آموزش گام به گام طراحی دستی سازه های فولادی و بتنی

آموزش گام به گام طراحی دستی سازه های فولادی و بتنی

در مقاله آموزش گام به گام طراحی دستی سازه های فولادی و بتنی، توضیحاتی درباره طراحی سازه، انواع سازه ها و طراحی آن ها ارائه میکنیم؛ تا کمکی باشد به مهندسان عمرانی که میخواهند در زمینه طراحی سازه فعالیت کنند.

  • طراحی سازه
  • مقایسه سازه های فولادی و بتنی و طراحی آنها
  • آموزش گام به گام طراحی دستی سازه های فولادی و بتنی در مهندسی عمران
  • سخن آخر

طراحی سازه

در مقاله ها و مطالب قبل هم گفته شد که طراحی سازه از مهارت های مهم یک مهندس عمران برای استخدام در شرکت های عمرانی است. البته مهندسان عمران در دوران دانشگاه طراحی دستی و محاسبات ساختمانی را در دروس سازه های فولادی و سازه های بتنی فرا میگیرند. اما این آموزش دانشگاهی تنها کمی از مهارت های طراحی سازه های فولادی و بتنی را به دانشجویان مهندسی عمران عرضه میکند. بنابراین مهندس عمران برای تسلط بیشتر بر طراحی دستی و محاسبات سازه های فولادی و بتنی باید دوره های آموزشی خارج از دانشگاه را بگذراند و مقالات و مربوط به آن را مطالعه کند.

طراحی سازه چیست؟

طراحی سازه های عمرانی شاخه ای از مشاغل مهندسی عمران است. اصول علم طراحی سازه سبب میشود که سازه ها مستحکم، پایدار و با قابلیت های خوب، طراحی و سپس اجرا شوند؛ زیرا هنگام اجرای تمام مراحل طراحی، تحلیل های مهندسی مطابق با اصول علم طراحی سازه  صورت میگیرد که باعث ایجاد یک طرح سازه ایده آل با نظم و اصول مهندسی میشود.

سازه هایی که مطابق اصول علم طراحی سازه و اصول مهندسی عمران اجرا میشوند، بارهای اضافی وارده به کل سازه تحمل میکنند و در برابر حوادثی نظیر زمین لرزه، مقاومت و پایداری بیشتری از خود نشان میدهند. بنابراین هدف علم طراحی سازه، اجرای سازه هایی با پایداری نسبتا بالا است. این علم از سه مرحله اصلی برنامه ریزی، طراحی و ساخت تشکیل شده و در عملکرد علم مهندسی عمران بسیار تاثیر گذار است.

برای اطلاعات بیشتر از طراحی سازه اینجا کلیک کنید.

انواع سازه ها و طراحی آنها

سازه ها انواع مختلفی دارند. در ادامه انواع سازه های ساختمانی را معرفی میکنیم.

  • سازه ها با مصالح سنتی: این دسته سازه ها از مصالح قدیمی نظیر آجر و خشت ساخته شده اند و عموما تحمل وزن بالا را ندارند.
  • سازه های بتنی: بتن ماده ای مستحکم و پرکاربرد است که سبب میشود تا سازه های بتنی از مستحکم ترین و متداول ترین سازه ها در شرایط مختلف آب و هوایی باشند. سازه های بتنی، انواع مختلفی دارند که با بتن های مختلفی ساخته شده اند.
  • سازه های فولادی: از سازه های مهم ساختمانی، سازه های فولادی هستند. طراحی سازه های فولادی به دو شکل سنتی و جدید دارد. در روش جدید ابتدا نقشه ای دقیق از سازه و قطعات مختلف آن در نرم افزار های مهندسی عمران مانند ایتبس طراحی و اندازه های آن ها محاسبه میشود.
  • سازه های صنعتی: میتوانیم این گونه سازه ها را در دسته سازه های فولادی هم قرار دهیم. اما سازه های صنعتی اغلب در حوزه ی محصولات نوآورانه مورد استفاده قرا میگیرند.

طبق توضیحات بالا سازه ها گوناگون هستد و طبعا شیوه ی طراحی هر کدام از آن ها هم متفاوت است. سازه های فولادی و بتنی دو نوع مهمتر سازه های مهندسی عمران هستند و مهندسان عمران فعال در زمینه طراحی سازه باید بتونند آنها را به صورت دستی یا از طریق کار با نرم افزار طراحی کنند.

آموزش گام به گام طراحی دستی سازه های فولادی و بتنی

طراحی دستی و نرم افزاری

از طرفی دیگر، طراحی سازه به دو صورت دستی و نرم افزاری انجام میشود. طراحی دستی همان گونه که از اسمش پیداست، با قلم و کاغذ و بدون دخالت کامپیوتر انجام میشود و طراحی نرم افزاری به وسیله کامپیوتر و نرم افزار های مختلف مهندسی عمران در زمینه طراحی سازه های گوناگون انجام میشود.

مقایسه ی سازه های فولادی و بتنی و طراحی آنها

گفته شد که دو نوع سازه های فولادی و سازه های بتنی در مهندسی عمران از اهمیت بالایی برخوردار اند و امروزه بیشترین انواع ساختمان ها را تشکیل میدهند. همچنین هر دو نوع این سازه ها بسیار پرکاربرد اند و مزایایی هم نسبت به هم دارند. اما انتخاب یکی از آنها بستگی به این شرایط دارند:

  • ارتفاع و دهانه ستون ها
  • هزینه ساخت سازه
  • مقاومت سازه در برابر زلزله
  • زیربنا و فضای موجود
  • شرایط آب و هوایی
  • جنس خاک منطقه
  • سهولت اجرا
  • میزان خوردگی
  • دوام سازه
  • مقاومت سازه در برابر زلزله و آتش سوزی
  • خواص ارتجاعی سازه

حال به بررسی این دو سازه میپردازیم.

