پروژه به موقع و بسیار خوب طراحی شده بود.

وقتی سخن از طراحی سازه میشود، هدف تعیین ابعاد هندسی، نحوه چیدمان ستونها و اعضای سازهای، مقدار آرماتور موجود در هر عضو سازهی بتنی و یا ابعاد مقاطع و نحوه اتصال اعضای سازهی فولادی و به طور کلی تعیین تمام جزئیات اعضای سازه است که باید در برابر بارهای وارده از خود مقاومت نشان دهند. طراحی سازه یکی از خدمات آنلاین گروه رایمون سازه است که به دلیل تجربه و مهارت بالای طراحان سازه ما، نقشههای پروژه شما از نظر اصول طراحی سازه و مسائل اقتصادی، در بهینهترین حالت طراحی میشود.
طراحی سازه به زبان ساده یعنی طراحی اعضای یک ساختمان اعم از تیر، ستون، سقف، دیوار برشی و … با هدف رساندن سازه به مقاومت مورد نظر و در نهایت پایداری ساختمان. پایداری زمانی اتفاق میافتد که این اعضا به درستی در هم تنیده و با هم متناسب باشند.
برای طراحی هر ساختمانی به دو مورد باید توجه شود:
1. کارایی
2. پایداری
قسمت کارایی ساختمان به مهندس معمار مربوط میشود و جایگذاری و ترسیم نقشه قسمتهای مختلف یک ساختمان بر عهده اوست. مهندس معمار باید طبق ضوابط پارکینگ، میزان ساخت و ارتفاع هر منطقه بهترین نقشه را به کارفرما تحویل دهد.
قسمت پایداری ساختمان به مهندس عمران (سازه) مربوط میشود. مهندس سازه باید با ارائه طرحی ایمن، بهینه و خلاقانه، پایداری ساختمان را تضمین کند. مهندس سازه باید به مباحث آئیننامهای و همچنین نرمافزارهای تخصصی این رشته تسلط داشته باشد. در حدی که بتواند بندهای آئیننامه را تفسیر کند.
در اینجا سوالی که برای مهندسین سازه پیش میآید این است که موقع طراحی سازه، کدام نوع اسکلت را انتخاب کنند که در ادامه به اختصار در مورد هر کدام از آنها توضیحاتی میدهیم.
وقتی زمینی داریم که میخواهیم شروع به ساخت کنیم در مرحلهی اول جواز ساخت و مراحل اولیهی اداری و شهرداری و … را در پیش داریم که فرقی ندارد کاربری ساختمان چه باشد، این مراحل در هر کاربری باید طی شود. ولی ما در این مقاله میخواهیم اصول مهندسی طراحی سازه را بررسی کنیم.
فرض اولیه بر این است که ما یک زمین خام و قصد ساخت یک ساختمان را داریم. در قدم اول نیاز به نقشههای معماری داریم. بعد از اینکه نقشههای معماری را مهندس معمار تهیه کرد، باید این نقشهها به دست کارفرما برسد و کارفرما مدل طراحی را بررسی و تایید دهد. بعد از تایید کارفرما این نقشهها باید به مهندسین عمران تحویل داده شود.
در قدم دوم مهندس عمران نحوه چیدمان ستونها را چک میکند که دهانهها خیلی بزرگ نباشند و اسکلت سازهای مناسب را انتخاب میکند. اصولا در سازههای شهری از اسکلت بتنی و فولادی استفاده میشود. در این مرحله با توجه به مزایا و معایبی که در این مقاله گفته خواهد شد و شرایط محیطی زمین (مثلا اگر زمین واقع شده در یک کوچهی باریک است، امکان رفت و آمد جرثقیل و حمل اسکلت فلزی نیست و در اینجا بهتر است از اسکلت بتنی استفاده کنیم) مهندس سازه باید بهترین اسکلت سازهای را انتخاب کند.
بعد از آن انتخاب سقف مناسب، مثلا تیرچه بلوک، دال و … که این هم نیز مانند اسکلت باید شرایط را سنجید که مثلا آیا اکیپ اجرایی که در آن منطقه وجود دارند، توانایی اجرای دال را دارند یا نه؟ همچنین انتخاب سیستم سازهای است که قاب خمشی، سیستم دوگانه و … را نیز طبق شرایط سازهای خود ساختمان، از جمله مساحت، تعداد طبقات، بازشوهایی که در سقف وجود دارد و … و همینطور از روی نقشههای معماری مشخص میکنیم. مثلا اگر سازه از چهار طرف نور میگیرد خیلی نمیتوانیم روی دیوار برشی مانور دهیم. (در این پروسه به جای پنجرهها و دربها دقت شود.)
