طراحی سازه ساختمان چیست و فاکتورهای مهم آن کدامند؟

طراحی سازه ساختمان فرایندی است که طی آن عملیات معماری، مهندسی و فنی جهت تعیین پیکربندی، ابعاد و مشخصات قطعات سازه به صورت هدفمند تعیین می‌شود. هدف از طراحی سازه ایجاد ایمنی، عملکرد مطلوب و دوام ساختمان است. روش حالات حدی، روش ضرایب بار و مقاومت و روش تنش مجاز، از روش‌های طراحی ساختمان هستند. در تمام پروژه‌های ساختمانی به خدمات یک طراح ساختمان، نوعاً یک معمار دارای مجوز نیاز است. نقشه‌کش، نقشه‌بردار ساختمان و مهندس سازه از دیگر عواملی هستند که در فرایند طراحی ساختمان، از ابتدای طراحی تا تأیید نهایی، به آن‌ها نیاز است.

در ادامه، ارزش‌های پیشنهادی شرکت مهندسی آنلاین سازه در زمینه طراحی ساختمان ارائه شده است. همچنین فاکتورهای مهم در طراحی سازه ساختمان را مشاهده خواهید کرد و با روند گام به گام این پروسه آشنا خواهید شد.

طراحی سازه چیست؟

به زبان ساده طراحی سازه یعنی طراحی ساختار یا اعضای یک ساختمان (تیر، ستون، بادبند، دیوار برشی و غیره) با هدف رساندن آن سازه به مقاومت مورد نظر و ایده‌آل. پایداری ساختمان مجموعه عواملی است که در نتیجه ارتباط بین سیستم‌های داخلی و خارجی سازه ساختمان حاصل می‌شود. هر ساختمانی که ساخته می‌شود باید بهره‌وری از نیازی را که برای آن در نظر گرفته شده، برآورده سازد و در طول عمر خود با دوام باشد. طراحی هر سازه به دو نوع اصلی تقسیم می‌شود:

1. طراحی عملکردی.
2. طراحی سازه‌ای.

مهندس معمار و مهندس سازه در اجرای دو مورد بالا نقش بسزایی دارند و هدف هر دوی آن‌ها، پایداری ایده‌آل سازه و کاربرد بهینه آن است.

مهندس معمار در زمینه برنامه ریزی، طراحی معماری و نظارت بر ساخت و ساز ساختمان‌ها فعالیت دارد. به لحاظ فنی، تصمیمات یک معمار بر ایمنی عمومی سازه تأثیر می‌گذارد.

نقش مهندس سازه در طراحی سازه ساختمان، ارائه یک طرح کاربردی، کم مصرف (بهینه) و خلاقانه است. مهندسی سازه گرایشی از مهندسی عمران است که با طراحی سیستم‌های سازه‌ای با هدف تأمین باربری و ایجاد مقاومت در برابر انواع نیروهای وارد بر سازه سروکار دارد. طراح سازه باید در کنار قدرت تفکر و تخیل قوی، به مباحث آیین‌نامه‌ای مسلط باشد و بتواند بندهای مختلف آیین‌نامه را تفسیر کند. علاوه بر این، لازم است با نرم افزارهای طراحی سازه به طور کامل آشنا باشد و بر آن تسلط داشته باشد تا بتواند تفسیرهای انجام شده از آیین نامه را در مدل نرم افزاری خود اعمال کرده و یک سازه را به طور کامل طراحی کند. Autocad، Etabs، Safe و SAP2000 از جمله نرم افزار موجود در این حیطه کاری هستند.

 

ارزش های پیشنهادی آنلاین سازه در طراحی سازه ساختمانی 

هر منطقه قوانین و مقررات ساختمانی خاص خود را دارد که باید رعایت شود. این قوانین قبل از آغاز طراحی ها می‌بایست در نظر گرفته شود و طراحی‌ها با توجه به آن صورت گیرد. با همۀ محدودیت‌هایی که ممکن است پیش رو باشد، درک نیازهای منحصر به فرد مشتری از مهمترین مواردی است که شرکت مهندسی آنلاین سازه در جهت طراحی سازه ساختمان به آن توجه می‌کند. شما می‌توانید برای ساخت ساختمان ایده‌آل و رؤیایی خود، ایده‌های خود را با ما درمیان بگذارید تا در صورت امکان اجرا شود. امکان مشاوره رایگان با معماران مجموعه نیز وجود دارد. با معماران ما مشورت کنید و از ایده‌های آن‌ها استفاده کنید تا از اشتباهاتی که ممکن است هزینه‌های اضافه برای شما در پی داشته باشد، دور بمانید. پیشنهاد می‌شود از ایده‌ها و استراتژی‌های نوین متخصصان معماری آنلاین سازه الهام بگیرید.

