橋墩結構設計-RC橋柱

鋼筋混凝土(RC)橋墩是極為常見的橋墩類型。
在這裡我們先談橋柱的部分。
[帽梁(cap beam)屬於梁設計或托架(bracket)設計，而橋墩基礎牽涉大地議題比較適合另外討論]

你我都知道，不管哪一類的結構設計，設計(或計算)決不是透過ppt或是網路文章就可以學會。
最有效的方法就是科學方法以及自己動手做:
科學方法用於橋墩設計
科學方法 = 確認問題-->蒐集資料-->建立假設-->驗證假設-->解決問題
用在橋柱設計上就是:
問題:如何將橋柱設計的滿足安全性
蒐集:橋墩設計指引、案例計算書、RC書籍、規範、圖說
假設:滿足規範所訂設計準則即可滿足安全
驗證:比對手中規範準則與計算書，並查得書籍瞭解原理，參照圖說如何反應計算書與規範要求，並確認案例已完工並安全無虞
解決問題:列出規範中相關準則，並模仿或檢驗計算書流程，建立屬於自己專案的計算書，並發展符合規範及計算書結果的圖說

工程師的教育?訓練?

成為一個橋梁/建築工程師，有"習得基本知識"、"累積實務經驗"、"開創/面對新挑戰"三個階段:

寫報告的邏輯

進入業界數年後，你肯定必須從單純的設計者轉變成規劃者(不論你想不想)，這是因為你會變老，而公司會引進新人。

線型與結構平立面圖

為了繪製結構平立面圖，取得線型是最重要的第一步。
線型通常是由路工工程師定線而得，是橋梁設計最前面的工作。不論是公路、鐵路或捷運，對於線型的變化控制皆有規定。
結構平面圖
藉由平面線型及車道配置需求(或捷運軌道車輛動態包絡線及逃生步道配置)，考量護欄寬度(初步可依他案經驗概估)後，可以繪出結構外緣線(ie:直線offset需求寬度=結構外緣線)，再套入現地地形map檔，即可畫出結構平面圖。此外，依需要還會標註其他附屬資訊，如專案起迄里程、伸縮縫型式、橋墩位置、引道擋土牆範圍等。
繪出結構平面圖後，橋梁工程師應優先檢查結構外緣線是否有侵入臨房地權，是否與既有結構衝突，消防空間是否足夠等問題。
(待續...)

現在做的事都是為了未來做準備

"現在做的事都是為了未來做準備"，那天我對即將離職的同事說。
離職在即，長官持續對他"加載"，我也毫不客氣地對其"成果"提出建言，希望他繼續補強。
他笑了笑說，"學長，裡面就你對我最壞"。
我回說，"傻傻的，現在要你做的事，都是在替你的未來做準備"。

這句話才是受用一生的吧。

結構系統

組長告訴主辦說:"你先把結構系統決定"，我在一旁聽著。

設計效率

要提昇設計效率，就是要建立清楚的產品架構並將生產步驟流程化。

以橋梁設計為例，專案可拆成基本課題與特殊課題來看。

當課題解決方案決定後(例如決定採用預力橋、寬度W、橋長L、PGL確立)，須在規定的時間內交出產品並確保一定品質。
產品 --- 也就是設計成果，包含圖、預算書、施工規範、(計算書)，必須滿足安全性、經濟性、完整性、一致性(consistent)等條件。此外，合約明定繳交期限，為避免逾期罰款，時間的控制非常重要。
在時間的條件下，產品及品質必須放在"效率"的觀點來衡量。"效率就是用最少的時間做對的事"，台積電董事長張忠謀說。
以橋梁設計來說，
"做對的事"就是把該畫的圖架構清楚(MECE，mutually exclusive, collectivly exhaustive，彼此獨立全無遺漏)，並且正確地建立設計圖與預算書、施工規範的對應關係。
"用最少的時間"就是把步驟流程化。

其中，計算書的流程化相當普遍，但有效率的設計者會把畫圖的過程也流程化，數量計算的過程也流程化，甚至進階到自動化。
如何判定是否已具有"設計效率"的觀念，你可以這樣測試自己，例如，問自己:"完成一座CIP預力橋要畫哪些圖?預算項目有哪些?施工規範有哪?要如何設計?"
有效率的設計者腦中能清楚地顯現相關細節，甚至能更細地看見每一張圖繪製的步驟、預算書項目編列的原則、施工規範的內容、設計的公式引用的來源等。
但具備"設計效率"的觀念，不代表能有效率的執行。確認自己是否為能有效率的執行，就是檢驗自己的設計速度，例如:一座橋要花多久才能把圖、預算書、計算書做完，1天?1週?1個月?