سازه

طراحی سازه یا طراحی 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 طراحی سازه و تحلیل ساختار از تمام جوانب به دقت بررسی و ارزیابی می شوند. ساختارهایی که با برنامه ریزی های دقیق به این روش ساخته می شوند قادرند بارهای اضافی وارد شده به کل سازه را تحمل کرده، در برابر شکست و حوادث، مقاومت بالایی داشته و از همه مهمتر، در یک دوره زمانی بسیار طولانی همچنان ثبات و پایداری خود را حفظ کنند.
هدف علم طراحی سازه، ساخت انواع ساختارهای مستحکم است که با گذشت قرن ها همچنان پایدار بمانند. همانند همان چیزی که در آثار تاریخی و باستانی به جای مانده از قرن های گذشته مشاهده می‌کنیم. کوچکترین انحراف از اصول استاندارد در طراحی سازه منجر به ساختمان ‌های ناپایدار خواهد شد. به این ترتیب، انواع سازه، غیر استاندارد محسوب می شوند و پیامدهای جدی را در مواجه شدن با حوادث در پی خواهد داشت.
طراحی سازه از ۳ مرحله اصلی شامل برنامه ریزی، طراحی و ساخت عبور می کند.
۱- مرحله برنامه ریزی در طراحی انواع سازه شامل بررسی مواردی است که الزامات و تجهیزات مورد نیاز و همچنین عوامل موثر بر طراحی را شامل می شود. در مرحله برنامه ریزی دقیقاً مشخص می شود که ابعاد سازه، طرح اولیه و شکل نهایی پروژه به چه صورت خواهد بود. در مراحل برنامه ریزی قبل از طراحی سازه، مهندسان، راهکارهای احتمالی و همچنین راهکارهای جایگزین را پیشنهاد می‌دهند این مسائل با توجه به ساختار اصلی سازه معرفی می شود.
توجه به مسائل زیبایی شناسی، متناسب بودن طرح سازه با فرهنگ و آداب و رسوم جامعه، ملاحظات و مجوزهای قانونی، مسائل اقتصادی و بودجه مالی و همچنین مسائل مرتبط با محیط زیست در طراحی سازه در نظر گرفته می شود. تمام محدودیت هایی که ممکن است طراحی انواع سازه ها را دچار چالش کند به طور دقیق بررسی می گردد و راه حل های جایگزین و کاربردی ارائه می شود.
۲- مرحله طراحی در دومین مرحله طراحی سازه شامل ارائه طرح اصلی و برنامه ریزی دقیق است. این مرحله عموماً به صورت نقشه کشی فیزیکی و کار با نرم افزارهای رایانه ای پیگیری می شود.
۳- سومین مرحله در طراحی سازه شامل مراحل ساخت و ساز است. تمام تجهیزات، ماشین آلات، مواد اولیه و نیروی کار فراهم می شود و مراحل اجرای پروژه آغاز می گردد. مهندسین ناظر بر تمام مراحل ساخت به طور دوره ای و روزانه نظارت دارند. در این قسمت، تحلیل چالش ها، مشکلات و ارائه راهکارها بر عهده تیم ناظر قرار می گیرد.
برخی از نکات مهم در طراحی سازه
– طراحی برخی از سازه ها، پیچیدگی ها و تجزیه تحلیل بیشتری را طلب می کند. این چالش ها حتماً باید از طریق یک تیم حرفه‌ای پیگیری شود.
– در طراحی سازه، تجربه، تخصص و مهارت ها اهمیت زیادی دارند.
– در تمام مراحل طراحی و ساخت و ساز انواع سازه، رعایت استانداردهای ساخت و ساز و مسائل زیست محیطی اهمیت دارد.
– بخش بزرگی از طراحی سازه از طریق نرم‌ افزارهای مهندسی انجام می‌شود، بنابراین یک متخصص نرم ا- فزار و برنامه های رایانه ای در تیم مهندسی باید حضور داشته باشد.
– در طراحی انواع سازه، میزان فشار وارد شده بر ستون ها و کل ساختمان از طریق فرمول های مهندسی محاسبه می شود.
– برای طراحی سازه از انواع مواد اولیه فلزی و غیر فلزی استفاده می شود، بنابراین برای محاسبات ریاضی در قسمت‌های مختلف به جنس ماده و خواص فیزیکی و مکانیکی آن باید دقت گردد.
– گر طراحی سازه برای بناهایی پیشنهاد شود که شکل ظاهری آن به صورت طرح های مدرن و غیر متعارف می باشد، محاسبات باید دقیق تر بوده و مواد ساختمانی از استحکام بالا برخوردار باشند. تحمل وزن سازه بر روی پایه های اصلی عامل مهمی است که در طراحی به آن پرداخته می شود.
– ابعاد و اندازه های ستون ها و محل قرارگیری آنها در زوایای مختلف، رکن اصلی طراحی سازه به شمار می‌رود.