اصول طراحی و اجرای ساختمان

اصول طراحی و اجرای ساختمان

در این مطلب از اینکاره قصد داریم تا به شما از سیر تا پیاز طراحی و اجرای ساختمان را شرح دهیم. ولی نه به زبان سخت و پیچیده ی دانشگاهی , بلکه با توجه به نیازی که بازار کار ما دارد. خب در درجه ی اول به مفهوم اصلی یعنی طراحی و اجرای ساختمان بپردازیم و ببینیم که هر واحد ساختمانی شامل چه مواردی می شود:

گرایش ها

فرقی نداره مهندس عمران باشید یا معماری یا حتی مکانیک , یا ساختمانی که در حال ساخت و درست کردنش هستیم کاربری مسکونی دارد یا اداری چرا که هر سازه ی ساختمانی به سه بخش سازه , معماری و تاسیسات تقسیم میشود.

در واقع اصول طراحی و اجرای ساختمان , از هر کاربریی که باشد تقریبا یک چیز است و این مورد دقیقا در اصول اجرای ساختمان هم به همین ترتیب و به همین منوال است.

برای درک بهتر از شرایط موجود بهتر است یک مثال برای شما بزنیم. فرض میکنیم شما یک زمین دارید و میخواهید در این زمین شروع به ساخت و ساز کنید ؛ خوب باید چه کنیم؟ در ادامه به صورت خلاصه مراحلی که باید انجام بدیم را برایتان شرح می دهیم.

عمران یا معماری

همانطور که می دانید هر ساختمانی به ۲ بخش عمرانی و معماری تقسیم میشه و بخش تاسیسات بعدا به اینها اضافه میشه. که هر دو بخش عمران و معماری مکمل یکدیگیر در کار ساختمانی هستند: هر دو میدونیم که کار هر دو قشر مکمل یکدیگر هست و اگر یکی نباشه , کار اون یکی هیچ ارزشی نداره. پس دعوای همیشگی بین مهندسین عمران و معماری رو یک بار برای همیشه کنار میزاریم و از الان یاد میگیرم که این کار رو فقط افراد سطح پایین این قشر انجام میدن.

یک معمار خوب باید :

1. 1.خلاق باشد
2. 2.سرعت عمل و دقت بالایی داشته باشد.
3. عاشق طراحي، چابك، اهل مطالعه، جهانگرد، باهوش، چند بعدي، و متفكر باشد.
4. طرح را مدام به معرض نمايش و داوري ديگران بگذارد

ساخت یک سازه و طراحی و اجرای ساختمان هر دو گروه نیاز به برنامه داره و سهم کار هر کدوم هم ۵۰ درصد هست. خب با گروه و قسمت های سازه ای کارمون رو شروع می کنیم:

به صورت خلاصه میشه گفت ما چهار دسته سازه ساختمانی داریم:

ساختمان فولادی

ساختمان بتنی

ساختمان چوبی

سازه های بنایی

انتخاب نوع مصالح کاملا مرتبط با شرایط جوی و منطقه ای هست و بعد هم نیروی اجرای و قیمت اجرای آن از عوامل موثر هستند. همچنین در سازه های بتنی انواع بتن را داریم که بسته به نیاز هر پروژه باید از یکی از انواع بتن موجود در کشور از آن ها استفاده کنیم. حالا به بررسی طراحی و اجرای ساختمان ها می پردازیم:

ساختمان فولادی

ساختمان هایی که مصالح ساخت آن ها از فولاد است و مصالح فولادی نرم تر هم عملکرد بهتری دارند چون در کشش بیشتر کش می آیند. (مثل آدامس یا پنیر پیتزا که کش آمدن آن ها باعث دیرتر افتادن و از هم گسیختگی از هم میشود)

در ادامه باید گفت سیستم های سازه ای ساختمان فولادی معمولا به ۳ دسته تقسیم میشود:

سیستم قاب خمشی

در این سیستم های سازه ای کل نیروهای زلزله و بارگذاری ثقلی (دیوارها و کف سازی و …) بر عهده ی تیرها و ستون ها هست. مزیت این ساختمان ها این است که محدودیتی در قرار دادن درها و پنجره ها ندارند و به راحتی میتوان از کل فضای نور گیر در آن ها استفاده کرد تا نور وارد واحد ساختمانی شود. ولی عیب این دست از سازه ها بزرگ بودن مقاطع تیر و ستون است و دلیل  آن ایناست که تحمل بار ثقلی و زلزله به عهده ی تیر و ستون ها میباشد.

قاب های ساده به همراه مهاربند و قاب ساده به همراه دیوار برشی:

این دست از ساختمان ها دارای اتصال مفصلی هستند (یعنی نیروی زلزله را تیرها تحمل نمیکنند و توسط مهاربند ها یا دیوارها کنترل میشود) و در کشور ما هم معمولا بسته به نوع ساختمان در یک جهت از این سیسم سازه ای استفاده میکنند و هوادران زیادی هم بین مهندسین دارند. توصیه میشه که در جهتی که بعد کوچکتری دارد از این سیستم استفاده بشه.

