度捨去至整數 10cm,與版主筋雙碰邊時的規則一致。
滿配加筋要不要接續到鄰版,除了看鄰版存不存在,還要多看一個條件:鄰版在同一方向上是否也設定了加筋規格。因為鄰版的「短向 / 長向」是相對鄰版自己的方向定義的,你這片版的短向,換到鄰版可能對應到對方的長向,系統會自動換算對應到鄰版的哪個加筋欄位再判斷。
- 鄰版同方向有配加筋 → 比照主筋走交界處理,可能直線延伸或搭接
- 鄰版同方向沒有配加筋 → 系統視為無對象可接,改走版主筋既有的邊界收頭規則:遇挑版邊界固定退縮 5cm 並打 90° 彎鉤;遇梁則依上層筋彎鉤、下層筋直的慣例(基礎版對調)或「邊界收頭方式」設定處理,不是一律打彎鉤
所以看到同一片版的滿配加筋在某些交界處連續延伸、某些交界處卻收邊,不是繪圖有缺漏,先檢查鄰版的加筋欄位是否留空。
加筋規格的設定
美式版的加筋規格(鋼筋號數與間距)由結構設計圖指定,通常在版配筋表中以獨立欄位列出:
- 下加短向、下加長向
- 上加短向、上加長向
端部加筋邊距(如 1/4Ln)與中央加筋邊距(如 1/7Ln)也由設計圖指定,不可自行假設。若設計圖要求加筋比照主筋滿鋪整片版,改選「滿配」即可,行為說明見上方〈滿配(第三種邊距選項)〉。
在 Grebarz 中的對應操作
版主筋識別(含加筋欄位)
版配筋識別介面的加筋欄位(下加短向、下加長向、上加短向、上加長向)對美式版開放設定。識別時依結構設計圖填入對應規格後,Gz603 繪製版筋時會一併自動產生加筋筋串。
Gz603 批量版繪圖
Gz603 執行批量繪圖時,若版配筋資料含有加筋規格,程式會依據已設定的端部加筋邊距與中央加筋邊距,自動處理加筋的起訖位置與收頭方式,並在正確位置繪出加筋筋串——邊距若選比例式(1/4Ln、1/7Ln 等),加筋只覆蓋版端部或版中央一段範圍;選「滿配」則加筋跨滿整片版。Gz6030(自選單版繪圖)與 Gz6031(長短向切換)走的是同一套加筋邏輯,行為完全一致。
加筋筋串以紅色斜體顯示(圖層:版加筋),與一般版主筋(版主筋圖層)在視覺上有明確區別,方便確認加筋範圍是否符合設計。
Gz611 版加筋與普通版筋切換
Gz611 允許你手動切換選取的筋串是「版主筋」還是「版加筋」:
- 版主筋 → 切換為加筋:筋串移至版加筋圖層,顯示為紅色斜體
- 版加筋 → 切換回主筋:筋串恢復為版主筋圖層與對應號數顏色
當 Gz603 自動產生的加筋範圍與設計圖不完全吻合,或需要手動調整個別筋串的屬性時,可用此指令快速修正,不需要刪除重繪。
Gz612 插入加筋說明標示
Gz612 在版施工圖上插入加筋說明圖例(圖塊 SlabExtraHint),說明加筋範圍的標示規則。標示圖例通常附在版施工圖的圖說區域,讓施工班組清楚識別哪些筋串屬於加筋以及其截斷位置規則。
注意事項
端部加筋邊距(如 1/4Ln)與中央加筋邊距(如 1/7Ln)必須依照結構設計圖指定的比例設定,不可套用通用預設值。不同設計單位、不同版型的規定可能不同。
若結構圖中版配筋表有獨立的加筋規格欄位,識別時須確認加筋欄位已正確填入。若加筋欄位留空,Gz603 將只產生主筋而不繪製加筋。
引用本文的文章
| 頁面 | 說明 |
|---|---|
| 補強筋 | 補強筋知識庫頁面,美式版加筋是補強筋的一種形式 |
| Gz603 | 版主筋產生指令,美式版設定在此指令中配置 |
| Gz611 | 版加筋與普通版筋切換指令 |
| Gz612 | 插入加筋說明標示指令 |