طراحی سازه یکی از مهمترین بخش ها، در ساخت یک ساختمان به حساب می‌ آید. اینکه چطور بتوان یک سازه را طراحی کرد که مقاومت آن بالا باشد و البته در فضاسازی ساختمانی هم بتوان موفق عمل کرد، راهکارهای خاص خودش را دارد. لازم به ذکر است که این موضوع یکی از علوم مهندسی است که باید افراد آشنا به آن را مورد استفاده قرار داد. تمامی مراحل طراحی یک سازه باید توسط افراد صاحب علم و درایت در این زمینه بررسی شده و از تمام جوانب به آن پرداخته شود. لازم به ذکر است ساختار هایی که با برنامه ریزی دقیق ساخته شود، مطمئناً محکم بوده لذا بار اضافی به سازه وارد نمی شود و در نهایت در برابر زلزله و یا هرگونه بلایای طبیعی و یا غیر طبیعی محکم خواهد بود. ما در گروه ساختمانی دلوس قصد داریم تا در مورد چگونگی انجام طراحی یک سازه و نکاتی که در آن وجود دارد اطلاعاتی را به شما ارائه کنیم. لازم به ذکر است که ویژگی های خاصی برای این موضوع وجود دارد که به آن خواهیم پرداخت.

طراحی سازه چیست

اگر بخواهیم به صورت عمقی به این نکته بپردازیم، باید بگوییم طراحی سازه یک کار تقریباً فنی به حساب می ‌آید. در این کار اسکلت و المان های آن سازه طراحی شده و محیط برای زندگی و یا کسب درآمد آماده می‌ شود. توجه داشته باشید که مهندسین عمران و دفاتر فنی ساختمان برای طراحی سازه مسئولیت آن را به عهده می گیرند. در طراحی سازه چگونگی طراحی، مهاربند ها جای ستون ها، جای دیوارها و... مورد بررسی قرار خواهد گرفت. سپس به انجام و طراحی آن پرداخته می شود. لازم به ذکر است برای طراحی یک سازه باید فرد طراح دارای تجربه و مهارت تیمی برای انجام این کار باشد. توجه داشته باشید که آیین‌ نامه ‌های موجود در این زمینه محدودیت هایی را هم در نظر می‌ گیرد که باید توسط مهندسین محاسبه و رعایت شود. در کل می توان گفت که طراحی سازه به مجموعه اقداماتی گفته می شود که از صفر تا صد توسط فرد و یا افراد متخصص برای ساخت یک ساختمان انجام می شود.

پیشنهاد مطالعه : روش های مقاوم سازی ساختمان در گروه ساختمانی دلوس

طراحی سازه 

به نظر شما می توان برای ساخت یک ساختمان عجولانه اقدام کرد و خیلی سریع یک ساختمان را ساخت؟ مطمعنا خیر؛ طراحی سازه را نمی توان ساده گرفت. باید تمام مهارت و تجربه هایی که برای ایجاد یک ساختمان تازه نیاز است را به کار بگیرید تا سال های سال از بنای آن ساختمان مطمئن باشید. لذا هر چقدر مقاوم تر ساخته شود تا سال های سال برای انجام امور مقاوم سازی، نیاز نیست که اقدام شود. اما در صورتی که بنای آن ساختمان آنقدر که باید، مستحکم نباشد علاوه بر تهدیدهای بلایای طبیعی و یا غیر طبیعی، شما خیلی زود برای بازسازی و یا مقاوم سازی آن ساختمان باید اقدام کنید. پس برای ساخت یک ساختمان باید دوباره هزینه کنید و مطمئناً در بار دوم هزینه بیشتری را نسبت به بار اول انجام خواهید داد. لذا ما در این مقاله قصد داریم تا اطلاعاتی در مورد چگونگی طراحی یک سازه و اقداماتی که در این زمینه باید انجام شود را به شما ارائه کنیم. لذا تا پایان متن با ما همراه باشید.