برخی دیگر ارزش‌‌های پیشنهادی آنلاین سازه برای کارفرمایان و مشتریان عزیز:

• ارائه انواع طرح‌های آماده معماری و سازه به مشتریان عزیز.
• قبول طرح‌های مورد نظر کارفرما در صورت امکان اجرا.
• در نظر گرفتن اصول اساسی در جهت تأمین فضای هرچه بیشتر و مفیدتر در سازه ساختمان.
• انتخاب مواد یا متریال مناسب و با کیفیت که علاوه بر دوام خوب و کافی، از استحکام کافی نیز برخوردار باشد و خوش ساخت باشد.
• استفاده بجا از برخی عناصر پیش‌ساخته که می‌تواند سبب صرفه‌جویی در هزینه و زمان ساخت سازه شما شود.
• استفاده از مصالح ساختمانی که منجر به بهینه سازی مصرف انرژی در سازه گردد.

 

مراحل طراحی سازه

روند طراحی سازه شامل مراحل زیر است:

1. پلن ساختمان
2. بررسی عملکرد نیروها و محاسبه بارها
3. روش‌های تجزیه و تحلیل
4. طراحی اعضا
5. جزئیات، برنامه یا جدول زمان‌بندی ترسیم و تهیه

 

هدف از طراحی سازه چیست؟

هر سازه ای که طراحی می شود، باید از یک سری استانداردهای معین پیروی کند. هدف از طراحی سازه، رسیدن به سه فاکتور مهم است:

1. ایمنی
2. عملکرد مطلوب
3. دوام

1- ایمنی از فاکتورهای مهم طراحی سازه

منظور از ایمنی آن است که مجموعۀ سازه، از جمله قطعات و اتصالات آن طوری سازمان‌دهی شوند که سازه از انسجام، پایداری و شکل‌پذیری مطلوب برخوردار باشد. همچنین حائز اهمیت است که:

1. سازه تحت تأثیر بارهای متعارف آسیب نبیند.
2. تحت تأثیر بارهای بزرگ گسیخته نشود و فرو نریزد.

2- عملکرد مطلوب

منظور از عملکرد مطلوب این است که سازه در سطح بهره‌برداری پیش‌بینی شدۀ ساختمان دچار مشکل نشود. سازه‌ای عملکرد مطلوب دارد که:

1. بر اثر بارها و سربارهای متعارف در آن شکست و تغییر شکل بیش از حد به وجود نیاید؛ طوریکه اجزای غیر سازه‌ای نظیر تیغه‌ها و نازک کاری‌ها دچار آسیب نشوند.
2. بر اثر لغزش، در استفاده کنندگان احساس ناامنی به وجود نیاید.

3- دوام فاکتوری مهم در طراحی سازه

منظور از دوام این است که مصالح سازه، با عملیات نگهداری متعارف، کیفیت خود را در تمام طول عمر پیش‌بینی شده حفظ کنند. طوریکه بر اثر گذر زمان و فرسودگی، ایمنی و قابلیت بهره‌برداری سازه بیش از حد تقلیل پیدا کند.

 

روند طراحی سازه یک ساختمان چگونه است؟

طراحی سازه هر ساختمان از آغاز تا پایان ساخت و ساز، یک روند مشخص و ثابتی را طی می‌کند:

1. طراحی معماری سازه ساختمان توسط مهندس معمار.
2. تأیید پلان‌های طراحی شده توسط شهرداری.
3. تحویل پلان‌های تأیید شده به مهندس سازه جهت طراحی سازه‌های مناسب و بهینه.
4. تعیین نوع اسکلت سازه ساختمان (ساختمان اسکلت بتنی، اسکلت فولادی، چوبی، مرکب و غیره).
5. تعیین نوع سیستم مقاوم در برابر زلزله (قاب مهاربندی، سیستم دوگانه، قاب خمشی و غیره).
6. نحوه جانمایی تیرها
7. بارگذاری سازه
8. طراحی سازه با استفاده از نرم افزارهای مربوطه (Etabs و Safe)
9. خروجی گرفتن از نقشه‌های اجرایی (فاز 2).

 

طراحی پلان ساختمان

در طراحی سازه‌های ساختمانی اعم از مسکونی، تجاری، اداری، ورزشی، فرهنگی و غیره، طراحی پلان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. طراحی پلان بر اساس نوع کاربری ساختمان و با توجه به آن انجام می‌شود. به عنوان مثال، در مورد طراحی ساختمان‌های اداری، وجود سیرکولاسیون مناسب اهمیت بسزایی دارد؛ زیرا رفت و آمد در این ساختمان‌ها به میزان زیادی صورت می‌گیرد. معمولاً ساختمان‌های اداری با توجه به ریز فضاهایی که مورد نیاز است طراحی و اجرا می‌شود. با توجه به اینکه در سازه‌های اداری، تجاری و ورزشی فضا از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است، اجرای دال‌هایی مانند سقف یوبوت به تأمین فضای بیشتر (به دلیل حذف ستون) کمک شایانی می‌کند.