در قدم سوم مهندس سازه بعد از مشخص کردن موارد بالا، در برنامه ایتبس (و برنامههای مشابه) شروع به مدلسازی سازه میکند و تمامی کنترلهای لازم را روی مدل انجام میدهد. بعد از آن تمامی نقشههای اجرایی را به کارفرما تحویل میدهد. این نقشهها شامل جزئیات فونداسیون و مصالح به کار رفته در آن، پلان آکسبندی ستونها و جزئیات ستونها، پلان تیرها و جزئیات تیرها میباشد. نقشههای سازه همچنین برای تایید همراه با فایلهای ایتبس و سیف تحویل نظام مهندسی داده میشود که وارد قدم بعدی شویم.
در قدم چهارم، نقشههای سازه، معماری و تاسیسات را تحویل تیم اجرایی میدهیم و عملیات ساخت ساختمان را با گودبرداری فونداسیون شروع میکنیم. بعد از گودبرداری زمین برای رسیدن به سطح صاف ابتدا 10 سانتیمتر بتن مگر میریزیم و سپس بسته به نوع اسکلت، باید میلگردهای انتظار یا بیس پلیت ستونها را در این مرحله جایگذاری کنیم. بعد از آن ستونها را متصل میکنیم در مرحلهی بعد اتصال تیرها و بعد قرار دادن سقفها و طبق همین روند به طبقات بعد را اجرا میکنیم.
در قدم پنجم بعد از ساخت اسکلت سازه، نازک کاری ساختمان بر اساس طرح تری دی مکس و نقشههای فاز 2 انجام میشود. این نقشهها در واقع نقشههای مربوط به مهندس معمار است که در آن جزئیاتی مانند گچبری، کابینتها و … مشخص شده است. پس از اجرای جزئیات داخل و همزمان اجرای تاسیسات سازه، نمای ساختمان را اجرا میکنیم که این قسمت هم طبعا از قسمتهای مهم اجرای ساختمان است و در نهایت بازرسیهای نهایی توسط نظام مهندسی و شهرداری انجام میشود و بعد از آن ارائهی پایان کار و تحویل به کارفرما.
امروزه سازههای بتنی به دلیل مزایای ویژهای که دارند مورد توجه بسیاری از کارفرمایان هستند. برای ساخت این سازهها از شن، ماسه و سیمان به اضافهی میلگرد ساده و آجدار استفاده میشود. در واقع وقتی راجع به اسکلت بتنی صحبت میکنیم منظور همان بتن آرمه است.
از بتن آرمه میتوان برای سقف، پله، تیر، ستون، فونداسیون، دیوار برشی، تیرچههای آماده استفاده کرد. در این قسمت به تعدادی از مزایا و معایب این سازه اشاره شده است که به مهندسین برای انتخاب نوع سازه میتواند کمک کند.
در نهایت مواردی که از یک مهندس سازه باید تحویل بگیرید شامل:
سؤالات و ابهامات خود در زمینه طراحی سازه بتنی را از کارشناسان ما بپرسید
سازهی فولادی یکی از انواع سازهی فلزی است که مصالح اصلی آن که برای تحمل و انتقال بارها است، از مقاطع فولادی آماده شدهی در کارخانهها استفاده میشود. اکثر ساختمانهای مسکونی بلند، برجها، سولههای صنعتی و … دارای اسکلت فولادی هستند. اتصالات به کار رفته در این نوع سازهها از نوع جوشی، پرچی یا پیچ و مهره میباشد و بسته به نوع اتصالات و قطعات یکی از این گزینهها انتخاب میشود.
اجزای اصلی این نوع اسکلت تیرهای افقی اصولا I شکل، ستونهای عمودی با مقطع باکس و مهاربندها هستند. مقاطعی که میتوان در این سازه نام برد، مقاطع نورد شدهی آماده که اطلاعات دقیق آنها به صورت استاندارد در جدول اشتال آمده است مانند: ناودانیها، نبشیها، لولهها، باکسها و مقاطع I ، H، Z و C شکل هستند و مقاطع ساخته شده در کارگاه مانند تیرورقها، مقاطع دوبل، صلیبی و …
در ادامه به مزایا و معایبی که این اسکلت دارد میپردازیم.
