مقاله تحلیلی:‌ نقش نرم‌ افزار های مهندسی در شکست‌ های سازه‌ ای

مقاله تحلیلی:‌ نقش نرم‌ افزار های مهندسی در شکست‌ های سازه‌ ای

اگر سازه آن‌طور که بسته نرم‌افزاری پیشرفته شما پیش‌بینی کرده رفتار نکند، چه‌کار می‌کنید؟

صبر می‌کنید و از بسته نرم‌افزاری‌تان سؤال می‌کنید؟

یا حداقل فکر می‌کنید که کاش می‌توانستید ...

استادیوم مرکزی هارتفورد

سقف استادیوم مرکز شهری هارتفورد در ایالت کانتیکت، با ابعاد 91.4 متر در 110 متر در ارتفاع 25.3 متری روی یک استادیوم 10000 نفری معلق است. قاب فضایی پیچیده آن یک شبکه عنکبوتی با 2300 عضو فولادی منفرد بود که روی چهار برج قرار گرفته است.

حتی قبل از تکمیل کار ساخت‌وساز هم مشکلاتی وجود داشت. وقتی قاب فضایی در روی زمین سر هم شد، قبل از اینکه بلند شده و به روی برج‌ها منتقل شود، دچار تغییر شکل بیش‌ازحد انتظار شد.

مثل اینکه طراحان چیزی را از قلم انداخته بودند.

اما به نظر می‌رسد به مشکل رسیدگی نشد، سقف بلند شد و در جای خود قرار گرفت و بعداً دیده شد که مشکل تغییر شکل بدتر هم شد – سقف حالا بیش از دو برابر مقدار پیش‌بینی‌شده خیز پیدا کرده بود. طراحان معتقد بودند چنین ناسازگاری‌هایی به دلیل فرضیات ساده‌شده‌ای که در محاسبات نظری انجام داده‌اند قابل پیش‌بینی بود.

سپس پیمانکار نصب پانل‌های پوشش روی قاب فضایی متوجه مشکل دیگری شد. قاب فضایی اعوجاج خیلی زیادی داشت – احتمالاً در اثر تغییر شکل‌های بزرگ. این اعوجاج باعث از بین رفتن نظم براکت¬های تکیه‌گاه پانل‌ها شده بود؛ اما وقتی به طراحان گفته شد، دوباره گفتند که نگرانی وجود ندارد؛ بنابراین براکت¬ها را بریده و بزرگ‌تر کردند تا باوجود این اعوجاج کار نصب انجام شود.

چندین شکایت هم از طرف مردم دریافت شده بود – تغییر شکل سقف به شکلی بود که احساس ناراحتی کرده بودند؛ بنابراین شهر هارتفورد با طراحان تماس برقرار کرد که آن‌ها مجدداً از طرح خود دفاع کردند.

پنج سال بعد، شب 18 ژانویه 1978، این استادیوم زیر بار سنگین‌ترین برف از زمان ساخت خود قرار گرفت؛ اما بار برف فقط نیمی از بار طراحی بود، بنابراین سازه باید این بار را به‌راحتی تحمل می‌کرد.

اما نکرد.

در ساعت 4:19 صبح، قاب فضایی 1270 تنی فروریخت. تنها شش ساعت قبل از اینکه 5000 نفر بنشینند و بازی بسکتبال را نگاه کنند.

دلیل شکست

پس چه اتفاقی افتاده بود؟

به نظر می‌رسید که طراحی اصلاً کافی نبوده است. سازه بلافاصله پس از تکمیل ساخت شروع به فروریختن کرده بود – بعضی از اعضای قاب فضایی اضافه‌بار بیش از 800% را متحمل شدند.

طراحان کجا اشتباه کرده بودند؟

مشکل به دلیل اعتماد بیش‌ازحد به نرم‌افزار کامپیوتری ایجاد شده بود.

شرکت طراحی مسئولین شهر هاتفورد را قانع کرده بود که یک بسته نرم‌افزاری تحلیل پیشرفته بخرد. آن‌ها گفته بودند که استفاده از این بسته برای طراحی باعث صرفه‌جویی نیم میلیون دلاری در هزینه‌های ساخت‌وساز می‌شود.

اما این نرم‌افزار باعث ایجاد چندین نقص در سازه و منجر به طراحی ناکافی شد. ما اینجا به این نقص‌ها نمی‌پردازیم، اما آخرین آن‌ها این است که نرم‌افزار بر فرضیاتی تکیه کرده که در عمل برای سازه قابل کاربرد نبوده و این فرضیات به تفاوت‌های بسیار بزرگ بین رفتار واقعی و پیش‌بینی‌شده سقف و در نهایت فروریختن آن منجر شده بود.

