طراحی سازه یا طراحي ساختار یک سازه، یکی از شاخه ‌های علوم مهندسی است. با استفاده از علم طراحی مهندسی، یک سازه با ساختار پایدار، مستحکم و با قابلیت های مهندسی بسیار عالی، طراحی و اجرا می شود. تمام مراحل طراحي سازه و تحلیل ساختار از تمام جوانب به دقت بررسی و ارزیابی می شوند.

ساختارهایی که با برنامه ریزی های دقیق به این روش ساخته می شوند قادرند بارهای اضافی وارد شده به کل سازه را تحمل کرده، در برابر شکست و حوادث، مقاومت بالایی داشته و از همه مهمتر، در یک دوره زمانی بسیار طولانی همچنان ثبات و پایداری خود را حفظ کنند.

طراحی سازه

طراحی سیستم‌ های سازه‌ای با هدف تأمین باربری و ایجاد مقاومت در برابر نیروهای گوناگون وارد بر سازه سروکار دارد. مهندسی سازه عمدتا با طراحی ساختمان‌ ها  سر و کار دارد و همچنین نقش ضروری ای در طراحی و ایمنی و اطمینان‌ پذیری ساختمان ها بازی می‌ کند. محدود نشدن طرح معماری از مهمترین فاکتورهای طراحی سازه حرفه ایی می باشد. نمای ساختمان نیز به صورت مستقیم تحت فرمان سازه ساختمان می باشد.

یادمان باشد ایران و تهران روی گسل های متعددی قرار دارد پس تعد یک شرکت طراح سازه برای طراحی سازه ایی درست و مقاوم بسیار حائز اهمیت است. مهندسین مشاور موظف هستند تا این مقاومت را بررسی و تامین کنند. در بخش های طراحی داخلی به عنوان نمونه ستونی در اتاق ها یا سایر فضاها ایجاد نشود یا تعداد پارکینگ ها مطابق با طرح معماری باشد آیتم دیگر زمان اجرای پروژه ساختمان در نظر گرفته شده به گونه ای که هر چه سرعت اجرای ساختمان بالاتر رود پروژه اقتصادی تر خواهد بود و طراح سازه این مورد را درطراحی سازه لحاظ میکند.

در هر یک از موضوعات مورد اشاره یک شرکت طراحی سازه ساختمان روش های عملکردی متفاوتی را پیش خواهد گرفت. مثلا در طراحی سازه بتنی با میلگرد و بتن و آرماتور سر و کار داریم یا طراحی سازه فلزی که یک سازه فولادی یکپارچه داریم هر کدام ملاحظات خاص خود را جهت اجرای ساختمان خواهند داشت طراح سازه با طراحی و ترسیم تیر ها توسط پلان طراحی شده سازه بسته به ملاحظلات از انواع دال ها، تیرچه ها و..

درطراحی سازه ساختمان کمک میگیرد و با ترسیم مقاطع تیر ها (میلگرد های اصلی و تقویتی) دیتیل های طراحی سازه شامل اندازه ستون های ساختمان و شماره و سایز میلگرد ها و خاموت ها نسبت به آکس بندی اندازه ها اقدام میکند و نهایتا با تیپ بندی میلگردها و ترسیم مقطع عرضی و طولی میلگرد ها یا تیرها و تعیین فاصله اصولی و استاندارد برای آرماتور بندی یا دسته کردن میلگرد ها و خاموت ها نسبت به طراحی سازه اقدام می کند.

منظور از طراحی سازه چیست و شامل چه مواردی می شود؟

طراحی سازه ساختمان، تمام موارد دخیل در اجرای ساختمان را در بر می گیرد در این بین نقطه نظرات متفاوت امری بدیهی است که با برگزاری جلسات و نشست های مختلف بین سایر اعضای درگیر در پروسه رفع خواهد شد و نتیجه پایانی طراحی سازه برای پیدا کردن بهترین روش اجرای سازه که مهم ترین عامل اجرای ساختمان نیز می باشد هدف ماست. مهندس سازه در ساختمان های متوسط آیتم های زیادی را در نظر می گیرد تا فرم سازه ایده آل و استاندارد متناسب با پروژه را پیدا کند برجسته ترین آیتم هایی که از دید کارفرما جهت طراحی سازه ساختمان اهمیت دارد.