در این نوع اسکلت خدماتی که باید مهندسین سازه به شما ارائه دهند شامل موارد زیر است:
سازههای صنعتی از فولاد به عنوان عضو باربر خود استفاده میکنند که عموما شامل ستونهای فولادی، تیرهای فولادی و سقفهای فولادی هستند که این اعضا به وسیله پیچ و مهره، جوشکاری و پرچ به هم متصل میشوند.
دو نوع سازهی صنعتی داریم:
سازههای صنعتی سبک برای کارخانههای صنعتی با دهانههای کوچک و متوسط با جرثقیل سقفی کمتر از 20 تن، سالنهای ورزشی کوچک و متوسط و انبارها و .. مناسب است.
سازههای فلزی سنگین چند ویژگی دارد: مصرف فولاد در هر مترمربع بیشتر یا مساوی 250 کیلوگرم بر متراست، ضخامت ورق فولادی اجزا اصلی بیشتر از 10 میلیمتر است، ظرفیت بالابری جرثقیل بیشتر یا مساوی 25 تن است. انواع این سازهها، سازههای فولادی تک دهانه، دو دهانه و چند دهانه هستند.
سازههای صنعتی سنگین در سه مورد زیر کاربرد دارند:
انسان به طور ذاتی در پی خلق شگفتیهای جدید است و همواره در حال ساخت وسایل و ابزاری است که آسایش هرچه بیشتر را در زندگی برایش فراهم کند. سازههای خاص از آن دسته مواردی هستند، که بشر جهت رفاه خود، دست به ساخت آن زده است. پلها، سیلوها، خطوط راهآهن، مخازن مایعات و گازها، سازههای آبی مانند سد و تونلهای انتقال، تونلهای جادهها، توربینهای بادی، دکلهای برق و مخابرات و … در این دسته از سازهها قرار میگیرند.
به این دلیل به این سازهها خاص میگویند چون هر کدام روش طراحی مخصوص به خود را دارند که هر پروژه با دیگری فرق دارد. ممکن است بعضی از سازههای خاص در دستهی سازههای صنعتی باشند ولی صرفا همهی سازههای صنعتی خاص نیستند و روند طراحی خاصی ندارند.
سوله به سازههای فلزی شیبدار که در دهانههای بزرگ بر اساس محاسبات خاص، طراحی و ساخته میشوند، گفته میشود. از این سازهها در کارخانهها، انبارها، سالنهای ورزشی، فروشگاههای بزرگ، مرغداریها و … استفاده میشود.
امر طراحی سوله کاری تخصصی و بسیار دقیق است و فاکتورهای مهمی در طراحی آن دخیل است که بیتوجهی به آنها میتواند هزینهی گزافی را به سازنده تحمیل کند که هم صرفهی اقتصادی را زیر سوال میبرد و هم ممکن است به استحکام و پایداری مد نظر نرسیم. پس برای مطالعهی عمیق و کسب جزئیات در این زمینه به صفحه طراحی سوله مراجعه کنید.
سازههای خرپایی تشکیل شده از اجزای فشاری و کششی میباشند که به شکل مثلثی با اتصال مفصلی به یکدیگر وصل شدهاند و تمامی نیروهای آنها محوری هستند. (برای خمش و برش طراحی نمیشوند.)
انواع سازههای خرپایی شامل خرپای فلزی ساده، خرپای فلزی مسطح، خرپای فلزی فضایی و خرپای فلزی مرکب هستند. این سازهها بیشتر در سقف سولهها و سازه نگهبان خرپایی کاربرد دارند.
از مزایای خرپا میتوان موارد زیر را نام برد:
سازهی فضاکار در واقع مشابه سازهی خرپایی است و یک ساختار سهبعدی و سبک دارد. به هر قطعه از این سازه یک فریم گفته میشود. استحکام این سازهها از طریق محاسبهی بار خمشی وارد شده به سازه تعیین میشود که این بارها شامل دو نوع بار کششی و فشاری هستند که به فریمها منتقل میشود. از این سازه برای پوشش دهانههایی که تکیهگاههای کمی دارند استفاده میشود.
