مقاله تحلیلی:‌ ۶ فرآیند اصلی طراحی سازه

مقاله تحلیلی:‌ ۶ فرآیند اصلی طراحی سازه

 پس از نهایی شدن نقشه‌های معماری، فرآیند آماده‌سازی طراحی سازه شروع می‌شود. مهندس سازه که مسئول طرح است باید ملاحظات مختلفی را برای انجام کارها در نظر بگیرد. در این مقاله به 6 فرآیندی که باید در طراحی سازه‌ای در نظر گرفته شود،‌اشاره می گنیم.

۱- آیین‌نامه، استانداردها و معیارهای طراحی

تسلط بر آیین‌نامه‌ها و معیارهای طراحی که از آن‌ها استفاده می‌کنیم در طراحی سازه‌ای الزامی است. این مبنا و دستورالعمل طراحی سازه است. آیین‌نامه طراحی مورد استفاده در طراحی ما به محل پروژه بستگی دارد. عموماً معیارهای طراحی سازه مبتنی بر آیین‌نامه‌ها و استانداردها هستند. در صورت لزوم آیین‌نامه‌های مکمل و آیین‌نامه‌های محلی هم در نظر گرفته می‌شوند.

معمول‌ترین آیین‌نامه‌های طراحی مورد استفاده در اکثر کشورها آیین‌نامه‌ها و استانداردهای بین‌المللی مانند استانداردهای انگلیسی، آیین‌نامه اروپایی و آیین‌نامه‌های آمریکایی هستند. هر آیین‌نامه بر اساس کاربردهایش بخش‌هایی دارد؛ مثلاً هنگام استفاده از آیین‌نامه‌های آمریکایی می‌توانیم به ASCE 7 برای بارگذاری، به UBC-97 برای بارگذاری لرزه‌ای، ACI 318 برای طراحی سازه‌های بتنی و به AISC برای سازه‌های فولادی مراجعه کنیم.

گاهی مسئول مربوطه استفاده از آیین‌نامه‌های معادل را هم می‌پذیرد؛ بنابراین به‌عنوان یک طراح دانستن آیین‌نامه‌ها و استانداردهایی که در پروژه قابل پذیرش هستند اهمیت دارد.

 ۲- ملاحظات و محاسبات بار

بعد از شناسایی آیین‌نامه‌هایی که می‌خواهیم در طراحی از آن‌ها استفاده کنیم، باید ملاحظات و محاسبات بار را در نظر بگیریم. ملاحظات بار به نوع کاربری پروژه بستگی دارد. در اینجا سه بارگذاری اصلی ساختمانی اختصاص داده می‌شوند. بار مرده (DL) که معمولاً از وزن خود عضو یا سازه تشکیل شده است، سربار بار مرده (SDL) که از نازک‌کاری‌های طبقه و وزن تیغه‌ها تشکیل شده است و بارهای زنده (LL) که شامل بارهای در حال حرکتی است که سازه تحمل می‌کند. بسته به ارتفاع پروژه، یک بار باد و بار لرزه‌ای هم باید در نظر گرفته شود. این ملاحظات بار در آیین‌نامه و استانداردهای طراحی تعیین شده است. در استانداردهای آمریکایی این ملاحظات در ASCE 7 آمده است.

ترکیب‌های باری که باید از آن‌ها استفاده کنیم هم لازم است لحاظ شوند. ترکیب‌های بار استاندارد طبق حالت حدی نهایی (ULS) و حالت حدی بهره‌برداری (SLS) استفاده می‌شوند. ULS و SLS در آیین‌نامه‌های طراحی که قبلاً اشاره کردیم هم موجود هستند.

۳- پیشنهاد سیستم قاب

سیستم قاب بخش حیاتی از طراحی سازه است. ایمنی کلی سازه به این سیستم بستگی خواهد داشت. در این مرحله مهندس باید بهترین تکیه‌گاه سازه‌ای را پیدا کند. طراح باید چارچوب احتمالی پروژه را بدون مصالحه در مورد ایمنی ساختمانی که طراحی می‌کند مطالعه و بررسی کند. ضخامت‌های استاندارد دال‌ها، ابعاد تیرها و ستون‌ها، موقعیت‌ها و جهت‌های آن‌ها در ابتدای طراحی در نظر گرفته می‌شوند. دیگر گروه‌ها مانند معماری و MEP هم باید هماهنگی مناسبی داشته باشند. قبل از مدل‌سازی سازه، یک سیستم قاب برای نقشه معماری تعیین می‌شود تا اطمینان حاصل شود که جنبه‌های معماری تحت تأثیر قرار نمی‌گیرند. سپس قاب پیشنهادی با محاسبات دستی و با استفاده از نرم‌افزار سازه‌ای بررسی می‌شود.

۴- مدل‌سازی سازه‌ای و طراحی دستی

وقتی سیستم قاب نهایی شد، اعتبار سنجی آن با استفاده از مدل‌سازی سازه انجام می‌شود. با استفاده از نرم‌افزارهای سازه‌ای موجود در بازار، می‌توان به‌راحتی مدل‌سازی سازه‌ای را انجام داد. با استفاده از نرم‌افزارهای مدل‌سازی سه‌بعدی سازه مانند ETABS و Staad.Pro، تعیین نیروهای طراحی لازم برای طراحی اعضای سازه‌ای مانند تیرها، دال‌ها، ستون‌ها و پی‌ها کار راحتی است. طراح می‌تواند به‌راحتی دیگر کنترل‌های لازم را هم انجام بدهد.

