طراحی سازه چیست؟
طراحی سازه یکی از گرایش های رشته مهندسی عمران است که در حوزه طراحی برای ساخت انواع ساختمان ها کاربرد دارد. طراحی سازه با هدف تأمین باربری و ایجاد مقاومت کافی برای ساختمان در برابر انواع نیروهای وارد بر ساختمان است. نیروهایی مانند نیروهای باد، زلزله، بارمرده و بار زنده وارد بر سازه.
طراحی سازه توسط چه کسی انجام می شود؟
شخصی که طراحی سازه یک ساختمان را در دست می‌گیرد، می‌بایست با شرکت در آزمون نظام مهندسی، به صورت رسمی، پروانه اشتغال به کار را کسب کرده باشد. پروانه نظام مهندسی در چهار درجه صادر می‌شود: ارشد، پایه ۱، پایه ۲ و پایه ۳. به هر کدام از این پایه ها سهمیه مشخصی برای فعالیت اختصاص داده شده است. به شخصی که به تازگی در آزمون نظام مهندسی قبول می‌شود، در ابتدا پروانه پایه ۳ داده می‌شود. این شخص می‌توان با کسب تجربه و موفقیت در عملکرد خود، پایه خود را ارتقاء داده و پروانه ارشد را از آن خود کند. طراحی سازه ساختمان جزئیات زیادی دارد که با تمرین و تکرار می‌توان بر آن مسلط شد. مهندسان عمرانی که مدرک کارشناسی این رشته را دارند، می‌توانند پس از گذشت ۳ سال از دریافت مدرک، در آزمون نظام مهندسی شرکت کنند.
مواردی که در طراحی سازه ساختمان باید به آن توجه کرد
مواردی وجود دارد که قبل از شروع کار و در حین طراحی سازه باید مورد توجه قرار گیرند؛ این موارد عبارتند از:
- تعیین و محاسبه متراژ زمین.
- تعیین تعداد طبقات ساختمان بر اساس متراژ زمین.
- تعیین نوع سازه.
- کاربری ساختمان.
- شرایط خاص زمین شناسی منطقه.
- اجرای آیین نامه ها و رعایت استانداردها.
- توجه به طراحی معماری ساختمان مربوطه که در مرحله قبل و توسط مهندس معمار انجام شده است.
مراحل طراحی سازه ساختمان
- تهیه نقشه های فاز صفر.
- طراحی و محاسبه بهینه سازه.
- ارائه دفترچه محاسبات سازه.
- ارائه لیستوفر.
- کنترل محاسبات سازه.
تهیه نقشه های فاز صفر اولین مرحله در طراحی سازه ساختمان
در این مرحله، مطالعه اولیه به منظور شناسایی پروژه و آشنایی با آن انجام می‌گیرد. در این مرحله، نقشه ها با رعایت و در نظر گرفتن نوع کاربری ساختمان تهیه می‌شود. سپس نقشه‌های تهیه شده باید به تأیید کارفرما برسد تا پس از آن، ادامه کار پیش رود.
طراحی و محاسبه بهینۀ سازه
پس از مرحله فاز صفر و بعد از آنکه مشخص شد اسکلت سازه فولادی است یا بتنی، لازم است محاسبات دقیق مربوط به سازه فولادی یا بتنی انجام شود. طراحی و محاسبات مربوط به آن باید به نحوی صورت گیرد که منجر به بهینه سازی در ساخت ساختمان شود. به این معنا که کمک شایانی به صرفه جویی در استفاده از مواد و مصالح ساختمان کند.
ارائه دفترچه محاسبات سازه
نقشه های محاسبات سازه به طور کلی در قالب یک دفترچه که دفترچه محاسبات سازه نام دارد، تدوین می‌شود. این دفترچه باید به سازمان های مربوطه ارائه شود. هر قدر نقشه های هر مرحله به اصول و استانداردها نزدیک تر باشد و مطابق مقررات تهیه شده باشد، از اتلاف زمان در مراحل تأیید نقشه ها، جلوگیری می‌شود.
ارائه لیستوفر
مهندسی که طراحی سازه یک ساختمان را بر عهده دارد، باید یک لیست از مصالح مورد نیاز سازه ای که طراحی کرده است ارائه دهد. لیستوفر کمک می‌کند تا مصالح مورد نیاز در ساخت ساختمان را به سهولت و با آگاهی تأمین کرد. همچنین این مزیت را دارد تا بدانیم قدم به قدم باید چه مصالح تأمین کنیم. لیستوفر جدولی است که معمولا برای میلگرد مورد استفاده در ساخت ساختمان (چه سازه های فولادی و چه سازه های بتنی) تهیه می شود. در مورد سازه های فولادی، مهندس سازه علاوه بر میلگرد، باید دیگر مصالح فولادی مورد نیاز را نیز لیست کند. مثلا طراح سازه در لیستوفری که ارائه می‌دهد، لیست می‌کند که چه تعداد میلگرد آجدار با قطر ۱۰ میلیمتر برای ساختمان لازم است. به این ترتیب:
- وزن تمامی آرماتورهای لازم در ساختمان محاسبه می شود.
- وزن کل آرماتورها به تفکیک سایز مشخص می شود.
- طول میلگرد مصرفی در پروژه به تفکیک سایز تعیین می گردد.
کنترل محاسبات سازه
کنترل محاسبات سازه در تمامی مراحل لازم است. گاه نیز هر مرحله یا برخی از مراحل پروژه نیاز به کنترل محاسبات و اصلاح دفترچه محاسبات دارد. مهندس طراح سازه موظف است محاسبات انجام شده در هر مرحله از پروژه را مرحله به مرحله کنترل کند.