قاب خمشی به همراه مهار بند و قاب خمشی به همراه دیوار برشی بتنی:

در این سازه ها نیروی زلزله و بارهای ثقلی توسط قاب های خمشی به همراه مهاربند ها یا دیوارها تحمل میشه , این دست از سازه ها دارای مقاومت بیشتری نسبت به سایر سازه های ساختمانی هستند و میتوانیم در ساختمان هایی با ارتفاع بلند تر هم از آن ها استفاده کنیم و بزرگترین مزیت آن ها نسبت به ساختمانهای بالا هم همین مورد است.

قاب خمشی به همراه دیوار برشی فولادی:

این ساختمان ها مثل ساختمان های دسته ی بالا هستند منتهی به جای این که از دیوار برشی که مصالحی با وزن بالا و اجرای سخت استفاده شود. از مصالح فولادی با صورت ورق هایی با ضخامت های مشخص به عنوان دیوار برشی استفاده میشود که هم هزینه ی ارزان تری نسبت به سایر سیستم ها دارد و هم این که سختی بالاتری نسبت به دیوار برشی بتنی دارد.

در ادامه بهتر است به بحث اصول طراحی و اجرای ساختمان بپردازیم.

چه عواملی در طراحی سازه نقش مهم و حیاتی را دارند؟

در طراحی سازه عوامل زیر نقش بسیار مهمی را دارند:

تخمین قیمت طراحی سازه

محاسبه هزینه های کارگران و پیمانکاران

نحوه پیاده سازی نقشه

رعایت تمامی اصول ها و استانداردها

دریافت مجوز جهت ساخت و ساز

اصول طراحی سازه

به صورت کلی طراحی و اجرای ساختمان دارای مراحل مختلفی میباشد که در ادامه به آن ها پرداخته ایم: استفاده از نرم افزار مناسب و شخصی که به صورت کامل مسلط باشد در وهله ی اول از ضروریات کار طراحی ساختمان است. آموزش طراحی سازه برای مهندسین از حساسیت بالایی برخوردار هست و در صورت ناآگاهی ممکنه که باعث مرگ تعداد زیادی از افراد بشه.

چک لیست طراحی سازه

چک لیست اصول طراحی و اجرای ساختمان و سازه به صورت کلی شامل موارد زیر میشود:

انتخاب درست و بهینه ی سیستم ساختمانی

تعریف متریال ها

تعریف مقاطع تیر و ستون و مهاربند (به این اعضا در اصطلاح اعضای خطی گفته میشود)

تعریف کف ها و دیوارها (به این اعضا نیز اعضای سطحی گفته میشود)

تعریف بارها و ترکیبات بارگذاری برای ساختمان های فولادی

ترسیم اولیه ی سازه فولادی و اختصاص مقاطع فولادی تعریف شده به همراه ترسیم کف ها

بارگذاری ثقلی سازه بر اساس دیتیل ها اجرایی

اختصاص دیافراگم صلب به کف ها

اختصاص نواحی صلب انتهایی (Rigid zone factor)

اعمال کردن شرایط و ضرایب آیین نامه ای

تحلیل اولیه سازه

طراحی سازه و اصلاح مقاطع

تیپ بندی نهایی مقاطع

تحلیل نهایی

طراحی نهایی

بررسی کنترل های آیین نامه ای و در صورت نیاز تغییر دوباره ی مقاطع و تحلیل و طراحی دوباره سازه

خروجی گرفتن از سازه و بردن فایل ها به نرم افزار سیف برای طراحی پی ها یا اصول طراحی فونداسیون (شالوده)

ترسیم و ارائه نقشه های اجرایی به کارفرما

چک لیست بالا شامل طراحی سازه های فولادی و طراحی سازه های بتنی میشود و برای ساختمان های چوبی نیز به همین شکل خواهد بود. البته جزئیات طراحی ساختمان ها تا حدی با هم فرق خواهند داشت ولی به صورت کلی از الگوریتمی مانند الگوریتم بالا استفاده میشود.

نکاتی در مورد سازه بتنی

اما مورادی که باید در طراحی سازه های بتنی در نظر بگیریم چه چیزی است؟

اعمال ضرایب ترک خوردگی در مقاطع

اعمال ضریب کاهش وزن تیر

ترسیم دیوارهای برشی و انجام تنظیمات مخصوص آن ها و طراحی آن ها

کنترل های مورد نیاز دیوار برشی

اصول طراحی و اجرای ساختمانهمچنین برای طراحی ساختمان های چوبی مواردی که باید رعایت شوند عبارتند از :

تعریف مصالح به شیوه ای درست , چرا که مصالح چوبی دارای دو مدول الاستیسیته هستند. انجام آزمایش بر روی چوب های مخصوص تا ارائه ی آیین نامه ی طراحی ساختمان چوبی در ایران بعد از پایان عملیات تحلیل و طراحی و ارائه ی نقشه ها نوبت به اجرای ساختمان میشود.