 

کیفیت طراحی سازه باید به گونه ای در نظر گرفته شده باشد که فضاهای طراحی شده توسط طراحی معماری با محدودیت روبرو نشود زیرا کلیه بخش های معماری از قبیل  طراحی نما که خود به تنهایی از مهم ترین قسمت های یک بنا به شمار می رود کاملا تحت تاثیر سازه است یا در بخش های طراحی داخلی به عنوان نمونه ستونی در اتاق ها یا سایر فضاها ایجاد نشود یا تعداد پارکینگ ها مطابق با طرح معماری باشد آیتم دیگر زمان اجرای پروژه ساختمان در نظر گرفته شده به گونه ای که هر چه سرعت اجرای ساختمان  بالاتر رود پروژه اقتصادی تر خواهد بود و طراح سازه این مورد را در طراحی سازه لحاظ می کند در هر یک از موضوعات مورد اشاره طراحی سازه ساختمان متفاوت خواهد بود.

در طراحی سازه بتنی با میلگرد و بتن و آرماتور سر و کار داریم یا  طراحی سازه فلزی که یک سازه فولادی یکپارچه داریم هر کدام ملاحظات خاص خود را جهت اجرای ساختمان خواهند داشت طراح سازه با طراحی و ترسیم تیر ها توسط پلان طراحی شده سازه بسته به ملاحظلات از انواع دال ها، تیرچه ها و..

در طراحی سازه ساختمان  کمک می گیرد و با ترسیم مقاطع تیر ها (میلگرد های اصلی و تقویتی) دیتیل های طراحی سازه شامل اندازه ستون های ساختمان و شماره و سایز میلگرد ها و خاموت ها نسبت به آکس بندی اندازه ها اقدام می کند و نهایتا با تیپ بندی میلگردها و ترسیم مقطع عرضی و طولی میلگرد ها یا تیرها و تعیین فاصله اصولی و استاندارد برای آرماتور بندی یا دسته کردن میلگرد ها و خاموت ها نسبت به طراحی سازه اقدام می کند.

با توجه به شرایط زمین در ایران و وجود گسل های فراوان طراحی سازه  بسیار اهمیت دارد چرا که کلیه بار های وارد شده بر روی یک ساختمان شامل بار های مرده و زنده و عوامل طبیعی مانند باد و باران و… از طریق ساختار اسکلتی سازه (تیرچه، نیر اصلی، ستون ها و …) به فونداسیون ساختمان انتقال پیدا می کند و در صورت طراحی سازه نامناسب پایداری ساختمان ضعیف خواهد بود لذا بسیار اهیت دارد در انتخاب مهندس سازه و طراح سازه و در کل انتخاب شرکت مناسب برای اجرای ساختمان  دقت نظر بالایی به خرج داد شرکت فراکارنو با سابقه اجرای پروژه های ساختمانی و با تیم مجرب طراحی سازه آمده اجرای پروژه های ساختمانی و طراحی سازه استاندارد اصولی برای کلیه متقاضیان گرامی می باشد.

در طراحی ساختمان  دو روش کلی وجود دارد که همواره انتخاب بین این دو شیوه از دغدغه سازندگان و طراحان است در اینجا به ویژگی ها و مزایا و معایب هر یک از دو شیوه طراحی سازه بتنی و همینطور طراحی سازه فلزی  خواهیم پرداخت تا با زوایای هر یک از این دو متد در مقام مقایسه بیشتر آشنا شوید.

اصول طراحی سازه ساختمانی

همانطور که میدانید، برای ساخت یک ساختمان لازم است فرآیند طراحی و اجرا، از زیر نظر چهار مهندس معماری، سازه، تاسیسات مکانیکی و همچنین تاسیسات الکترونیکی عبور کند. طراحی اسکلت و یا همان طراحی سازه یکی از اصلی ترین مراحل برای ساخت یک ساختمان، پیش از اجرای ساختمان و صدور جواز ساخت، است.

