طراحی سازه ساختمان

مراحل طراحی سازه ساختمان و نکات مهم در طراحی

بعد از اتمام مرحله طراحی نقشه ساختمان نیاز به انجام محاسبات سازه ساختمان می باشد. در واقع می توان گفت محاسبات سازه ساختمان اولین گام قبل از آغاز ساخت و ساز پروژه است و مدیران اجرایی و پیمانکاران با توجه به نقشه محاسبات پروژه شروع به کار می کنند. محاسبات سازه ساختمان کاری تخصصی ست که توسط مهندسین محاسب انجام می شود و نقش اساسی در پایداری ساختمان دارد.

قبل از طراحی محاسبات سازه ساختمان چه اقداماتی لازم است؟

قبل از مراجعه به مهندسین محاسب نیاز است مراحلی را طی کنید و مدارکی را آماده کنید . که در ادامه به اقدامات قبل از طراحی نقشه سازه می پردازیم.

• تهیه نقشه های فاز یک معماری

تهیه نقشه های معماری مهترین مرحله قبل از انجام محاسبات سازه ساختمان است. در اصل مدلسازی اولیه نقشه های محاسبات بر مبنای نقشه های فاز یک معماری انجام می شود. درواقع بدون نقشه های معماری عملا امکان انجام محاسبات سازه ساختمان وجود ندارد.

• تهیه گزارش مکانیک خاک

گزارش مکانیک خاک شامل گزارش ظرفیت باربری خاک و تیپ خاک است. فونداسیون ساختمان برمبنای ظرفیت باربری خاک طراحی می شود. تیپ خاک نیز برای مشخص شدن میزان مقاومت خاک مورد نیاز است. در مورد ساختمان های زیر 200 متر نیاز به گزارش تیپ خاک نیس و بر مبنای گزارش قبلی می توان اقدام کرد.

• تهیه نقشه های تاسیسات مکانیکی و الکترنیکی

نقشه های تاسیساتی برای شروع پروسه محاسبات مورد نیاز نیست. در زمان تهیه نقشه های فازدو سازه ، از این نقشه ها استفاده می شود. از طریق نقشه های تاسیساتی می توان مناسب ترین محل برای المان های سازه را مشخص کرد.

برای چه ساختمان هایی طراحی سازه ساختمان یا محاسبات مورد نیاز است؟

طراحی سازه ساختمان برای برای ساختمان های اسکلت فلزی و اسکلت بتنی با بیش از یک طبقه مورد نیاز است و ساختمان هایی که با سازه بنایی طراحی می شوند نیاز به محاسبات سازه، ندارند.

چرا طراحی سازه ساختمان انجام می شود؟

طراحی سازه ساختمان علاوه بر اینکه به عنوان یک مجوز برای تاییدیه نظام مهندسی مورد نیاز است به هنگام ساخت و ساز نیز از اهمیت ویژه ایی برخوردار است. در طراحی محاسبات سازه ساختمان مشخصات دقیق نوع مصالح ، جنس ستون ها ، مقدار مورد نیاز از مصالح ، اندازه بار وارده به ساختمان و … محاسبه می شود. در واقع مهندسین محاسب تمام تلاش خود را انجام می دهند تا ساختمان طراحی شده بیشترین پایداری را در مقابل عوامل طبیعی به خصوص زلزله داشته باشد. ساختمانی که بتواند در مقابل شدیدترین بادها و زلزله ها مقاومت کرده و ایستایی لازم را داشته باشد.

هرچه انجام محاسبات به طور دقیق تر و بهتر انجام گردد پیمانکاران و مدیران اجرایی ساختمان در حین ساخت دچار چالش های کمتری هستند و اگرجزئیات به طور کامل ارائه نشود ممکن است باعث وارد شدن خسارت مالی به کارفرما گردد.

از طرفی محاسبات در برآورد مصالح و میلگرد های به کار رفته ، بهینه ترین روش را به شما ارائه می دهند و در واقع می توان گفت محاسبات علاوه بر  نقشی که در پایداری ساختمان دارد به کارفرما در صرفه جویی هزینه ها نیز کمک می کند.

مراحل و نحوه طراحی نقشه محاسبات

برای طراحی نقشه محاسبات سازه ساختمان کارشناس طراحی مراحل زیر را باید پشت سر بگذارد

1)بررسی نقشه های معماری ساختمان

پس از اتمام مرحله طراحی نقشه ساختمان نقشه های آماده شده برای طراحی نقشه محاسبات به مهندسین محاسب ارجا داده می شود و مهندسین محاسب نقشه را به طور دقیق بررسی کرده و با  استفاده از این اطلاعات ، مرحله اولیه کار خود را آغاز می کنند. محل قرار گیری سقف ، ستون و تیرها و مقدار لاز م برای حفر پی ها مشخص می شود . نکته مهمی که در این مرحله نیاز است به آن توجه شود این است که محل قرار گیری هر کدام از تیرها یا ستون ها نباید تاثیر منفی روی نقشه ساختمان داشته باشد و آن را دچار تغییرکنند و هرگونه تغییرباید با هماهنگی مهندس طراح نقشه ساختمان انجام شود.

