5-1 前言
在依序完成系統分析與設計，操作介面的設計與程式碼的撰寫 後，本研究所開發的自動化鋼筋混凝土前置處理介面 AutoRC 已開發 完成。使用者在透過 AutoRC 進行鋼筋混凝土住宅結構分析與設計前 置處理作業時，只需要藉由 AutoRC 所提供的結構基本資料設定視 窗，依序設定完六大類結構分析與設計參數，即可透過本介面自動化 產生結構基本設計資料，在建構結構模型時，利用滑鼠點選與拖曳，
使用者可以輕易的將自動化產生的結構模型修改成符合所要模擬的 結構型式，最後當AutoRC 自動化產生所有結構設計資料之後，使用 者可以透過下拉式選單點選所要查看的設計結果，並可以將自動化產 生的結果匯出成檔案，以提供商業化結構分析與設計軟體 ETABS 匯 入使用。
為了詳細介紹 AutoRC 的使用方法，本研究先假設一棟四層樓高 非對稱的L 型鋼筋混凝土住宅來做實例，藉由此結構物的前置處理作 業來詳細介紹AutoRC 的操作方式。其次再以十五棟分五組不同結構 型式與樓層數的鋼筋混凝土住宅結構進行案例分析，其中每組各有三 棟相同結構型式且不同樓層數的結構物，並且利用商業軟體 ETABS 進行設計結果的檢核，以檢驗藉由 AutoRC 所產生設計資料的可靠 度，並探討其參考價值。最後將此十五棟鋼筋混凝土結構物分別利用 ETABS 以及 AutoRC 進行前置處理作業，並針對每一個前置處理步 驟來作為一個比較，以驗證本研究所開發的 AutoRC 是否在面對一般 構 造 的 鋼 筋 混 凝 土 住 宅 結 構 的 前 置 處 理 作 業 上 能 夠 更 有 效 率 。
5-2 AutoRC 操作方法
本研究所發展出的 AutoRC 其操作的程序大致為：依序設定六大 項結構分析與設計所需要的基本參數，參數設定完畢後即可自動產生 初始結構模型，並且進行模型修改與調整，使得結構模型符合實際的 結構物型式，爾後開始由程式進行載重分配以及產生結構設計資料，
完成以上步驟之後，可以透過結果顯示視窗檢閱設計結果。為了說明 AutoRC 的使用方法，本研究假設一棟四層樓 L 型的鋼筋混凝土住宅 結構為所要分析與設計的標的，以下利用此測試案例來對 AutoRC 的 操作步驟做一個詳細的介紹。
（1）參數資料設定：
當使用者執行 AutoRC 時，則會出現 AutoRC 主視窗，在開始 進行前置處理作業之前，使用者必須先新增一個結構物或者開啟一個 舊有的存檔，才能開啟所有的前置處理功能。在【檔案】下拉選單或 者工具方塊列點選新增一個結構物之後（如圖 5-1），使用可以就可以 開始利用AutoRC 進行前置處理作業，其前置處理作業首先要完成的 步驟即為六大項的基本結構設計與分析參數的設定，使用者可以利用 主視窗左邊資料設定區的六個按鈕，由上而下依序完成這些參數的設 定。
圖5-1 新增結構物
使用者按下資料設定區的第一個按鈕，即會出現結構基本資料 設定視窗（如圖5-2），使用者可以在此設定結構物名稱、型式、用途、
所在地、樓層數以及總樓高，由於地震力計算中的用途係數會隨著結 構物的用途不同而有所不同。使用者可以在此利用結構物用途的選擇 讓程式自動判斷其計算地震力時所要使用的用途係數。在設定樓層數 以及總樓高的部份，程式會自動將總樓高除以樓層數作為爾後自動產 生結構模型個別樓層的高度。故若要模擬的結構物其每一樓層高度不 同時，使用者可以依照實際結構物的每一樓層高度的平均值乘以樓層 數作為總樓高的設定值（如圖 5-2），其詳細每一樓層高度可以在爾後 的結構模型設定裡修改。
圖5-2 設定結構基本資料
按下資料設定區的第二個按鈕，即會出現材料性質的設定視窗
（如圖5-3），在 AutoRC 材料性質設定中內建了四種混凝土強度的材 料。使用者可以選擇使用內定的材料性質，或者新增一組符合需求的 材料性質。在材料性質的參數設定部份，使用者可以根據實際需求設 定材料的名稱、單位重量、彈性模數、混凝土強度等參數。
圖5-3 設定材料性質
按下資料設定區的第三個按鈕，即會出現結構模型構架設定視 窗（如圖5-4），在結構模型構架設定部分包含兩個部份，一為平面構 架設定，另一部份為樓層高度設定。在平面構架的部份，其設定原則 如同上述結構基本資料裡了樓層數以及總樓高的設定方式，程式會將 使用者所設定的橫向以及縱向長度除以所設定跨數。大部分來說其主 梁跨度皆不會相同，使用者可以先設定一個大概的總長度，再利用設