طراحی سازه شامل چه مواردی می شود

توجه داشته باشید که طراحی بعضی از سازه ها دارای پیچیدگی های خاص خودش است و تجزیه و تحلیل بیشتری را می طلبد. این چالش ها باید از طریق یک فرد و یا افراد حرفه ‌ای پیگیری شود. برای طراحی یک ساختمان سعی کنید از افراد متخصص و دارای مهارت لازم در این زمینه استفاده کنید. برای ساخت یک سازه سعی کنید استانداردهای آن محیط را در نظر گرفته و سپس برای ساختمان سازی اقدام کنید. توجه کنید که از متخصصین طراحی نرم‌ افزاری استفاده کنید تا طراحی های بهتری را در اختیار شما قرار دهند. توجه داشته باشید با توجه به متریال فلزی و یا غیر فلزی که برای ساختمان استفاده می ‌کنید باید در قسمت های مختلف به جنس این مواد توجه کرده و خواص فیزیکی و مکانیکی آن ها را در نظر گرفته تا سازه شما بیش از حد سنگین و یا سبک نشود. توجه داشته باشید بعضی از ساختمان ها طرح ها و شکل های ظاهری مدرن و البته غیرمتعارفی را دارند. برای این ساختمان ها باید محاسبات دقیقی انجام شود تا بهترین مواد ساختمانی که دارای استحکام بالایی است انتخاب گردد. در کل باید برای ساخت سازه و طراحی آن از نکات گفته شده استفاده کرد.

طراحی سازه با هدف طراحی و اجرا  ساختاری مستحکم با قابلیت های عالی انجام می شود تا سازه با گذشت زمان پایدار بماند. در طراحی سازه باید پیکربندی، ابعاد و قطعات به نحوی مشخص شود تا ایمنی، عملکرد خوب و پایایی سازه محقق شود. 

به دلیل اهمیت فرآیند طراحی سازه استاندارهای ملی و بین المللی برای اجرای صحیح آن ارائه شده است. در ادامه قصد داریم به بررسی کلیات طراحی سازه فولادی و طراحی سازه بتنی و روش های آن بپردازیم. 

طراحی سازه فولادی چگونه انجام می شود؟

یکی از فعالیت های مهم و چالش برانگیز در مهندسی عمران و سازه طراحی سازه های فولادی است. 

طراحی سازه فولادی مجموعه اقدامات محاسبه بارها و مشخص نمودن ابعاد مناسب اعضای مختلف سازه برای تحمل این بارها را شامل می شود. 

انواع مختلفی از سازه فولادی وجود دارد که شرایط بارگذاری مورد انتطار در هریک از آن ها متفاوت است. به عنوان مثال ساختمان ها در معرض بارهای استاتیکی ناشی از وزن و لوازم داخلی قرار می گیرند درحالی که هواپیما در معرض بارهای دینامیک ناشی از برخورد بدنه به باد قرار می گیرد. 

استاندارها و آیین نامه های طراحی سازه فولادی دستورالعمل های فنی هستند که الزامات مورد نیاز را برای طراحی و اجرای ایمن سازه فولادی را ارائه کرده اند و طراحی این سازه ها باید مطابق با آن ها باشد.

روش های طراحی سازه فولادی

به طور کلی طراحی سازه های فولادی با روش های زیر انجام می شود:

روش تنش مجاز (ASD) یا الاستیک 

قدیمی ترین روش برای تحلیل و طراحی سازه فولادی روش تنش مجاز است که در آن اثرات احتمالی کاهش مقاومت و افزایش بارهای مورد انتظار به کمک ضریب اطمینان تنها در یک مرحله منظور می شود. 

(ضریب اطمینان>۱)/(تنش خرابی یا تنش تسلیم)= تنش مجاز

ضریب اطمینان بزرگتر از یک می باشد. درنتیجه در محاسبات مقادیر کمتری برای مقاومت در نظر گرفته می شود. 

هدف در روش ASD مهار کردن بار مجاز می باشد. در این روش طراحی سازه در اثر وارد شدن تنشی که بیشتر از تنش مجاز باشد خراب می شود.  

روش مقاومت نهایی یا پلاستیک (LRFD)

در این روش برای طراحی سازه فولادی ضریب اطمینان تنها در بارها ضرب می شود. درنتیجه بارهای مورد انتظار افزایش داده می شوند ولی مقاومت اصلی در محاسبات وارد می شود. 

