美國公司使用的軟體與台灣的差別

[chiawang]

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我個人沒有在台灣公司上過班
所以我不清楚台灣使用的軟體是神麼
我想就分享一下我個人的經驗

我主要是做結構工程設計
包含一般房屋住宅(一到四層木造房屋以及五到四十層混凝土剪力牆)
辦公大樓(五到三十五層鋼結構)
體育館(木造 混凝土 與 鋼構)

地震分析 - ETABS 這應該已經是在哪裡都有使用的軟體 用來一般的線性分析 很常見 所以不多加敘述
SAP 用在橋樑或是公路設計比較多 我想台灣應該也有用
PERFORM 3D 用來做非線性分析與Performance Base Design 這軟體使用不同的BACK BONE CURVE來模擬材料或是構件的非線性行為來進行Time History Analysis 這台灣比較少用 是CSI目前在主打的非線性分析的軟體

重力系統設計 - ETABS and SAP 都可以做 另外還有
PCA Column 作混凝土柱設計
PT Slab 作post tension beam and slab 設計
Ram Structure 這軟體可以建立一個3D MODEL 已用作鋼樑與柱子與Base plate的設計 可以做composite and noncomposite design 多付一些錢 可以做簡易的側向力分析 沒用過所以不知道好不好用 不過整體來說 這軟體很好用

基礎設計 - SAFE可以設計 spread footing and mat foundation

還有很多都是自己或是公司有的Spreadsheet 我想這方面就看個人或是公司的功力了 有些公司也付錢設計一些in house program 用起來也很方便

我自己的了解是台灣比較少用Perform 3D and Ram Structure 如果有人知道的話 也分享一下 讓我也了解一下

[warren]

感謝Chiawang大開出第一槍,
之前一直想討論這一個主題, 不過因為懶惰所以遲遲沒有交文...


之前在台灣的小型顧問公司

一般軟體:
Windows XP; MicroSoft Office XP; 漢書XP; UltraEdit; Acrobat V8

繪圖軟體:
AutoCAD R14; AutoCAD 2002; AutoCAD 2005

結構分析/設計軟體:
Setabd - 台灣工程師自己研發的混凝土/鋼構/SRC的結構分析及設計軟體(梁柱系統), 並有後處理
程式銜接AutoCAD lisp來繪製鋼筋圖!
BDCL等執行檔 - 台灣工程師自己研發設計橋柱, 橋面版的軟體
Sap2000 - 廣義的有限元素分析軟體
Etabs V7 - 房屋設計的有限元素分析軟體
Midas Gen -韓國研發, 功能類似(或超過)Etabs
Midas Civil - 韓國研發, 功能類似(或超過)Sap2000
abi v4.05 - 橋樑設計軟體(我沒用過)
Rido - 法國軟體, 擋土牆支撐設計及變位分析, 公司有AutoCAD lisp程式來自動繪製不同階段變形圖

[warren]

分文發表感覺比較清楚...

在我現在公司的外海鑽油平台/ 浮台/ 船 工程領域:

結構分析軟體:
MicroSAS: 我們公司研發的鋼結構分析設計軟體, 採工作應力法(WSD)的強度設計, 疲勞設計, 有版,
管, 及一般鋼購件, 可做地震分析及非線性歷時分析, 設計部分主要是依循ASD 9th, API,
及DNV, 並考量浮力, 波浪, 貝類附著, 土壤互制, 結構與水互制等問題!

SACS: 一般公司使用的外海結構設計軟體, 聽說國內中興顧問也有買來做海上風力發電水下結構的設計;
詳細功能應該相等MicroSAS, 詳細資料可看http://www.sacs-edi.com/

MathCAD: 主要是用做試算表來設計一些特殊結構, 像是吊裝拉眼的設計或是細長管的風振設計!
也用這個程式來驗證上述的一些設計正確性! 要特別說的是, Matlab, Mathmatica, 和
Maple及MathCAD是四個最主要的工程用數學應用軟體! 但是MathCAD對於土木工程來
說, 有快速, 易讀, 容易編輯, 功能強大且適中等特點, 比Excel所做的工程設計試算表更
好用且容易閱讀與除錯! 詳細資料可看http://www.ptc.com/products/mathcad/

Ansys: 研究所時常見的軟體, 也是外海工程常用的細部結構設計軟體, 從船殼(Hull)到接頭或安裝支撐,
都不可或缺, 這算是高階的應用工具, 一般都是由結構博士來操刀!

Excel: 公司內部常用, 但也常容易出錯的試算表....一般是工程師為專案需求, 臨時編撰的...使用要
極為小心!

DNV PULS: DNV自己依造自己的code所推出的加勁版設計程式! 目前世界上美國區域以外的外海工程,
許多都是依照DNV的規範來設計! 美國的API規範好像慢慢落於下風


繪圖軟體:
Vector Work: 工程師使用的簡易繪圖工具, 可接MicroSAS來畫模型的剖面圖等, 或是繪製簡要的圖說
給繪圖員

AutoCAD: 繪圖員使用的軟體; 以往為主要的繪圖軟體, 但現在慢慢要變成輔助的軟體, 主要是因為強大
3D製圖軟體的使用!

PDMS: 超級強大的3D製圖軟體, 所有的工程部門在同樣的空間中建立所有的細部設計, 結構, 管線, 設備
, 淨空空間, 人員, 等等. 一目瞭然! 在結構部份上, 可以模擬細部的接頭, 算重量, 出AutoCAD圖
, 檢查結構細部設計和位置! 在跨部門部份, 主要是可以檢查彼此的設計是否會打架(Clash)!
國內中鼎應該有引進來做煉油廠的設計, 外海工程的空間小, 管線密度極大, 過去沒有這套軟體
的輔助, 常會導致後來設計變更或設計錯誤的災難發生!
詳細可參考 http://www.aveva.com/products_services_ ... t_pdms.php

看圖軟體(無編輯能力):
有可以看AutoCAD的Bentley View, 以及可看PDMS - Autodesk 研發的viewer.


大致上想到有這些....如果有想到其他的會更新文章...
希望有更多的人可以一起討論....分享在各土木領域所使用的工具....讓大家有精進的機會!!

Warren

[warren]

我個人沒有在台灣公司上過班
我主要是做結構工程設計
包含一般房屋住宅(一到四層木造房屋以及五到四十層混凝土剪力牆)
辦公大樓(五到三十五層鋼結構)
體育館(木造 混凝土 與 鋼構)
(中略)

PERFORM 3D 用來做非線性分析與Performance Base Design 這軟體使用不同的BACK BONE CURVE來模擬材料或是構件的非線性行為來進行Time History Analysis 這台灣比較少用 是CSI目前在主打的非線性分析的軟體
(中略)

Ram Structure 這軟體可以建立一個3D MODEL 已用作鋼樑與柱子與Base plate的設計 可以做composite and noncomposite design 多付一些錢 可以做簡易的側向力分析 沒用過所以不知道好不好用 不過整體來說 這軟體很好用
(中略)

我自己的了解是台灣比較少用Perform 3D and Ram Structure 如果有人知道的話 也分享一下 讓我也了解一下

很羨慕Chia大擁有木構造設計能力和剪力混凝土結構設計能力,
這兩部分在台灣比較沒有機會學到! 台灣的混凝土結構僅有柱樑結構型式(有錯請指正)!
而且Chia大參與了這麼多的案子. 感覺很資深說...

Perform 3D 真的就是第一次聽到了, 聽起來像是把結構跟材料取到一個極致, 來做地震歷時分析,
以確保大地震時能夠survive的軟體! 外海工程也有做這樣的分析, 但是似乎沒有使用到材料的非線性
這一部份(因為是工作應力法), 相對的, 我們是取得每塊鋼材的出廠證明(mill certificate), 來做這種
比較極限狀態的分析, 像是50ksi的鋼材, 實際上出廠的試驗強度可能達到57~66ksi!

另外, 那這樣Perform 3D的使用是依造加州的地震規範嗎? 還是ACI 318有相關的規定呢?

鋼結構設計上目前是採用哪本規範呢AISC 13th or ASD 9th? 有LRFD的案子嗎?

3D 繪圖部分在你們公司的應用方面呢? 如何確保各個設計不會有管線打架的問題?

我有看到一些雜誌有很多建築工程3D模擬的軟體, 還強調可以做接頭的設計檢核, RAM Structure
聽起來像是這樣的工具, 那它可以取代Etabs做重力設計嗎? 而且力量輸入感覺好像需要外接...
蠻有趣的工具就是了...

建築師部份呢? 目前他們使用哪些3D的視覺輔助軟體呢?

還有, 一些案子的設計時程約多久呢? 如果可以的話, 設計費用是按造工程案件百分比還是按造工程
師的工時(man hour estimate)呢? 會跟客戶一個小時charge多少?　海外工程結構工程師一般好
像是charge $90~$120左右!!


Warren

[chiawang]

MATLAB已經很久沒用到了
我只記得我在美國唸書時候
教授有讓我們使用MATLAB
讓我們自己寫程式來做分析
花了很多時間DEBUG

PERFORM 3D 做非線性分析時候
所使用的法規還是在用IBC(International Building Code) and CBC(California Building Code)
現在這兩個都已經是參照ASCE了
ASCE 41 and FEMA 有規定相關的材料的特性跟分析的要求
對於應該使用的地震資料也有一定的規定
有時候也會跟學校合作一些實驗
進一步確認分析的結果
這些分析目前都要花費相當的時間跟人力
我記得我做了一個四十多層的混凝土大樓外加地下四層
光跑剪力牆 加上Moment Frame
跑一次結果就要花我三天
東西做出來都不能錯
不然重跑都很花時間

從去年開始
我所知道的建築公司都開始要求計畫全程使用3D Model的軟體
Revit, Revit Structure
所有的顧問 包括建築 結構 水機電 景觀 室內設計
都比需使用這個軟體
所有東西都是3D立體的
包含桌椅 管線 結構物
理論上這樣會幫助大家在設計時候的互相溝通
有時候是蠻有用的
可是有時候也花很多時間去管理檔案
所以有利有弊

我們做的案子ASD 跟 LRFD 都有用
所以都有接觸
老一輩的工程師都用ASD比較多
年輕的都用LRFD比較多

我知道我們公司付我的薪水
跟實際上對外收的錢
有將近4.5倍的差別
我有時候也自己接接案子
賺點額外的收入