برنامه های مورد استفتده در اصول طراحی و اجرای ساختمان:

1. 3D max
2. Revit
3. Etabs

تری دی مکس   (3D max)چیست؟

تری‌دی‌مکس یک نرم‌افزاربرای طراحی بخشی از کلکسیون معماری، مهندسی و سازندگی اتودست است و یکی از ابزارهای کاربردی برای طراحی محصول و ساخت است.

رویت (revit)  چیست؟

رویت یکی از نرم افزار های کاربردی است که برای مدل سازی اطلاعات ساختمان بسیار مناسب است که استفاده از آن در پروژه های طراحی سبب بهبود مدل سازی ها می گردد.

نرم افزار ETABS چیست؟

یکی از پرکاربردترین نرم افزار در رشته هایی مانند عمران که مرتبط با سازه می باشد، نرم افزار ایتبس می باشد.

نرم‌افزار ETABS یک نرم‌افزار مخصوص در جهت تحلیل و طراحی سازه‌های ساختمانی مورد استفاده قرار میگیرد.

بیم (bim) چیست و چه کاربردی در ساخت و ساز دارد؟

به ماکت های دیجیتال و جامع از نوع و وضعیت فیزیکی و داده ها و مشخصات فنی یک ساختمان را بیم میگویند.همچنین تمامی نقشه ها و اطلاعات مورد نیاز برای ساختمان سازی در این برنامه جمع آوری میشود.

با استفاده از بیم میتوان یک مرجع مشترک و دقیق از اطلاعات و مشخصات مربوط به ساختمان را درست‌کرد که این مرجع بسیار قابل اطمینان در زمینه تصویر سازی ها در پروژه است.

ویژگی های نرم افزار بیم چیست؟

می تواند اطلاعات را بین نرم افزارهای مختلف تبادل کند

قابلیت مدلسازی قوی و گسترده حتی برای سازه های پیچیده

داشتن قابلیت متره و برآورد

اضافه کردن بعد چهارم زمانی به پروژه

اضافه کردن بعد پنجم هزینه و محاسبه کردن هزینه ی پروژه

مرور طراحی و بهینه سازی آن قبل از اجرا

ادغام مدل ها با یکدیگر در زمینه معماری , سازه , تاسیسات

[aparat id=’https://aparat.com/v/VTAID’]

اجرای ساختمان

در این مرحله که بعد از دریافت نقشه ها از مهندس محاسبه شروع میشود؛

ابتدا به اندازه ی موجود زمین را خاک برداردی میکنیم. بعد از خاکبرداری ساختمانی باید با بتن مگر کف محل را پوشاند و بعد از آن با توجه به نقشه ها یکی از پی های خواسته شده از ما را اجرا کرد بعد از این مرحله نوبت به اتصال ستون ها به پی است و سپس تیرها را اجرا میکنیم. در این مرحله اگر دیوار برشی و یا مهار بند هم داشته باشیم طبعا نباید از اجرای آن ها هم غافل بشیم.

در مورد ساختمان های چوبی نیز به همین شکل عمل میکنیم و ابتدا شالوده ی آن ها را با پیگیری روش های که در سازه های چوبی پیروی می شود. اجرا میکنیم و بعد از آن دیوارها و سایر اعضای ساختمان چوبی را اجرا میکنیم. بعد از اجرای اسکلت سازه به معماری ساختمان باید پرداخته شود.

جزئیات در طراحی و اجرای ساختمان

که شامل طراحی داخلی و دکوراسیون داخلی و بعد از آن هم طراحی نما ساختمان می باشد. که بسته به نوع سبک معماری ساختمانی که در حال کار بر روی آن هستیم از روش های مختلف و متفاوتی استفاده میشود.

درباره ی دکوراسیون داخلی و سبک های مختلف دکوراسیون داخلی میتوانید به سری مقالات دکوراسیون داخلی ما مراجعه کنید.

همچنین از عوامل موثر در طراحی داخلی و دکوراسیون داخلی استفاده از روش هایی مختلفی در طراحی سازه مانند فنگ شویی میباشد که اخیرا در بین مردم محبوبیت زیادی پیدا کرده است. بعد از معماری سازه و طراحی و اجرای اسکلت ساختمان نوبت به تاسیسات ساختمان میباشد. موردی که بعد از معماری برای خریداران یک ساختمان بیشترین درجه ی اهمیت را دارد و علاوه بر اهمیت هم خطرات جانی میتواند در پی داشته باشد.

ویژگی های معماری ایرانی:

ورودی های مشخص.

عدم تقارن در نماها.

تغییر در تقسیم بندی دهانه ها در نما.

توجه به بنای نبش تقاطع ها.

استفاده از قوس ها نه برای کاربرد سازه ای, بلکه غالبا تزیینات و ترکیب کلی بنا.

افزایش طبقات در بناهای تجاری و مسکونی.

استفاده فراوان از آجر.

امیدواریم این مقاله از طراحی و اجرای ساختمان برای شما مفید بوده باشد.