مقاله تحلیلی: طراحی مبتنی بر عملکرد، رویکرد سال های آینده طراحی سازه‌ها- پارت اول

 ما مهندسان سازه اغلب در شرایطی قرار می‌گیریم که خود باعث آن شده‌ایم. ما طراحی خود را با دسترسی آسان به اطلاعات، نرم‌افزارهای طراحی و آنالیز قدرتمند و جمع‌آوری و آنالیز داده‌ها پیش می‌بریم. بااین‌حال محدودیت‌های آیین‌نامه‌ای مانعی بر سر راه بهره‌گیری کامل از این قابلیت‌ها محسوب می‌شوند. ازآنجاکه ما اهداف متعددی ازجمله ایمنی، اقتصاد، پایداری و استحکام؛ را در طراحی مدنظر داریم، و مجبور هستیم از راه‌حل‌های آیین‌نامه‌ای استفاده کنیم ، اغلب هیچ‌کدام از اهداف ذکرشده  به‌طور مطلوب تأمین نمی شود.

اگرچه تقریباً همه رویکردهای مدرن طراحی در پی دستیابی به سطحی از عملکرد هستند اما سطوح عملکردی خاص را پشتیبانی نمی‌کنند. در عوض اگر طرح با معیارها، جزئیات، مقاومت و سختی آیین‌نامه‌ای تطابق داشته باشد، این‌گونه به نظر می‌رسد که به عملکرد مطلوبی در آینده برسیم. ما معتقدیم که سازه‌های ایمنی طراحی می‌کنیم اما اغلب اطلاعی از حاشیه اطمینان واقعی یا دیگر رویکردهای طراحی که به سطح عملکردی مطلوب‌تری منجر می‌شود، نداریم. بدتر از همه اینکه ما اغلب نمی‌دانیم طراحی را باید برای چه سطحی از عملکرد انجام دهیم.

به همین دلیل است که نمی‌توانیم از همه قابلیت‌های خود در فرآیند طراحی استفاده کنیم. در حال حاضر مهندسان سازه به‌جای توسعه راهکارهای خلاقانه و نوآورانه برای مقابله با مشکلات چندگانه در مسیری حرکت می‌کنند که بهره‌گیری از ضوابط پیچیده آیین‌نامه‌ای، ارزش محسوب می‌شود. در جوامع کنونی امکان استفاده حداکثری از منابع محدود همچون زمان، پول، انرژی و مصالح وجود ندارد. سازه‌های کنونی به شکلی طراحی می‌شوند که لازم است برای تأمین همه اهداف، همه شرایط برای همه سازه‌ها لحاظ شود. این سبک از طراحی که ناشی از محدودیت‌های آیین‌نامه‌ای است، قابلیت اطمینان مشخصی ندارند چراکه ارزیابی مستقیم عملکرد سازه ممکن نیست.

طراحی مبتنی بر عملکرد بر این فرض استوار است که سیستم‌های سازه‌ای باید الزاماً اهداف خاص عملکردی را تأمین کنند. در این رویکرد سطح عملکرد مورد انتظار برای طرح پایانی تعریف و تعیین می‌شود. طراح مبتنی بر عملکرد با تعیین هدف نهایی در نقطه شروع، روند طراحی را تغییر می‌دهد. پس از آن مهندس طراح با استفاده از خلاقیت و نوآوری و بهره‌گیری از علم و اصول مکانیک مصالح و سازه‌ها و بدون درگیری با موارد غیرضروری و ضوابط آیین‌نامه‌ای دست و پا گیر به بررسی راهکارهای بهینه برای دستیابی به اهداف چندگانه می‌پردازد. روند طراحی با اثبات سطح عملکرد مورد انتظار به‌واسطه آنالیز، شبیه‌سازی، تست یا ترکیبی از این موارد به پایان می‌رسد.

اهداف عملکردی تعریف‌شده، اصل مهم فرآیند طراحی هستند. لازم است که سطح خسارت یا سرویس‌دهی با توجه به خطرات مختلفی که تأثیرهای به خصوصی برسازه‌های خاص دارند، توضیح داده شود. در طراحی مبتنی بر عملکرد نیاز به معیارهای کمی همچون موارد زیر داریم:

1. احتمال فروریزش سازه باید طی وقوع یک زلزله حداکثری کمتر از 10 درصد باشد.
2. نباید بیش از یک رویداد وزش باد (با دوره بازگشت ده‌ساله) باعث نوسان سازه و ایجاد مشکلاتی برای ساکنان شود.

تعیین این اهداف عملکردی و توافق ذینفعان درباره این اهداف بااینکه چالش‌برانگیز خواهد بود اما امری مهم در فرآیند طراحی محسوب می‌شود.

 منبع

 نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

مطالب مرتبط:

•  مقاله تحلیلی: طراحی مبتنی بر عملکرد، رویکرد سال های آینده طراحی سازه‌ها- پارت دوم

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.