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.

طراحی سازه چیست؟

طراحی سازه ساختمانی به سه بخش تقسیم می شود: بخش سازه عمرانی، معماری و تاسیسات این سه بخش را تشکیل می دهند. بخش عمرانی و معماری در واقع تکمیل کننده یکدیگر می باشند. سازه ساختمان به 4 قسمت تقسیم می شود که عبارت است از سازه ساختمان فولادی، بتنی، چوبی و بنایی. اینکه برای طراحی سازه ساختمانی از چه مصالحی استفاده می شود بستگی به نوع آب و هوای آن منطقه دارد. برای طراحی و پیاده سازی سازه ساختمان بتنی می توان از انواع بتن استفاده نمود که بر حسب نوع شرایط و نوع کاربرد متفاوت می باشد. برای طراحی سازه ساختمانی فولادی بهتر است از فولاد نرم برای آن ها استفاده شود. در این نوع از مهندسی سازه، سازه دارای کشش بیشتری می باشد و باعث می شود که سازه ساختمان بر اثر ضربات مختلف کمتر دچار مشکل شده و توان بیشتری از خود نشان دهد.

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 1، پایه 2 و پایه 3. 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 3 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 3 سال از دریافت مدرک، در آزمون نظام مهندسی شرکت کنند.

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 10 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.

جمع بندی

طراحی سازه یک ساختار مهندسی با المان‌های متعددی مانند ستون‌ها، دیوار‌ها و.. است که برای طراحی هر کدام از آن‌ها باید به عوامل مختلفی توجه شود. این عوامل شامل مقاومت مصالحی که استفاده می‌شود، نیروی استاتیک و دینامیک وارد بر هریک از اجزا و میزان مقاومت آن‌ها و همچنین مجموع باری که قرار است بر فونداسیون و کل ساختار طراحی سازه وارد شود و جزئیات بسیار دیگری هستند.

 منبع: https://sahandsazeh.co/