告別Excel，高效搞定日常80%的標準接頭！
Excel 是商用試算表的領導軟體，但…
應用在鋼構接頭的計算可能存在許多風險與限制。
如果您的 Excel 試算表 僅適用於4排螺栓，而今天卻設計了6排螺栓，該怎麼辦？
所使用的包絡力法(envelope forces)是否仍然有效？所產生的報告是否完整，且讓專案組員都能理解？
不要讓80%標準接頭設計 拖累您的速度
在鋼構接頭設計中，我們經常將重點放在複雜而精細的設計上，這需要專業的計算和客製化的配置；然而，即使是簡單的接頭也同樣需要精確、高效和便利的可調整性。根據長期蒐集的數據呈現以下的概況：
- 80% 的設計接頭排列非常簡單，只需要花費 20% 的時間來解決。
- 20% 的接頭從稍微複雜到非常複雜，卻需要花費 80% 的時間來處理。
在尋找合適的工具時，普遍的看法是什麼呢？
- 標準的接頭：Excel 試算表 或基於公式的接頭設計工具
- 複雜的接頭：專業的 FEA 有限元分析工具（使用殼元素或實體元素）
IDEA StatiCa Steel 鋼構接頭有限元分析軟體 介於以上兩者之間，除了具有簡單直覺的操作介面之外，同時還提供無限的設計選項，兼具便利與強大功能。
簡單的計算工具和一些客製化的 Excel 試算表 非常適合大部分標準接頭的設計工作；一旦達到了它們的極限，我們不免停下來抓抓頭，不是試著勉強調整解決方案，就得使用更高階的工具來處理。
基於 Excel試算表 的優缺點
優點：
- 自動化與靈活性：試算表可實現計算自動化，特別適合專案中特定任務的處理。
- 針對特殊應用的客製化：Excel 支援建立高度客製化的專屬試算表，有助於處理商業軟體未涵蓋的任務。
- 不需要程式設計：工程師無需具備程式設計技能即可使用 Excel，但擁有程式知識的用戶也可透過 Visual Basic for Applications (VBA) 提高試算表的效率。
- 標準任務的高效性：設計完善的試算表在重複性的接頭檢查（例如：計算簡單剪切連接所需的螺栓數量）方面非常有效。
缺點：
- 難以維護：當試算表的原作者離開後，其他人可能無法完全理解其運作方式，導致調整困難：這可能需要進行逆向工程，耗費大量時間。
- 複雜設計的範圍有限：試算表通常只能處理簡單且標準的任務；對於更複雜的接頭設計（尤其是當引入偏心等變化時），試算表可能無法應對，工程師可能不得不依賴假設與簡化，而非精確計算。
- 公式易出錯：試算表容易出現錯誤，尤其是當公式中斷、連結失效或更新過程中出現失誤時；使用模板幾個月後才發現某個公式或連結出錯的情況並不少見。
- 缺乏驗證：與專業結構設計軟體不同，Excel 試算表通常未經多方驗證，增加了使用不正確結果的風險。
- 更新耗時：設計規範或法規更改時，需要耗費許多人力、心力和時間檢查並更新試算表中的所有公式。
- 不適用於大型專案：雖然試算表適合處理小型且專屬的任務，但對於需要更強大軟體解決方案的大型結構專案來說效率較低。
- 無法涵蓋一個節點中多個接頭的相互影響：試算表無法察覺來自相反方向的接頭影響。
IDEA StatiCa Steel 鋼構接頭設計的首選工具
過去，IDEA StatiCa Steel 因能處理複雜的接頭設計而享有盛譽；雖然它也讓簡單的接頭工作變得輕而易舉，但一些人認為其設計選項過於繁多，導致潛在的錯誤設定讓經驗較少的工程師望而卻步。
現在，是時候重新審視了！多虧了智慧型參數化樣板，這種情況已不復存在。這些樣板讓每位使用者都能輕鬆使用 IDEA StatiCa Steel，處理簡單、標準的日常接頭，並享有 FEA 分析的所有優勢，同時大幅降低了潛在設計錯誤的風險。
讓我們來看看這如何讓日常工作流程更加輕鬆～
智慧型參數化樣板 的力量
智慧型參數化樣板對於 IDEA StatiCa Steel 的使用者來說是一個遊戲改變者！它能讓我們快速選擇最合適的預設樣板，或者輕鬆建立專屬的自訂樣板。無論是底板、簡單的樑柱接頭，或是角板，這些預設樣板都可以讓我們只需點幾下滑鼠，就能處理這些日常的接頭。