 

انواع روش های طراحی سازه

در طراحی اسکلت فلزی ساختمان و سازه های اسکلت بتنی، معمولاً از سه روش طراحی استفاده می‌شود:

1. طراحی به روش حدی (LSD)
2. روش تنش مجاز (ASD)
3. روش ضرایب بار و مقاومت (LRFD)

1- طراحی ساختمان به روش حدی

در این روش سازه طوری طراحی می‌شود که با ایمنی مشخصی، تحت هیچ یک از شرایط نامساعد بارگذاری به هیچ یک از حالات ویژه که در اصطلاح «حالت حدی» نامیده می‌شود، نرسد. حالت‌های حدی حالاتی هستند که سازه یا قسمت‌هایی از آن، تا مرز رسیدن به آن‌ حالت ها وظایف خود را به طور کامل انجام می‌دهند؛ اما بعد از رسیدن به هر یک از آن ها، قادر به انجام وظایف خود در آن حالت خاص نیستند.

2- طراحی ساختمان به روش تنش مجاز

در طراحی ساختمان به روش تنش مجاز، احتمال رخداد بارها به طور جداگانه و یا در ترکیب با هم منظور نشده است. از این رو، دقت این روش پایین است. روش تنش مجاز در گذشته کاربرد داشت و در آیین‌نامه‌ها مطرح بود اما با توجه به محافظه‌کاری بیشتر امروزه جای خود را به روش LRFD داده است.

3- طراحی ساختمان به روش ضرایب بار و مقاومت

این روش به طور دقیق‌تر و با در نظر گرفتن عوامل احتمالی در ضرایب افزایش بار، طراحی صورت می‌گیرد. در این روشِ طراحی، احتمال وقوع چند نوع بار به طور همزمان نیز در نظر گرفته می‌شود.

به طور کلی در روش‌های طراحی ساختمان یک سطح اطمینان برای شکست در نظر گرفته می‌شود. این سطح اطمینان می‌بایست نه آنقدر بالا باشد که طرح ما بیش از حد محافظه کارانه و گران شود و نه آنقدر پایین که ایمنی طرح دچار اشکال گردد. در آیین‌نامه بتن ایران (آبا) روش حدی به عنوان روش حدی در نظر گرفته شده است. روش حدی به دو صورت اجرا می‌شود:

1. حالات حدی بهره برداری: به معیارهایی با قابلیت بهره برداری و یا پایایی ساختمان مربوط می‌شود.
2. حالات حدی نهایی: به بالاترین ظرفیت باربری سازه یا قسمتی از آن مربوط می‌شود.

 

ملاحظات لازم در طراحی ساختمان

• طراحی سازه ساختمان می‌بایست جزئی از جریان طراحی، اجرا و نگهداری تلقی شود.
• دوام سازه در برابر عوامل خورنده در نظر گرفته شود.
• احتمال همزمانی تأثیر بارها در نظر گرفته شود. هر یک از اجزای سازه باید برای مواجه با بارهای ترکیبی که بیشترین اثر را در آن جزء ایجاد می‌کند، طراحی شود.
• تمهیدات لازم جهت مقاومت ساختمان در برابر آتش‌سوزی اندیشیده و به کار گرفته شود. در این مورد، رعایت مبحث سوم مقررات ملی ساختمان الزامی است.
• اجزای مختلف سازه و اتصالات آن‌ها باید چنان سازمان‌دهی شوند که انسجام و پایداری کلی سازه تأمین شود. باید اطمینان حاصل شود که سازه در برابر آسیب‌های موضعی اتفاقی نیز دچار گسیختگی کلی یا گسیختگی زنجیره‌ای نخواهد شد.

 

خدمات ما در این زمینه

• طراحی سازه و اخذ تأییدیه نظام مهندسی.
• ارائه دفترچه محاسبات سازه.
• ارائه نقشه‌های فاز 2 سازه.
• انطباق نقشه‌های سازه با معماری.
• ارائه لیستوفر.
• ارائه برگه تعهد سازه (در صورت درخواست شما).
• طراحی بهینه سازه که خود به سبک سازی ساختمان و کاهش چشمگیر هزینه‌ها می‌انجامد.

 

درخواست طراحی به صورت آنلاین

جهت انجام انواع خدمات مهندسی ساختمان از جمله طراحی سازه به صورت آنلاین، بر روی لینک درخواست خدمات که در بالای همین صفحه قرار دارد کلیک کنید. آیتم‌های موجود را پر کنید. پس از بررسی درخواست شما توسط متخصص مربوطه، با شما تماس گرفته خواهد شد. جهت استعلام قیمت نیز می‌توانید بر روی لینک استعلام قیمت کلیک کنید تا قیمت ها بر حسب نوع درخواست و پروژه شما اعلام شود. از مشاوره رایگان امور ساختمانی متخصصان آنلاین سازه بی‌بهره نمانید و با ما تماس بگیرید؛ 66396090 - 021

با یک کلیک ساده در کنار شما هستیم؛ آنلاین سازه همراه شما تا پله آخر...