عوامل انسانی

اما برای من این جذاب‌ترین جنبه شکست نیست.

این عامل گویای این نیست که چرا طراحان، وقتی‌که رفتار متفاوت سازه و تنش‌های آن را دیدند، نتایج طراحی نرم‌افزار را بازنگری نکردند.

شاید شما بگویید که این همان کاری است که شما انجام می‌دادید و احتمالاً همین کار را هم می‌کردید؛ اما در واقع همه ما مهندسانی را می‌شناسیم که اعتماد زیادی به اعتبار نتایج نرم‌افزارهای کامپیوتری دارند و برایشان مهم هم نیست که مقایسه این نتایج با عملکرد سازه در واقعیت چگونه است. یکی از بدترین مشکلات نرم‌افزارها این است که می‌تواند اعتمادبه‌نفس اضافی ایجاد کنند که به‌نوبه خود باعث ایجاد وابستگی بیش‌ازحد می‌شود. این چیزی است که در هارتفورد اتفاق افتاد. وقتی آن‌ها اصرار دارند که از بسته نرم‌افزاری پیشرفته استفاده کنند، چرا باید به خروجی‌های این بسته شک داشته باشند؟ این شک معادل شک داشتن به تصمیم خرید نرم‌افزار از همان اول است.

حالا من نمی‌گویم که استفاده از نرم‌افزار کامپیوتری همیشه بد است. بد نیست، نرم‌افزار بسیاری از کارهای کسل‌کننده، روتین و گاهی پیچیده را به‌صورت خودکار انجام می‌دهند. سؤال واقعی این نیست که آیا ما باید به استفاده از نرم‌افزار کامپیوتری وابسته باشیم، بلکه این است که نباید بیش‌ازحد به آن وابسته باشیم. بسیاری فکر می‌کنند که در حال حاضر ما نسلی از برنامه‌نویس‌ها را به‌جای مهندس آموزش می‌دهیم.

واقعیت این است که ابزارهای نرم‌افزاری کمک زیادی به حرفه مهندسی کرده‌اند، اما این ابزارها به‌اندازه مهندسانی که از آن‌ها استفاده می‌کنند خوب هستند؛ بنابراین با ورود به عصر جدید در صنعت ساختمان – که می‌توانیم آن را عصر BIM بنامیم – باید از مزایایی که چنین فناوری‌هایی به همراه می‌آورند استفاده کنیم اما نباید فراموش کنیم که نرم‌افزارهای کامپیوتری چیزی بیشتر از ابزارهایی که باید هوشمندانه استفاده شوند نیستند – یک ابزار برای اینکه مهندسان بهتری بشویم.

هیچ‌وقت این ابزارها نباید جایگزین ما شوند و مثل مهندسان فکر کنند، مانند چیزی که در هارتفورد اتفاق افتاد.

 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
15پاسخ
چه منابعی برای آمادگی در دوره ی دکترای عمران سازه خوب است؟
با عرض سلام می خواستم ببینم چه منابعی برای شرکت در دوره ی دکترای عمران سازه خوب هستن ؟ و برای چه درس هایی چه منابعی بهتره خونده بشن؟ ممنون
عکس کاربر
1پاسخ
به دست آوردن نمودار نیرو جابه جایی در آباکوس
دیواری مصالح بنایی رو به صورت میکرو مدل کردم بر طبق فیلمی که از سایت گرفتم. ولی هر کاری می کنم نمودار نیرو جابه جایی همش به صورت خطی درمیاد . در صورتی که می دونم که باید غیر خطی باش. ممنون میشم راهنماییم کنید.
عکس کاربر
4پاسخ
برای بازار کار tekla بهتر است یا etabs و safe ؟
من هشت ساله مدرک مهندسی عمرانمو گرفتم اون زمان به etabs و safe مسلط بودم الان میخام بدونم برای بازار کار tekla بهتره یا etabs و safe?
ورود به بخش پرسش و پاسخ
  • برای ارسال دیدگاه وارد شوید یا ثبت نام کنید .
  • در دانشنامه 808 بیشتر بخوانید ...

    تقویم آموزشی

    28 مهر 1398
    جامعه مهندسان مشاور ایران
    30 مهر 1398
    موسسه غیرتجاری فرهنگی هنری نشر فن آریا
    20 آبان 1398
    پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله
    28 آبان 1398
    دانشگاه صنعتی مالک اشتر
    28 آبان 1398
    دانشگاه شهید بهشتی
    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