سازه ساختمانی

طراحی سازه ساختمان فرآیندی حیاتی است که تضمین می کند ساختمان می تواند تمام بارهایی را که در طول عمر خود متحمل می شود تحمل کند. این یک فرآیند پیچیده است که شامل چندین مرحله است، اما طرح کلی برای اکثر ساختمان ها یکسان است. در اینجا خلاصه ای از مراحل کلیدی است.

1. طراحی مفهومی

یک مهندس طراحی سازه ابتدا نقشه های ایجاد شده توسط معماران را تجزیه و تحلیل می کند تا یک طرح سازه ای از پلان ساختمان ایجاد کند. مهندس فضاهای مختلف را برای ایجاد طراحی مهندسی سازه تجزیه و تحلیل می کند، از جمله گزارش خاک، طبقه بندی مواجهه، بار باد، و بار لرزه ای برای طراحی سازه های فولادی و طراحی سازه های بتنی. 

مهندسان پس از مشخص شدن عوامل محیطی، طراحی های اولیه اجزای معماری را انجام می دهند، از جمله نقشه های سقف، دیوار و کف طبق طراحی معماری برای طراحی ساختمان های فولادی سازه . پایه ها، دال ها، دیوارهای باربر، تیرها و ستون ها پس از یافتن و هماهنگی برخوردهای مکانیکی، الکتریکی و لوله کشی طراحی می شوند. 

2. تحلیل بار

تمام بارهای زنده و مرده بالقوه که توسط یک ساختمان در طول عمر خود تجربه می شود باید توسط یک مهندس سازه تجزیه و تحلیل شوند. بنابراین، شما باید در مورد بارهای مختلف بر اساس مکان سازه خود فکر کنید. با مراجعه به کدها و مراجع مربوطه طراحی سازه می توانید مقادیر این بارها را بیابید. در دنیای واقعی بارهای مختلفی به طور همزمان روی ساختمان وارد می شود. 

ارزیابی کل بار برای طراحی و ترسیم سازه های فولادی مهم است. بخشی از انجام تجزیه و تحلیل بارها، تعیین این است که کدام ترکیب بار برای سازه شما بدترین است. Autodesk Revit و Tekla دو نمونه از نرم افزارهای مهندسی سازه هستند که می توانند برای تولید تمام بارهای ممکن به صورت خودکار تنظیم شوند. 

3. تحلیل ساختاری

مهندسان سازه مسئول انجام تحلیل سازه بر روی اعضای سازه هستند. نمودارهای برشی، لنگر خمشی، نرمال و تنش پیچشی، و همچنین پاسخ‌ها و تغییر شکل‌ها یا انحرافات ناشی از ترکیب‌های بار مختلف، همگی در تحلیل سازه گنجانده شده‌اند. نرم افزار تحلیل سازه مدل سازی اطلاعات ساختمان مانند Autodesk Revit و Tekla برای تحلیل سازه های پایه و پیشرفته استفاده می شود.

4. طراحی سیستم

هنگامی که طراحی اولیه سازه به پایان رسید، مهندس سازه تمرکز خود را بر روی طراحی سیستم با استفاده از رویکرد از بالا به پایین معطوف خواهد کرد. درک کامل مسیر بار سازه با توجه ویژه به اثرات بارهای ثقلی، بارهای جانبی و بالارفتن بر روی قسمت های مختلف موجود در سازه کاملاً ضروری است. هنگامی که مهندس یک مفهوم کلی از مسیر بار سازه داشته باشد، طراحی های اولیه سیستم های سازه ای مختلف را آغاز می کند. 

5. جزئیات عنصر

طراحی خاص عناصر سازه با ابعاد دقیق به تفصیل بیان شده است. مهندس سازه تجزیه و تحلیل دقیق اعضا را برای دهانه های خاص انجام می دهد، مانند تخمین بارهایی که روی سقف قرار می گیرد. می توان با برنامه ریزی دقیق جزئیات اتصالات فولادی از قبل، هزینه ساخت سازه ها را به میزان قابل توجهی کاهش داد. 

6. طراحی و پیش نویس تکراری

رویکرد تکراری توسط مهندسان سازه به منظور تنظیم دقیق طراحی سازه استفاده می شود. Revit به تیم های پروژه کمک می کند تا با ارائه ابزارهای تجزیه و تحلیل یکپارچه و پشتیبانی از قابلیت همکاری برای طیف گسترده ای از برنامه های CAD و BIM، بینش ها را کشف کنند و نتایج را با داده ها هدایت کنند . به دلیل اصلاح مدل تحلیل سازه، اکنون مسیرهای بارگذاری دقیق تر را در خود جای داده است. 

7. اداره ساخت و ساز

پیمانکاران سازه باید اطمینان حاصل کنند که طراحی و ساخت سازه ساختمان مطابق نقشه های کارگاه ساختمانی انجام می شود. بنابراین، مدیریت ساخت و ساز مناسب برای یک ساختمان سازه ای سالم مورد نیاز است. در مراحل بعدی فرآیند ساختمان، اغلب از مهندس خواسته می‌شود تا وظایفی مانند بررسی درخواست‌های اطلاعات (RFI) و ارسال‌های معوق، دریافت تأییدیه‌های کد، یا تدوین برنامه‌های ساخت و ساز را انجام دهد . 

مهندسان علاوه بر اطمینان از اینکه ساختمان مطابق با طراحی سازه ساخته شده است، پیشرفت ساخت و ساز را از طرف کارفرما نظارت خواهند کرد. آنها همچنین مکرراً بازرسی های محل را انجام می دهند تا اطمینان حاصل کنند که روند ساخت و ساز به جلو پیش می رود و هیچ خطایی در نصب محصولات وجود ندارد.