درصورتی‌که به دلایلی نرم‌افزار سازه در دسترس نبود، طراح می‌تواند طراحی دستی انجام دهد. بااین‌حال طراحی دستی به پروژه‌های کوچک محدود می‌شود و نیازی به گفتن ندارد که فرآیند طراحی دستی بسیار زمان‌بر است. توصیه می‌شود که پروژه با استفاده از نرم‌افزار سازه مدل‌سازی شود و از محاسبات دستی برای کنترل‌های اعضای سازه‌ای استفاده گردد.

۵- طراحی اعضای سازه‌ای

طراح باید آرماتوربندی تیرها را طبق بارهای وارده انجام دهد. طراحی دال و کنترل آرماتور تقویتی برش پانچ هم مورد نیاز است. لحاظ کردن کمانش در طراحی اعضای عمودی مانند دیوارهای برشی و ستون ها نیز الزامی است. مهم‌تر از همه این‌که از نیروهای به‌دست‌آمده یا بارهای ستون که پی بر اساس ترکیب‌های بار SLS تحمل می‌کند باید در طراحی پی لحاظ گردد.

۶- تهیه نقشه ‌سازه

بعد از انجام تمام فرآیند طراحی، یک طرح اولیه از قاب سازه‌ای به طراح سازه داده می‌شود تا آن را به نقشه سازه‌ای تبدیل کند. در این مرحله مهندس طراح سازه باید بر کار نظارت داشته باشد تا همه جزئیات در نقشه‌های سازه‌ای لحاظ شده باشند. نقشه سازه‌ای باید قبل از اخذ مجوز ساختمان بررسی نهایی شود. 

منبع

 نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

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

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

PDF

برای مشاهده کامل این محتوا می بایست مبلغ مورد نیاز را از اعتبار خود پرداخت کنید

برای کاربران ویژه رایگان است

نوع فایل دریافتی :
PDF
اعتبار مورد نیاز : 500 تومان
دریافت فایل PDF و حمایت از ترجمه کنندگان500 تومان
پرداخت 500 تومان و مشاهده محتوا
درباره نویسنده
عکس‌های alikhalili60

علی اکبر خلیلی

كارشناس ارشد مهندسی و مدیریت ساخت
سوالات مرتبط
عکس کاربر
0پاسخ
زمان قالب بردری 9-121-10 در مبحث نهم مقررات ملی منظور از پایه های اطمینان چیست؟
مثال عرض کنم ،برای اجرای سقف تیرچه بلوک بعضی شناژها و تای بیم ها بایستی قالب زیرین بسته شود و زیر قالب شمع گذاری می گردد....ایا این شمع همان پایه اطمینان است...جدولی که در مبحث نهم برای قالب برداری داده شده میگه قالب زیرین تیر 7 شبانه روز و پایه های اطمینان 10 شبانه روز....این تناقض نیست؟
عکس کاربر
1پاسخ
پیشنهاد و کمک برای داشتن آینده شغلی خوب در مهندسی ساختمان به یک دانشجو
با سلام خدمت دوستان من ترم اول کارشناسی عمران هستم و گرایشم به مهندسی ساختمان هست. میخام از همین الان شروع کنم تا آینده شغلی خوبی داشته باشم از شما دوستان درخواست دارم تا من رو در روش هایی درس خوندن موثر ، برنامه های لازم و کاربردی ، مهارت های لازم و کاربردی ، سایت ها و ارگان های مربوطه ، مقالات و اطلاعات پایه و مورد نیاز و هر چیزی که بنظرتون برای من مفید و به درد بخور هست رو ممنون میشم مشوره بدید. خیلی ممنون.
عکس کاربر
2پاسخ
مشکل گرفتن خروجی drrawing درتکلا استراکچرز 2018 و 2019
سلام و عرض ادب وقتی میخوام از تکلا 2018 و 2019خروجی بگیریم فرمت drrawing نرم افزار هنگ می کنه هر دو را نصب کردم ولی هر دو به محض drrawing گرفتن هنگ می کند
ورود به بخش پرسش و پاسخ
  • برای ارسال دیدگاه وارد شوید یا ثبت نام کنید .
  • در دانشنامه 808 بیشتر بخوانید ...

    تقویم آموزشی

    12 آبان 1398
    مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی
    20 آبان 1398
    پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله
    21 آبان 1398
    مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی
    28 آبان 1398
    دانشگاه صنعتی مالک اشتر
    28 آبان 1398
    مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی
    28 آبان 1398
    دانشگاه شهید بهشتی
    5 آذر 1398
    مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی
    19 آذر 1398
    مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی
    19 آذر 1398
    دانشگاه میعاد با همکاری دانشگاه شیراز
    26 آذر 1398
    دانشگاه جامع علمی کاربردی سازمان همیاری شهرداری ها
    2 دى 1398
    سازمان بسیج مهندسی صنعتی استان گیلان
    30 دى 1398
    دانشگاه جامع علمی کاربردی سازمان همیاری شهرداری ها
    5 اسفند 1398
    مرکز مطالعات و تحقیقات علوم و فنون بنیادین در جامعه
    18 آبان 1399
    کمیته ملی سدهای بزرگ ایران

    موسسه 808 نماینده موسسات جهانی در ایران

    پکیج استثنایی 808