روش حالات حدی 

در این روش بخشی از ضریب اطمینان در بارها و بخشی از آن در مقاومت ها اثر می گذارد. درنتیجه هم بارها افزایش می باید و هم مقاومت پایین می یابد. 

از آنجایی که عدم اطمینان موجود هم ناشی از بارها است و هم مقاومت بنابراین روش حالات حدی ایمن ترین روش برای طراحی سازه های فولادی می باشد.

پیشنهاد مطالعه :  شما می توانید برای اطلاع و نحوه طراحی سوله در گروه ساختمانی دلوس با ما در ارتباط باشید.

طراحی سازه های بتنی چگونه انجام می شود؟

از دیگر زیر مجموعه های طراحی سازه، طراحی سازه بتنی است که با طراحی سازه فلزی تفاوت هایی دارد. همچین چالش های کمتری دارد. 

بتن به دلیل عمر مفید بالا و مقاومت بیشتر در ساخت و سازها و پروژه های بزرگ سدسازی و پل سازی استفاده می شود.

روش های طراحی سازه بتنی 

تحلیل و طراحی سازه های بتنی را می توان به روش های زیر انجام داد:

روش تنش مجاز یا الاستیک 

در این روش بارهای وارد شده بر سازه محاسبه می شوند.

 سپس تنش های مجاز مشخص می شود. تنش مجاز از حاصل تقسیم تنش حدی ماده بر ضریب اطمینان بدست می آید. 

 در این روش عضو سازه ای به نحوی طراحی می شود که تنش های ناشی از اثر بارهای بهره برداری(بار زنده، بار مرده، بار زلزله و بار برف) از تنش های مجاز تجاوز نکند. 

از معایب این روش فرض الاستیک بودن بتن است در صورتی که بتن تحت تأثیر تنش های کم نیز رفتاری غیر الاستیک از خود نشان می دهد. 

 روش مقاومت نهایی یا پلاستیک 

در روش مقاومت نهایی برای طراحی سازه بتنی بارها به کمک ضریب افزایش بار افزیش داده می شوند و بار افزایشی بدست می آید.

بارهای افزایشی به سازه بتنی وارد می شوند و مقاومت لازم در هر مقطعی انداره گیری می شود.

درنهایت سازه باید طوری طراحی شود که مقاومت آن از مقاومت حاصل شده بیشتر باشد.

در بیشتر موارد این روش برای طراحی سازه بتنی استفاده می شود زیرا رفتار غیر خطی بتن نیز وارد محاسبات می شود.

روش حالات حدی 

این روش بر مبنای حالات حدی برای تکامل روش مقاومت نهایی ابداع شده است ولی هنوز نتوانسته جایگزین این روش در آیین نامه ACI شود.

در این روش طراحی سازه با توجه به سه حالت حدی زیر انجام می شود:

• حالت حدی نهایی (ظرفیت باربری)
• حالت حدی تغییر شکل
• حالت حدی ترک خوردگی یا بازشدن ترک ها

طراحی سازه آنلاین

طراحی سازه های فولادی و بتنی نیازمند دانش فنی بسیار بالا است و باید این کار به گروهی متخصص و قابل اطمینان سپرده شود.

فرآیند طراحی سازه ها به صورت آنلاین و حضوری توسط مهندسین عمران انجام می شود.

کارفرمایان می توانند در زمینه طراحی معماری نیازهای خود را مشخص کنند و پس از بررسی پروژه های انجام شده در سامانه های طراحی سازه آنلاین از خدمات طراحی آنلاین بهره ببرند. با خدمات آنلاین طراحی سازه می توانید با کیفیت بالا و همچنین قیمتی مناسب در زمان کمتری طراحی سازه خود را انجام دهید. 

پیشنهاد مطالعه :  شما می توانید برای اطلاع و نحوه بهسازی سازه در گروه ساختمانی دلوس با ما در ارتباط باشید.

مراحل طراحی سازه 

در  مراحل طراحی سازه باید سه بخش مهم و اساسی را مد نظر قرار داد. اولین مرحله برنامه ریزی است. برنامه ریزی در طراحی یک سازه شامل مواردی است که به آن ها اشاره خواهیم کرد. شما در ابتدا باید بررسی کنید که الزامات و تجهیزات مورد نظر شما برای ساخت یک ساختمان چه چیزی می باشد. در این مرحله باید دقیقاً عنوان شود که مساحت یک سازه، طرح اولیه آن و شکلی که در پایان خواهیم داشت به چه صورت است.

