طراحی سازه چیست و نکات مهم آن کدام است؟
طراحی سازه یا طراحی ساختار یک سازه، یکی از شاخه های علوم مهندسی است. با استفاده از علم طراحی مهندسی، یک سازه با ساختار پایدار، مستحکم و با قابلیت های مهندسی بسیار عالی، طراحی و اجرا می شود. تمام مراحل طراحی سازه و تحلیل ساختار از تمام جوانب به دقت بررسی و ارزیابی می شوند. ساختارهایی که با برنامه ریزی های دقیق به این روش ساخته می شوند قادرند بارهای اضافی وارد شده به کل سازه را تحمل کرده، در برابر شکست و حوادث، مقاومت بالایی داشته و از همه مهمتر، در یک دوره زمانی بسیار طولانی همچنان ثبات و پایداری خود را حفظ کنند.
هدف علم طراحی سازه، ساخت انواع ساختارهای مستحکم است که با گذشت قرن ها همچنان پایدار بمانند. همانند همان چیزی که در آثار تاریخی و باستانی به جای مانده از قرن های گذشته مشاهده میکنیم. کوچکترین انحراف از اصول استاندارد در طراحی سازه منجر به ساختمان های ناپایدار خواهد شد. به این ترتیب، انواع سازه، غیر استاندارد محسوب می شوند و پیامدهای جدی را در مواجه شدن با حوادث در پی خواهد داشت.
فرایند طراحی سازه
طراحی سازه از ۳ مرحله اصلی شامل برنامه ریزی، طراحی و ساخت عبور می کند.
۱- مرحله برنامه ریزی در طراحی انواع سازه شامل بررسی مواردی است که الزامات و تجهیزات مورد نیاز و همچنین عوامل موثر بر طراحی را شامل می شود. در مرحله برنامه ریزی دقیقاً مشخص می شود که ابعاد سازه، طرح اولیه و شکل نهایی پروژه به چه صورت خواهد بود. در مراحل برنامه ریزی قبل از طراحی سازه، مهندسان، راهکارهای احتمالی و همچنین راهکارهای جایگزین را پیشنهاد می‌دهند این مسائل با توجه به ساختار اصلی سازه معرفی می شود.
توجه به مسائل زیبایی شناسی، متناسب بودن طرح سازه با فرهنگ و آداب و رسوم جامعه، ملاحظات و مجوزهای قانونی، مسائل اقتصادی و بودجه مالی و همچنین مسائل مرتبط با محیط زیست در طراحی سازه در نظر گرفته می شود. تمام محدودیت هایی که ممکن است طراحی انواع سازه ها را دچار چالش کند به طور دقیق بررسی می گردد و راه حل های جایگزین و کاربردی ارائه می شود.
۲- مرحله طراحی در دومین مرحله طراحی سازه شامل ارائه طرح اصلی و برنامه ریزی دقیق است. این مرحله عموماً به صورت نقشه کشی فیزیکی و کار با نرم افزارهای رایانه ای پیگیری می شود.
۳- سومین مرحله در طراحی سازه شامل مراحل ساخت و ساز است. تمام تجهیزات، ماشین آلات، مواد اولیه و نیروی کار فراهم می شود و مراحل اجرای پروژه آغاز می گردد. مهندسین ناظر بر تمام مراحل ساخت به طور دوره ای و روزانه نظارت دارند. در این قسمت، تحلیل چالش ها، مشکلات و ارائه راهکارها بر عهده تیم ناظر قرار می گیرد.
برخی از نکات مهم در طراحی سازه
طراحی برخی از سازه ها، پیچیدگی ها و تجزیه تحلیل بیشتری را طلب می کند. این چالش ها حتماً باید از طریق یک تیم حرفه‌ای پیگیری شود.
در طراحی سازه، تجربه، تخصص و مهارت ها اهمیت زیادی دارند.
در تمام مراحل طراحی و ساخت و ساز انواع سازه، رعایت استانداردهای ساخت و ساز و مسائل زیست محیطی اهمیت دارد.
بخش بزرگی از طراحی سازه از طریق نرم افزارهای مهندسی انجام می‌شود، بنابراین یک متخصص نرم افزار و برنامه های رایانه ای در تیم مهندسی باید حضور داشته باشد.
در طراحی انواع سازه، میزان فشار وارد شده بر ستون ها و کل ساختمان از طریق فرمول های مهندسی محاسبه می شود.
برای طراحی سازه از انواع مواد اولیه فلزی و غیر فلزی استفاده می شود، بنابراین برای محاسبات ریاضی در قسمت‌های مختلف به جنس ماده و خواص فیزیکی و مکانیکی آن باید دقت گردد.
اگر طراحی سازه برای بناهایی پیشنهاد شود که شکل ظاهری آن به صورت طرح های مدرن و غیر متعارف می باشد، محاسبات باید دقیق تر بوده و مواد ساختمانی از استحکام بالا برخوردار باشند. تحمل وزن سازه بر روی پایه های اصلی عامل مهمی است که در طراحی به آن پرداخته می شود.
ابعاد و اندازه های ستون ها و محل قرارگیری آنها در زوایای مختلف، رکن اصلی طراحی سازه به شمار می رود.
طراحی سازه چیست ؟
طراحی سازه به زبان ساده یعنی طراحی المان های یک سازه (ستون,تیر,دیوار برشی,مهاربند و …) برای رسیدن به مقاومت مورد نیاز.
تعریف طراحی سازه :
به یک ساختار مهندسی (ثابت) که بطور جداگانه از دیگر ساختارها قابل تشخیص باشد یک سازه می‌گویند.
حال ما چگونه این المان ها(اعضا) را طراحی میکنیم ؟
شما برای طراحی کردن اعضا های سازه باید با مفاهیم اولیه آن مفاهیمی مانند استاتیک ,مقاومت مصالح, دروس بتن و فولاد ,بارگذاری آشنا باشین
اهمیت یادگیری نرم افزار طراحی سازه
مهم ترین گام برای شروع یادگیری و مسلط بودن نرم افزار های طراحی (سازه) می باشد .
مهم ترین نرم افزار طراحی در ایران سری نرم افزار های ETABS می باشد . و همچنین مهم ترین نرم افزار طراحی پی نرم افزار SAFE می باشد .
شما باید بطور کامل بر این نرم افزار ها مسلط باشین تا بتوانین سازه ای با مقاومت بالا و اقتصادی را طراحی کنین که به اصطلاح می گویند “سازه ای بهینه”
گام های طراحی سازه
-پس از طراحی معماری ساختمان و تایید نهایی پلان های ساختمان این پلان ها در اختیار مهندس سازه قرار می گیرد تا سازه ای مناسب و بهینه را طراحی کند.
–تعیین جنس سازه (بتن /فولاد / مرکب /…)
-پس از این مرحله اولین گام مهندس سازه تعیین سیستم مقاوم در برابر زلزله می باشد (قاب مهاربندی/قلب خمشی/سیستم ۲گانه و…)
-گام بعدی نحوه جانمایی تیرها و (در صورت نیاز مهاربند ها/دیوار برشی) می باشد.
-گام بعد بارگذاری سازه می باشد
–طراحی سازه با استفاده از نرم افزار های مربوط (ETABS&SAFE)
-خروجی گرفتن نقشه های اجرایی (فاز ۲)