2)محاسبه بارهای وارده به ساختمان

یکی از مراحل محاسبه سازه ساختمان برآورد بارهای وارده بر ساختمان است. این نیروها شامل نیروهای داخلی و خارجی می شود. بارهای وارده شامل دو دسته بار مرده و بار زنده می باشد .

بار مرده در واقع بارهای ثابت و دائمی وارده به ساختمان است که امروزه با استفاده از متریال ها و مصالح نوین ، می توان درصد زیادی از آن  را کاهش داد. اما بار زنده به بارهای موقتی و متحرک گفته می شود که در اثر جابجایی و یا حرکت اشیاء یا افراد به ساختمان تحمیل می شود . باد ، برف ، سیل ، زلزله و وزن افراد جزء بارهای زنده محسوب می شوند. مهندسین وظیفه دارند این میزان بار وارده را به صورت تقریبی برآورد کنند.

3)مرحله شبیه سازی ساختمان و تعیین جزییات نقشه

در این مرحله اطلاعات و جزییات جمع آوری شده ساختمان در نرم افزار های مخصوص محاسبات وارد می شود و ساختمان شبیه سازی می شود . بارهای تحمیلی در این نرم افزار تست می شود و مقاومت سازه در مقابل هر کدام از بارهای وارده بررسی و سنجیده می شود.

4)تحلیل داده ها و طراحی نقشه محاسبات

داده های به دست آمده از نرم افزار محاسباتی تجزیه و تحلیل می شود و حتی مهندس محاسب برای اطمینان از درست بودن فرایند ، داده های یک قاب از محاسبات را به صورت دستی و تئوری محاسبه و با داده های خروجی نرم افزار مقایسه و تحلیل می کند. در واقع در این مرحله وظیفه مهندس محاسب این است که با توجه به مدل شبیه سازی شده مقاومترین و مقرون به صرفه ترین حالت ممکن طراحی را برای ارائه به کارفرما تجریه و تحلیل و آماده کند.

5)کنترل نقشه طراحی شده

در مرحله پایانی مهندس محاسب نقشه های آماده شده را بررسی و چک می کند تا جزئیات طراحی شده مطابق با استانداردهای نظام مهندسی نیز باشد . پس از انجام این مرحله نهایی پروژه آماده می باشد.

6)تهیه دفترچه محاسباتی

تهیه دفترچه محاسباتی آخرین مرحله از طراحی سازه ساختمان است و لازم است در مرحله آخر این دفترچه آماده و جهت تاییدیه به کارفرما ارائه شود. این دفترچه شامل تمامی اطلاعات ملکی زمین ، مشخصات مصالح ، نوع نرم افزار استفاده شده برای مدلسازی و تمامی فرضیات ، مراحل و روش هایی که مهندس محاسب برای انجام محاسبه به کار برده می باشد و تمامی جزئیات اجرایی در آن ذکر می شود.

7)مهر و امضاء مهندس محاسب

پس ار اتمام مراحل طراحی نقشه سازه و آماده شدن دفترچه محاسباتی نیاز است پروژه به تایید و مهر و امضاء مهندس محاسب آن برسد. در واقع این مهر و امضا بیان می کند که کلیه مراحل و فرضیات و طراحی آماده شده برای سازه مورد تایید مهندس محاسب می باشد.

8)ارسال نقشه های محاسبتی سازه جهت تایید یه شهرداری

بعد از اینکه نقشه های به تایید و مهر و امضاء مهندس محاسب رسید نقشه های آماده شده جهت ارائه به شهردادی ارسال می شود و یه رونوشت آن نیز جهت تایید به نظام مهندسی ارسال می شود. نقشه های محاسباتی جهت دریافت پروانه ساختمانی لازم است.

9) کنترل نفشه های محاسباتی توسط نظام مهندسی

ارائه نقشه ای محاسباتی به شهرداری در حال حاضر برای شهر تهران برای ساختمانهای بالای 2000 متر لازم است . این قانون در شهر های مختلف متفاوت است. نظام مهندسی نقشه ها را از نظر فنی بررسی می کند تا استانداردهای لازم در آن رعایت شده باشد. در صورت وجود مغایرت با قوانین و مقررات سازمان نظام مهندسی ،جهت اصلاح به مهندس محاسب ارجا داده می شود. در صورت نداشتن مغایرت، به تایید نظام مهندسی می رسد.

نقشه محاسبات سازه ساختمان شامل چه اطلاعاتی است؟

محاسبات سازه ساختمان برای ارائه دفترچه محاسباتی که مطابق با قوانین و مقررات شهرداریست اطلاعات زیز را در اختیار کارفرما می گذارد.

نقشه های اجرایی فونداسیون  که شامل پلان و ودیتیل ها و مقاطع می باشد.

نقشه ستون گذاری که شامل پلان جانمایی ستون های ساختمان است.

نقشه تیرزیزی ساختمان که نحوه فراگرفتن تیرها را مشخص می کند.

نقشه دیواربرشی و دیوار باربر ساختمان