這些樣板具備預設的幾何形狀和荷載條件，同時仍然保有足夠的靈活性，可以根據專案的特定需求進行調整。我們不必從頭開始，可以節省時間，同時確保計算既嚴謹又可靠。
新手使用者友好的基本計算選項
同一組功能讓 IDEA StatiCa Steel 程式如此靈活，允許使使用者建立任何可能的排列，同時也使該工具對正確的設定更加敏銳：
- 正確的模型類型
- 荷載的位置
- 連續桿件/有末端的桿件
- 節點的位置
- 荷載是否處於平衡狀態
然而，當樣板適合特定的簡單排列時，可以跳過所有這些進階設定。有經驗的使用者知道，IDEA StatiCa Steel 的開放式建模架構以及其豐富的選項清單，使我們能夠針對任何內容進行建模；而透過參數簡化模型，則能輕鬆地將參數數量從數十個減少到幾個。
如果您需要一些靈感，可以參考這篇關於鋼構接頭參數化設計的文章。
- 簡化了標準接頭的設計
- 無論是新手或熟手都能處理進階設定
- 推翻了「在 Excel試算表 中檢查簡單接頭比在 FEA 工具中更快」的觀點
單一工具實現各種情境下的接頭設計
透過其增強的參數化功能，IDEA StatiCa Steel 現在成為我們處理日常工作與複雜專案的實用工具！它消除了在不同軟體之間切換或進行手動計算的需求，為我們節省寶貴時間並降低錯誤風險。
在基礎接頭工具中，還有哪些事情是我們無法輕鬆（或甚至根本無法）完成的？
- 多桿件的接頭
- 板的挫曲(buckling)檢查
- 接頭容受度(bearing capacity)評估
- 勁度(stiffness)分析
- 耐火與疲勞設計
- 一個節點中複合式接頭的相互影響
此外，計算結果保持統一風格，無需在不同工具之間重複進行複製與貼上操作。
提升每天設計工作的效率
這些智慧型參數化樣板還可以與其他工具結合使用。想像一下這樣的工作流程：
- 透過 Checkbot，匯入整體結構分析軟體的 FEA 模型
- 選擇需要評估的關鍵荷載組合（手動或透過自動識別）
- 識別相似接頭的群組
- 為每個群組選擇最適合的樣板進行接頭設計
- 按下計算按鈕，讓軟體展現它的魔力以完成接下來的工作
期望第一次計算就完全通過似乎有點過於樂觀，但實際上迭代反覆修正的過程將非常迅速：
- 只需修改群組中的主要設計
- 或者將不符合要求的節點從原群組中排除，為它們建立一個新群組
- 然後再次進行分析
- 當整個結構都呈現「綠燈」狀態時，就可以生成計算報告了
- 統一格式的設計報告對於設計者和審核者來說都是一大優勢
為什麼這對我們很重要？
如果您曾經在調整簡單的接頭設計或反覆檢查例行計算上花費太多時間，您一定明白簡化過程有多重要。
IDEA StatiCa Steel 可以滿足鋼構接頭設計的所有需求，無論是複雜還是簡單的設計，同時保證精確性和符合業界的標準。
透過使用參數化樣板，我們可以透過標準化和統一的設計流程，大幅加速設計過程。
無法避免的設計變更
結論
對於處理鋼構接頭的結構工程師來說，擁有一個可以輕鬆處理從簡單到複雜的各種任務，並提供一致輸出的工具是無價的，而 IDEA StatiCa Steel 的接頭設計工具及其智慧型參數化樣板正好提供了這樣的解決方案！
重點摘要：
- 內建超過 50 個現成模板，涵蓋最常用的接頭類型。
- 資深工程師可以輕鬆編輯現有模板，或為新手工程師準備新的公司專用樣板。
- 重複的接頭類型可以在短短幾秒內解決。
- 利用 Checkbot 的分組功能，大幅節省決策時間。
測試過 IDEA StatiCa Steel 解決方案的結構工程師表示，建立新的參數化樣板非常簡單，任何能利用 Excel 試算表 建立編寫法規驗算的人，都能輕鬆掌握樣板建立的步驟。
如果您想親自試試，可以參考以下教學：
- Flush moment end plate
- 參數化的設計：基礎與進階課程
掌握基本設定後，透過完整的文件清單，您可以進一步深化相關知識，並測試這種建模方法的極限。
立即開始試用參數化樣板，看它們如何優化您日常鋼構接頭設計的工作流程！