定視窗下方的詳細設定按鈕（如圖 5-4）進行每一跨度的調整。當使 用者按下詳細設定按鈕時，即會出現間距調整視窗（如圖5-4），並且 在視窗上會即時顯示平面構架示意圖，使用者可以利用此介面所提供 的橫向以及縱向按鈕並且透過上下選擇按鈕選擇要進行那一跨的間 距調整。在樓層高度的調整部分（如圖 5-4）方式則如同平面構架的 詳細設定方式，當所要模擬的結構物其每樓層高度不同時，可以藉由 此介面調整。別於一般的表格方式輸入，此一視覺圖形化的調整方 式，其優點在於可以讓使用者在設定資料的同時即時觀看模型的變 化，減少錯誤的發生。
圖5-4 設定模形構架流程圖
按下資料設定區的第四個按鈕，即會出現牆、板設定視窗（如 圖5-5）。本研究所開發的AutoRC 其自動化產生結構模型的功能中，
除了自動產生每一樓層的樓板構件之外，亦會在所有的主梁上面加上
一道滿牆，目的在於增加主梁所需要的承受的靜載重，爾後在進行主 梁的斷面估算時，可以較大的設計載重去作計算，以得到較佳的承載 能力。在此之前使用者可以透過此設定視窗，設定結構物的牆、板的 厚度、牆的單位重以及樓板所要使用的混凝土材料。
圖5-5 設定牆以及樓板的參數
按下資料設定區的第五個按鈕，即會出現載重設定視窗。在載 重設定的部份（如圖 5-6），一般結構分析與設計軟體會要求使用者設 定所要模擬結構的載重型式、載重大小以及組合載重。面對特殊情況 來說，使用者還必須針對特殊位置進行載重設定：例如節點載重。本 研究AutoRC 處理的範疇在於一般結構型式的鋼筋混凝土住宅，一般 來說並不需要特殊載重的加載，大部分情況僅需考慮基本的三種的載 重型式，靜載重、活載重以及地震力。在 AutoRC 中已經內建此三種
載重的處理方式。在靜載重部份，程式會根據所產生結構模型自動計 算其結構物自重作為靜載重的設定。在活載重部份，程式會依據使用 者所設定的結構物用途，自動判斷其活載重大小並且使用均佈力加載 的方式加載於樓板上。在地震力部分，程式會依據使用者所設定的各 項地震力參數（如圖 5-6）自動計算地震力大小並且加載於每一樓層 的質心位置。若使用者不清楚所要設定的地震力參數數值，程式也提 供了內定參數讓使用者選擇。在組合載重的部份，AutoRC 內建了三 組基本的載重組合供程式運算使用。如此一來，使用者可以省去幾個 繁瑣的載重設定，為了避免程式自動計算的載重不符合實際需求，故 提供了靜載重以及活載重的放大係數調整，使用者可以藉由此係數的 調整，彌補程式自動計算載重的不足。
圖5-6 設定載重
按下資料設定的最後一個按鈕，即會出現斷面設定視窗。不同 於一般結構分析與設計軟體，AutoRC 提供了自動估算斷面功能。其 優點在於使用者不需要在建構結構模型前，逐一建立結構物所有需要 用到的梁、柱斷面。透過AutoRC 所提供的自動估算斷面功能，使用 者只需要設定估算斷面時所需要用到的參數即可，例如：梁寬深比、
鋼筋比以及梁柱斷面構件所使用的材料等參數資料，爾後 AutoRC 在 自動產生結構設計資料時會根據此設定參數，自動計算出結構物的每 一個梁、柱構件所使用的斷面尺寸（如圖5-7）。
圖5-7 設定斷面設計參數
（2）調整以及編輯結構模型：
在依序完成上述六大項的基本結構設計與分析參數的設定之 後，即可利用AutoRC 所提供的自動產生結構模型功能產生初始結構
模型。使用者可以在AutoRC 主視窗上面的【計算】下拉選單點選產 生結構資料（如圖5-8）：
圖5-8 產生結構資料
AutoRC 會根據使用者所設定的基本結構分析與設計參數自動產生結 構模型資料，當結構模型資料產生完畢後，AutoRC 會自動開啟 2D 以及3D 的結構模型展示視窗（如圖 5-9）：
圖5-9 檢視結構模型
使用者可以透過模型展示視窗檢視其結構模型的平面以及立體架 構。使用者也能透過AutoRC 所提供的旋轉、縮放以及移動功能來詳 細檢視結構模型的每一個部份。由於此時所產生的結構模型為包含所 要模擬之結構物的最大矩形構架，若所要模擬的結構物型式並非矩形 時，使用者可以在此模型展示視窗中進行模型的調整以及編輯的作 業，修改AutoRC 所自動產生的結構模型符合所要模擬的結構型式。
以本測試案例為例，其所要模擬的結構物型式為L 形，則使用者可以 利用AutoRC 所提供的刪除構件功能，將其不要的構件刪除。關於上 述所提到的功能，大部分都建立在右鍵下拉選單上面（如圖 5-10）：
圖5-10 模型控制與編輯的下拉功能選單