3 هدف مهم و اساسی طراحی سازه ساختمانی

  1. تامین ایمنی: برای تامین ایمنی، قطعات و اتصالات آن به گونه ای انتخاب و دیزاین می شوند که سازه ساختمانی از انسجام و پایداری کافی در برابر بارها و سربارهای متعارف و همچنین بارها و سربارهای استثنایی، برخوردار باشد.
  2. ایجاد عملکرد مطلوب: برای اینکه سازه عملکرد مطلوبی به نمایش بگذارد، لازم است در برابر لرزش و نشست دچار تغییر شکل و ترک خوردگی نشود. بروز این اتفاق موجب احساس ناامنی در ساکنین ساختمان می شود.
  3. تامین پایایی سازه: برای تأمین پایایی سازه لازم است مصالح سازه به گونه ای انتخاب شوند که کیفیت خود را در طول عمر مفید ساختمان حفظ کنند. به گونه ای که فرسودگی و خوردگی ساختمان موجب از بین رفتن ایمنی و عملکرد مطلوب سازه نشود.

مراحل طراحی سازه در آژندسازه

ما در آژندسازه، کلیه مراحل طراحی سازه ساختمانی را با تکیه بر دانش تخصصی مهندسی عمران، انجام می دهیم. فرآیند طراحی سازه در شرکت ما در طول مراحل زیر انجام می شود. ممکن است در برخی پروژه ها، مشخصات خاص ساختمان موجب حذف برخی مراحل شود.  

1- دریافت و بررسی نقشه های معماری

در اولین مرحله از کار، مهندسین بناباما، نقشه های معماری را جهت تشخیص محل ستون ها، محل درز انقطاع، محل باکس راه پله و آسانسور و همچنین دریافت گزارش های نوع خاک بررسی می کنند. سپس در انطباق کامل با نقشه های معماری، طراحی سازه را آغاز می کنند.

2- مدلسازی اولیه در نرم افزارهای تخصصی

در قدم بعد مدل اولیه در تناسب با محل آکس ستون ها و همچنین ارتفاع طبقات که از نقشه های معماری حاصل شده است، در نرم افزار تخصص ایتبس طراحی می شود. در این مرحله از کار بارگذاری طبقات در تناسب با کاربری آن و بار ناشی از زلزله را نیز محاسبه میکنیم و به سازه اعمال می کنیم.

3- پیکربندی قطعات سازه

پس از اتمام مدلسازی اولیه، مهندسین بناباما طراحی اسکلت ساختمان را با هدف بهینه سازی، کاهش هزینه های ساخت و همچنین کاهش وزن آن انجام می دهند. سازه طراحی شده می بایست با وجود هزینه کم اجرا و ساخت، مقاومت کافی در برابر بارهای ناشی از زلزله را داشته باشد. پس از اتمام این مرحله، ابعاد ستون ها در طبقات مختلف، محل دقیق دیوارهای برشی، مهاربندها و آویز تیرها مشخص می شود.

4- مدلسازی دقیق سازه مطابق با نقشه های فاز 2 معماری

پس از اتمام مدلسازی اولیه در نرم افزار ایتبس، نقشه های مربوط به آن برای طراحی نقشه های فاز 2 در اختیار مهندسین معمار قرار می گیرد. پس از دریافت نقشه های فاز 2، یک مدل سازی دقیق تر در نرم افزار ایتبس صورت می گیرد تا جزئیات اسکلت ساختمان نیز به دست بیاید.

5- ترسیم نقشه های اجرائی

با عبور از مراحل ذکر شده، مهندسین بناباما به حساس ترین مرحله می رسند.

در طول این مرحله نقشه های اجرائی سازه با دقت بالا و جزئیات کامل ترسیم شده و در اختیار تیم اجرایی ساختمان قرار می گیرد. از آنجایی که هرگونه اشتباه کوچک منجر به خسارات بزرگ می شود، مهندسین بناباما با کمک انواع نرم افزارهای سه بعدی اقدام به ترسیم نقشه های اجرائی دقیق می کنند.

6- تهیه دفترچه محاسباتی سازه

آخرین مرحله به تهیه دفترچه محاسبات سازه اختصاص می یابد. در این دفترچه، تمامی محاسباتی که از سوی مهندسی سازه صورت گرفته برای کنترل سازه مکتوب می شود و در اختیار مجری قرار می گیرد. با استفاده از این دفترچه می توان استحکام بنا را در صورت تغییر در سازه یا کاربری ساختمان، بررسی نمود.

در آخر نیز مهندس محاسب سازه، محاسبات و فرضیات خود را از طریق مهر و امضا شخصی، تایید می کند. این برگه که در صنعت ساختمان سازی با عنوان برگه سبز محاسب نیز شناخته می شود، در اختیار سازمان نظام مهندسی قرار می گیرد تا مجوز ساخت سازه دریافت شود.

مهندسی سازه