سازهی فضاکار در صنایع مختلف کاربرد گستردهای دارد که میتوان به چند نمونه از آنها اشاره کرد:
سازهی فضاکار مزایا و معایبی نیز دارد که برای بحث تخصصیتر در این زمینه بهتر است مقالهی “سازهی فضاکار” را مطالعه کنید.
طراحی سازهی سبک یکی از به روزترین تکنولوژیهایی است که در صنعت ساخت و ساز مورد استفاده قرار میگیرد. سازهی LSF یکی از رایجترین انواع اسکلت این سازه است که از قطعات گالوانیزهی سرد نورد شده تشکیل میشود. این سازهها بر اساس دیوار باربر طراحی میشوند و ما باید در طراحی، نیروها را به دیوار انتقال دهیم. اجزای تشکیل دهندهی این اسکلت اِستاد و رانر و با مقاطع U و C شکل هستند.
اجرای این سازه بسیار سریع است چون تمامی این مقاطع از قبل ساخته شده و فقط در مکان مورد نظر به یکدیگر وصل میشوند. ولی این سیستم سازهای را نمیتوان در ساختمانهای بالاتر از 5 سقف استفاده کرد.
امروزه در دنیای مهندسی عمران، پروسهی طراحی سازهها، پیشرفت زیادی کرده است. یکی از این پیشرفتها وجود نرمافزارهایی است که میتوان از آنها کمک گرفت و از سازههای بنایی یک طبقه تا آسمان خراشهای با مصالح خاص را با سرعت بالا و به صورت ایمن طراحی کرد. در ادامه یک سری از نرمافزارهای کاربردی در این زمینه را به شما معرفی خواهیم کرد.
در برنامهی سیف امکان مدلسازی و تجزیه و تحلیل سازههای بتنی نیز هست ولی در ایران زیاد در این زمینه استفاده نمیشود.
به کمک این نرمافزار نتیجه تجزیه و تحلیل اسکلت و فونداسیون که از برنامههای قبل به دست آوردیم را با جزئیات طراحی میکنیم و در نهایت نقشههای پرینت گرفته شدهی مورد تایید نظام مهندسی، خروجی این برنامه است.
یکی از مهمترین ویژگیهای این نرمافزارها این است که میتوان از آنها برای نرمافزارهای دیگر خروجی گرفت و بدون نیاز به وارد کردن یک سری اطلاعات پایه آنها را از این برنامه به برنامه دیگری برد و به کار سرعت بخشید.
برخی از مهندسین کم تجربه یا تازهکار، به خاطر جذب پروژه طراحی سازه حاضرند با کمترین مبلغ ممکن این کار را انجام دهند. اما کارفرما باید دقت کند که نقش مهندس سازه، در هزینه کلی پروژه بسیار مهم و حیاتی است. ممکن است شما در هزینه طراحی سازه چند درصد تخفیف بیشتری از مهندس سازه بگیرید اما در هزینه کل سازه، چند برابر آن مبلغ را ضرر کنید.
نرمافزارهایی که در طراحی سازهها به کار میروند، صرفا به منظور افزایش سرعت انجام مراحل هستند. هیچگاه این نرمافزارها نمیتوانند جایگزین علم و دانش یک مهندس سازه شوند.
هیچگاه نمیتوان تعیین کرد که کدامیک از موارد سوال شده مهمتر هستند. چون این دو مانند حلقههای یک زنجیر هستند که در نهایت به اجرای سازه ختم میشوند. تمامی مراحل طراحی نقشههای سازه باید براساس نقشههای معماری انجام شود.
ارائه بهینهترین طراحی سازه
ارائه نقشهها با جزئیات کامل
مشاوره در مورد انتخاب مصالح
طراحی سازه در کمترین زمان
تجربه 14 ساله در طراحی سازه
پشتیبانی تا آخرین مرحله اجرا
بهترین افراد در زمینه طراحی سازه
ارائه نقشهها با جزئیات اجرایی
برای ساختمان خود به دنبال بهترین گزینهها هستید؟
پروژه به موقع و بسیار خوب طراحی شده بود.
سرعت و کیفیت انجام کار توسط گروه رایمون سازه بسیار عالی بود و پروژه من بسیار بهینه و سبک طراحی شده بود.