توجه داشته باشید که در این مرحله قبل از آنکه به طراحی سازه بپردازید، مهندسان و افراد خبره در این زمینه راهکارها و همچنین نکاتی که باید به آن ها عمل شود را عنوان کرده و سپس برای اقدامات عملیاتی پروژه را پیش می برند. لازم به ذکر است که در مرحله برنامه ریزی باید به خیلی از نکات توجه شود. شما باید یک ساختمان را با توجه با آداب و رسوم، فرهنگ و نکات قانونی، برآورد مسائل اقتصادی و یا بودجه که برای این کار در نظر گرفته اید انجام دهید. 

اما بخش دوم بخش طراحی است. مرحله طراحی مرحله ای است که در آن طرح اصلی و برنامه ریزی دقیق ارائه می شود. این مرحله به نقشه کشی های فیزیکی که با استفاده از دست و یا نرم افزارهای رایانه‌ای صورت می پزیرد، پرداخته می شود.

اما در بخش سوم ما ساخت و ساز را داریم. در این بخش تمام تجهیزات و موادی که برای ساخت یک سازه نیاز است و البته نیروی کار تهیه شده و مراحل اجرای طراحی سازه پیگیری می ‌شود. در این بخش مهندسین ناظر بر تمام فعالیت هایی که انجام می شود نظارت دارند. لازم به ذکر است در بخش ساخت یک سازه چالش ها و مشکلات بر عهده تیم ناظر است.

روند طراحی یک سازه

طراحی یک ساختمان شامل پیچیدگی خاصی نمی باشد. اما باید به صورت دقیق انجام شود. به طور مثال شما برای طراحی یک ساختمان در ابتدا باید تمامی برنامه ‌ریزی‌ های خود را به صورت دقیق انجام دهید. باید بررسی کنید که در میزان فضایی که به شما ارائه شده برای ساخت ساز، چه محدودیت ها و تهدیدهای وجود دارد. سپس با یک برنامه ریزی دقیق برای ساخت یک سازه اقدام می کنید. در مرحله بعد شما باید تمامی نیاز های ساخت آن ساختمان را در نظر بگیرید. شما باید در ابتدا بررسی کنید که متریال مورد نیاز شما چیست؟ تعداد کارگران و افرادی که باید در آن محیط کار کنند چقدر است و سپس نقشه های فیزیکی آن ساختمان باید تهیه شود. در مرحله بعد باید به ساخت آن ساختمان اقدام شود. در کل می توان گفت که روند طراحی سازه آنقدر پیچیده نیست و شما می توانید با یک برنامه ریزی دقیق از صفر تا صد یک ساختمان محکم و قدرتمند را بسازید. لازم به ذکر است که شما در ابتدا تا انتها باید برای ساختن ساختمان از وسواس خاصی استفاده کنید تا بهترین سازه را داشته باشید.

سخن پایانی

در پایان حتماً و حتماً توجه داشته باشید که از متریال درجه یک برای ساختمان خود استفاده کنید. بعضی از افراد با توجه به شرایط مالی نامناسب، مواد درجه دو یا سه را خریداری می کنند. اما توصیه ما به افراد این است که در هر شرایطی (حتی در صورت خوابیدن پروژه تا تهیه بودجه مناسب) متریال درجه یک استفاده کننده. لذا متریال درجه دو یا سه در کوتاه مدت مستهلک شده و نیاز به بازسازی در آن ها به چشم می خورد. برای طراحی سازه سعی کنید افرادی را استفاده کنید که پروژه های موفقی داشته باشند. البته از نیروی جوان هم در طراحی سازه می توان استفاده کرد. لازم به ذکر است که یک ساختمان با توجه به کاربری آن باید طراحی شود. به طور مثال یک سازه، سازه تجاری و یک سازه، سازه مسکونی است. پس نوع هزینه ها، نوع ساخت، نوع فضا سازی و... در هر کدام متفاوت است و باید از متخصصین امر در این زمینه استفاده کنید.