طراحی دستی سازه های فولادی و بتنی

سازه بتنی، معایب و مزایا

طبق توضیحات مختصری که در بالا داده شد، به دلیل خواص بتن در صنعت مهندسی عمران، امروزه سازه های بتنی از پرکاربرد ترین و پرطرفدار ترین سازه ها در جهان شناخته میشود. در سازه های بتنی در اتصالات از روش هایی مانند جوشکاری و حتی پیچ و مهره استفاده نیشود که این برخلاف سازه های فولادی است. در سازه های بتنی از بتن آرمه استفاده میشود که شامل بتنی است که درون آن میلگرد هایی قرار دارد. همچنین به دلیل بتن ریزی و نیاز به زمان برای سفت شدن بتن، معمولا ساخت سازه های بتنی بیشتر از سازه های فولادی طول میکشد.

از مزایای سازه ی بتنی میتوان به همگن تر بودن مصالح، در دسترس بودن و فراوانی مصالحی مانند بتن آرمه، سیمان و میلگرد، نیاز به دانش و تخصص کمتر در طراحی، داشتن پایداری و دوام مناسب قاب های خمشی، عدم نیاز به جوشکاری و یا نصب پیچ و مهره، مناسب تر بودن اتصالات ستون ها و دیافراگم به سقف، داشتن مقاومت بالا در برابر آتش و حرارت و رطوبت، اشاره کرد.

از معایب سازه ی بتنی میتوان به کاهش مقاومت و پایداری سازه به مرور زمان، افزایش وزن نسبت به سازه های فلزی، هدر رفتن بیشتر مصالح اشاره کرد.

سازه ی فولادی، معایب و مزایا

از دیگر سازه های پرطرفدار در جهان سازه های فولادی هستند. فولاد و در کل فلزات در صنعت مهندسی عمران به دلیل داشتن نقطه ذوب مناسب، قابلیت هدایت جریان الکتریکی، قابلیت جوش، استفاده از پیچ و مهره و یا پرچ کردن، قابلیت انعطاف پذیری و موارد دیگر بسیار به صرفه و مناسب هستند. در طراحی سازه های فلزی باید نوع اتصالات (جوشکاری سازه و یا نصب پیچ و مهره) و همچنین موارد دیگری مانند احتمال آتش سوزی و یا وجود رطوبت را نیز در نظر گرفت. همچنین هزینه ساخت بیشتری نسبت به سازه های فولادی دارند؛ در حالی که مدت زمان ساخت آنها کمتر است.

از مزایای سازه ی فولادی میتوان به سرعت نصب و پیاده سازی بیشتر، داشتن وزن کمتر، نزدیک تر بودن محاسبات اولیه با واقعیت، قابلیت استفاده جهت ساخت سوله و سایر بناهای بزرگ و یا کوچک، مقاومت بیشتر نسبت به مصالح بتن به مرور زمان، ساده تر بودن ترمیم و برطرف کردن آسیب های احتمالی به اسکلت سازه، امکان ایجاد بناها و ساختمان های پیش ساخته، عدم نیاز به آزمایشگاه خاک، اشاره کرد.

از معایب سازه ی فولادی میتوان به هزینه بیشتر، امکان خوردگی فلز در برابر عوامل مختلف، تمایل اسکلت فلزی به خمش بصورت طبیعی، نیاز به آزمایش جوش و گران بودن آن اشاره کرد.

برای آشنایی با مهندسی سازه اینجا کلیک کنید. آموزش گام به گام طراحی دستی سازه های فولادی و بتنی

آموزش گام به گام طراحی دستی سازه های فولادی و بتنی در مهندسی عمران

طراحی دستی سازه های فولادی و بتنی فرایند مهم و حساسی است و یک مهندس عمران که در زمینه طراحی سازه فعالیت دارد، باید آن را به عنوان یک مهارت اولیه و بدیهی فرا بگیرد. طراحی دستی سازه های فولادی و بتنی دارای مراحل مختلفی است؛ طراحی انواع سازه ها هر کدام اصول و مراحل خاص خود را دارند. طراحی دستی سازه ها به مراتب فرایندی طولانی میباشد که اغلب بدون دخالت نرم افزار های مهندسی انجام میشود و تحلیل ها و طراحی ها به عهده شخص طراح سازه است. مهندسان عمران و طراحان سازه باید در حین طراحی طبق دستورات و مقررات پیش بروند و روش های رسمی طراحی را برای پروژه های خود دنبال کنند.

به همین جهت ما در این مقاله منابع و پروژه هایی را در خصوص آموزش گام به گام طراحی دستی سازه های فولادی و بتنی برای مهندسان عمران قرار داده ایم تا بتوانند از آنها استفاده کنند و مهارت های خود را بهبود دهند.

tarrahi-dasti – [www.omranjob.com]

سخن آخر

امروزه با پیشرفت فناوری و به وجود آمدن نرم افزار های پیشرفته در حوزه مهندسی عمران، طراحی سازه آسان تر شد و کار با این نرم افزارهای عمرانی برای استخدام شدن در شرکت ها بسار مهم هستند. اما همچنان طراحی سازه به شیوه دستی و بدون استفاده از نرم افزار های پیشرفته باید به عنوان یک مهارت ابتدایی توسط مهندسان عمران فرا گرفته شود تا در صورت عدم دسترسی به نرم افزار، باز هم کار طراحی را پیش ببرد. در اینجا منابعی را به شما میدهیم که به شما در این زمینه کمک زیادی میکند. همچنین خوشحال میشویم نظرات خود را درباره این مقاله با ما به اشتراک بگذارید.

 

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *