طراحی سازه بتنی از زیر مجموعه های علم طراحی سازه است. در ساختمان سازی و در طراحی سازه ساختمان ها، با توجه به کاربردشان، از سازه های مختلفی استفاده می شود. سازه های بتنی یکی از این نوع سازها هستند که از محبوبیت بسیاری برخوردارند. دلیل این محبوبیت مقاوم بودن این سازه نسبت به سازه های دیگر است.
طراحی سازه توسط دسته ای از متخصصان به نام مهندسان سازه انجام می شود. این مهندسان وظیفه دارند میزان باربری، مقاومت در برابر نیروهای مختلف و .همچنین ایمنی ساختمان ها را در طراحی های خود مشخص کنند. یک نکته مهم در رابطه با طراحی سازه بتنی این است که با طراحی سازه های فولادی بسیار متفاوت هستند. طراحی سازه بتنی چالش کمتری نسبت به طراحی سازه فولادی دارد؛ از همین رو، مهندسان سازه بیشتر از این روش استفاده می کنند.
در کشور زلزله خیزی نظیر ایران، بسیار مهم است تا ساختمان ها و سازه ها از مقاومت مناسبی در برابر زلزله برخوردار باشند. از همین رو، نقش طراحی سازه بتنی در ساختمان سازی بسیار مهم است. سازه بتنی با استفاده از بتن آرمه ساخته می شوند. این مرحله یکی از مهم ترین مراحل ساخت ساختمان ها، پل ها، سدها و انواع پروژه های عمرانی است.
بتن آرمه در برابر بسیاری از حوادث محیطی مقاوم است. به همین دلیل یکی از بهترین انتخاب ها برای سازه ساختمان ها، سدها و پل ها بوده و البته برای اینکه بتن آرمه در برابر آوار شدن و تخریب مقاومت خوبی داشته باشد، باید نکات مهمی در ساخت آن رعایت شود. در این مقاله از دکاموند، تمامی آنچه را که لازم است در رابطه با طراحی سازه بتنی بدانید آورده شده است. همچنین در این مقاله می توانید قیمت طراحی سازه بتنی را دانسته و با انواع روش های طراحی آن آشنا شوید. تا انتهای این مطلب با دکاموند همراه باشید.
سازه بتنی چیست؟
استفاده از سازه بتنی در ساختمان سازی در قرن هجدهم میلادی در فرانسه آغاز شد. در طول سالیان دراز، آزمایشات مختلفی روی این اسکلت ساختمانی انجام شد. در اوایل اختراع سازه های بتنی، از این سازه ها بیشتر برای راه سازی و جاده سازی استفاده می شد. تا اینکه از سال ۱۹۰۰ به بعد، اولین ساختمان های بتنی در پاریس ساخته شدند. همین موضوع سبب شد تا موج استفاده از سازه های بتنی در ساختمان سازی به راه بیفتد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره طراحی سازه بتنی با دکاموند تماس بگیرید.
طراحی سازه بتنی چیست؟
به زبان ساده، طراحی سازه بتنی یعنی طراحی ساختار کلی اسکلت ساختمان و پیش بینی میزان بار تحمل شده از سوی آن. در طراحی سازه بتنی شکل و ابعاد تیرها، ستون ها و سایر اجزای ساختمان مشخص می شود. این طراحی به منظور رساندن ساختمان به مقاومت مورد نظر مهندسان انجام می گیرد.
در حقیقت باید بدانید که مقاومت ساختمان به تمهیداتی که در مرحله طراحی اندیشیده می شود، بستگی دارد. فردی که طراحی سازه بتنی را بر عهده دارد، باید مقاومت ساختمان را در برابر بارهایی همچون زمین لرزه، در نظر بگیرد. همچنین قوانین طراحی این نوع سازه ها با توجه به منطقه که سازه در آن ساخته می شود متفاوت بوده و برای شرایط جغرافیایی مختلف به صورت جداگانه ای محاسبه می شوند. البته تمام هنر طراح به این است که با توجه به محدودیت های موجود، به نیازهای مشتری نیز توجه کند.
هدف از طراحی سازه بتنی چیست؟
هدف اصلی طراحی سازه بتنی ایجاد یک اسکلت مقاوم در برابر تغییرات و نیرو های وارده است. در طراحی سازه بتنی شکل کلی اسکلت ساختمان، محل قرارگیری تیرها، محل قرارگیری ستون ها، مهاربند و سایر جزئیات مشخص می شود. خوب است بدانید که یک طراحی سازه موفق، توسط یک تیم اجرا می شود و نه یک فرد.
مطلب پیشنهادی : اجرای اسکلت بتنی
طراحی سازه بتنی به منظور مقاوم سازی اصولی ساختمان در برابر تمامی بارهای وارده انجام می گیرد. در این طراحی مشخص می شود که مشخصات فیزیکی کدام یک از مصالح ساختمانی مناسب با ساخت سازه مورد نظر خواهد بود. در حقیقت در این مرحله بهترین مصالح ساختمانی برای ساخت یک سازه مقاوم و محکم انتخاب خواهند شد.
طراحی سازه بتنی سبب می شود تا ساختمان شما نیاز به بازسازی زود هنگام نداشته باشد. در این شرایط است که سازه مورد بحث می تواند سالیان متمادی بدون تغییر در جای خود باقی بماند.
تیم دکاموند به عنوان یکی از پیشگامان عرصه طراحی سازه های بتنی، آماده انجام صفر تا صد خدمات طراحی برای شماست. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.
فاکتورهای مهم در طراحی سازه بتنی
در بخش قبلی گفتیم که هدف از طراحی سازه بتنی، ایجاد یک اسکلت مقاوم در برابر تمامی بارهای وارده است. اما باید به خاطر داشته باشید که این هدف تنها با رعایت چند فاکتور مهم میسر خواهد شد. در این قسمت از مقاله سایت دکاموند، قصد داریم تا فاکتورهای مهم برای یک طراحی سازه بتنی موفق را بررسی کنیم. از جمله این فاکتورهای مهم می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- ایمنی
منظور از رعایت ایمنی در طراحی سازه بتنی این است که سازه مورد نظر ما در هر شرایط منسجم و پایدار بماند. یک سازه ایمن باید بتواند بارهای معمولی را تحمل کرده و تحت تاثیر آن ها آسیب نبیند. همچنین این سازه باید بتواند بارهای ناگهانی حاصل از حوادث طبیعی نظیر زلزله و سیل را نیز تحمل کند. در شرایطی که یک سازه انسجام و پایداری خود را بر اثر بارهای معرفی شده از دست بدهد یعنی ایمنی کافی نداشته است.
- عملکرد مطلوب
یک سازه زمانی عملکرد مطلوب دارد که در زمان بهره برداری نیز در بهترین حالت خود باشد. این یعنی سازه مورد نظر ما پس از تحمل بارهای معمولی نباید دچار شکست در نازک کاری یا تیغه ها شود. همچنین در اثر بروز حوادث طبیعی نظیر زلزله، ساکنین ساختمان نباید احساس ناامنی کنند. اگر موارد نام برده شده در بهترین حالت خود قرار داشت، یعنی ساختمان شما عملکرد مطلوبی دارد.
- دوام سازه
یکی از مهمترین فاکتورهایی که در طراحی سازه بتنی باید به آن توجه کرد، دوام ساز است. منظور از دوام سازه این است که به مرور زمان کیفیت مصالح به کار برده شده در سازه تقلیل نرود. در بهترین شرایط، کیفیت مصالح سازه باید حداقل تغییرات را داشته باشد. یک سازه با دوام پس از گذشت سالیان متمادی همچنان پابرجا باقی خواهد ماند. نیاز این نوع سازه به بازسازی بسیار کم است. در یک جمله باید گفت یک سازه با دوام به مرور زمان نباید ایمنی و پایداری خود را از دست بدهد.
مزایای سازه بتنی
اگر تا اینجای مقاله با ما همراه بوده اید حتماً از خود می پرسید چرا باید از سازه بتنی استفاده کرد؟ سازه های بتنی مزایای بسیاری نسبت به دیگر سازه ها دارند. یکی از مزایای این سازه ها حضور بتن آرمه در آن ها است. پیشتر توضیح دادیم که بتن آرمه از شن و ماسه، سیمان و میلگردهای آجدار و ساده و همچنین آب تشکیل شده است. ترکیب این مصالح با یکدیگر یک سازه قدرتمند را به شما تحویل می دهد. حضور بتن آرمه در سازه بتنی سبب شده تا وزن آن دو برابر سازه فولادی باشد. با این حال، مزایای دیگری در استفاده از این نوع سازه نصیب ساختمان خواهد شد. از جمله مزایای سازه بتنی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تحمل فشار بالا
- قیمت مناسب
- شکل پذیری آسان
- مقاومت در برابر عوامل طبیعی نظیر رطوبت، حرارت
انواع روش های طراحی سازه های بتنی
سازه های بتنی با سه روش ساخته می شوند. به دلیل مقاومت بالای بتن، از سازه های بتنی در ساخت پروژه های دولتی نظیر سدسازی، پل سازی و جاده سازی استفاده می شود. از همین رو، روش های طراحی سازه بتنی با استانداردهای خاص و پیشرفته ای به سرانجام می رسند. از جمله روش های طراحی سازه بتنی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
-
روش تنش مجاز
این روش یکی از قدیمی ترین روش های طراحی سازه بتنی است. در این روش بارهای وارده بر سازه به صورت جداگانه محاسبه می شوند. این بارها شامل بار مرده، بار برف، بار لرزه ای و بار زنده هستند. پس از مشخص شدن میزان هر بار، با استفاده از آیین نامه های محاسباتی میزان تنش مجاز مشخص می شود. یکی از ایرادهای این روش این است که امکان ترکیب بارها با یکدیگر در نظر گرفته نشده است. در نتیجه دقت این روش بسیار کم است. از جمله دیگر ایرادهای این روش می توان به الاستیک در نظر گرفتن بتن اشاره کرد. بتن یک ماده غیر الاستیک است که می تواند در اثر تنش های مختلف رفتار متفاوتی از خود نشان دهد. از همین رو، روش تنش مجاز بیشتر در گذشته استفاده می شد. امروزه روش های جایگزینی وجود دارد که در ادامه به آن ها اشاره کرده ایم.
-
روش ضرایب بار و مقاومت
این روش از روش قبلی بسیار دقیق تر است. در روش ضرایب بار و مقاومت، ضرایب افزایش بار در نظر گرفته می شوند. این یعنی احتمال بروز چند نوع بار همزمان با هم در نظر گرفته شده است. روش طراحی سازه بتنی بر اساس ضرایب بار و مقاومت به این صورت است که سازه را با مقاومت بالا طراحی می کند.
در این روش با استفاده از ضرایب افزایش بار میزان افزایش هر نوع بار وارد بر سازه را محاسبه می کنند. سپس مقاومت سازه را نسبت به آن می سنجند. این روش در مقابل رفتار غیرقابل پیش بینی بتن به عنوان یک جسم غیر الاستیک منطقی تر است. پس از انجام محاسبات مربوط به مقاومت سازه در هر سطح، مقاومت اصلی را بیشتر از میزان محاسبه شده در نظر می گیرند. امروزه از یک روش پیشرفته تر برای تکمیل روش ضرایب بار و مقاومت استفاده می شود که در قسمت بعدی آن را توضیح داده ایم.
-
روش حالات حدی
جدیدترین روشی که با آن به طراحی سازه بتنی می پردازند، روش حالات حدی است که سه حالت دارد. این سه حالت حدی عبارتند از:
- حالت حدی نهایی
- حالت حدی تغییر شکل
- حالت حدی ترک خوردگی
دلیل استفاده از این روش این است که تمامی خطرات محتمل برای سازه را در نظر می گیرد. این روش سبب می شود تا در شرایط حساس، سازه به حالات حدی نام برده شده نرسد. حالات حدی در حقیقت همان نقاطی هستند که سازه از عملکرد مطلوب خود خارج می شود و دچار نقص خواهد شد.
با اینکه روش حالات حدی یکی از به روزترین روش های طراحی است، هنوز نتوانسته کاملا جایگزین روش های قبلی شود. این در حالی است که ساخت سازه با استفاده از روش حالات حدی یکی از ایمن ترین روش های ساخت سازه است.
طراحی سازه بتنی در ایتبس
نرم افزار ایتبس یکی از نرم افزارهای طراحی سازه بتنی است. این نرم افزار قابلیت های منحصر به فردی دارد و می تواند به سرعت نقشه یک سازه بتنی را به مهندسان ارائه دهد. نرم افزار می تواند تحلیل های دقیق استاتیکی و دینامیکی را به مهندسان ارائه دهد.
امروزه از نرم افزار ایتبس به عنوان یکی از نرم افزارهای به روز مهندسی عمران یاد می شود. این نرم افزار برای تحلیل سازه های عمرانی بسیار موثر است. در نخستین مرحله از کار با نرم افزار ایتبس، باید بارهای وارده به ساختمان را محاسبه کنید. این بارها شامل بارهای زنده و مرده هستند. همچنین بار برف، بار باد و بار زلزله بر روی ساختمان محاسبه می شود.
طراحی سازه های بتنی به صورت دستی بسیار وقت گیر است. بنابراین استفاده از این نرم افزار به شما کمک می کند در وقت خود صرفه جویی کنید. همچنین به صورت دقیق تر و بدون خطا به طراحی سازه بتنی بپردازید. نرم افزار ایتبس تمامی ضوابط و قوانینی که در اساسنامه ساختمان سازی آورده شده است را رعایت می کند. نرم افزار ایتبس بر روی کامپیوتر نصب شده و در دو مرحله کار خود را انجام می دهد. این دو مرحله شامل مراحل گرید بندی و مدل سازی هستند. با توجه به نوع ساختمان سازی و قوانین مربوطه، می توانید پیش فرض نرم افزار ایتبس را تغییر دهید.
تمامی طراحان و مهندسان حرفه ای برای طراحی سازه بتنی از نرم افزار ایتبس استفاده می کنند. در مجموعه دکاموند نیز طراحی سازه بتنی با این نرم افزار امکان پذیر است. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.
طراحی سازه بتنی در سپ
اگر می خواهید طراحی بهینه تری برای سازه بتنی خود داشته باشید، از نرم افزار سپ استفاده کنید. نرم افزار سپ یکی از نرم افزارهای مهم معماری و مهندسی عمران است. از این نرم افزار برای تحلیل داده های مختلف مهندسی استفاده می شود. این نرم افزار می تواند تحلیل های گوناگونی شامل موارد زیر ارائه دهد:
- تحلیل خطی
- تحلیل غیر خطی
- تحلیل استاتیکی
- تحلیل دینامیکی
- تاریخچه زمانی
- اجزای محدود
- و …
استفاده از نرم افزار مورد بحث، سبب می شود تا شما تحلیل‌های دقیق تری برای طراحی سازه ها داشته باشید. اگر از نسخه به روزرسانی شده نرم افزار سپ استفاده کنید، از هرگونه نرم افزار دیگری بی نیاز خواهید شد. امکان انواع مدل سازی و طراحی سازه فولادی و بتنی در این نرم افزار فراهم شده است. مجموعه دکاموند نیز می تواند در این زمینه شما را راهنمایی کند. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.
قیمت طراحی سازه بتنی چگونه محاسبه می شود؟
عوامل مختلفی در تعیین قیمت طراحی سازه بتنی موثر است. از جمله این عوامل می توان به زیر اشاره کرد:
-
متراژ پروژه
جالب است بدانید در طراحی سازه بتنی هرچه متراژ پروژه بیشتر باشد، قیمت کمتری پرداخت می کنید. زمانی که متراژ پروژه شما کمتر از ۵۰۰ متر مربع باشد، هزینه بیشتری نسبت به متراژ بیشتر از ۵۰۰ متر پرداخت می کنید.
-
سبک سازی
سبک سازی به عملیاتی گفته می شود که در آن تلاش می شود وزن نهایی سازه در کمترین حالت ممکن باشد. انجام این عملیات به اندازه طراحی اولیه زمان می برد. از همین رو، مهندس سازه به عنوان طراح، هزینه جداگانه ای برای این مرحله دریافت می کنند.
-
لیستوفر آرماتور
در طراحی سازه به تعیین تعداد برش میلگردها، لیستوفر آرماتور گفته می شود. به وسیله این عملیات مشخص می شود که چه میزان میلگرد نیاز داریم و چه برش هایی باید برای آن ها زده شود. این کار میزان پرتی میلگرد شما را به حداقل می رساند. از همین رو، با توجه به قیمت های بالای میلگرد فولادی، توصیه می شود از این مرحله چشم پوشی نکنید.
-
متره و برآورد
در این مرحله مشخص می شود شما برای ساخت سازه طراحی شده به چه میزان مصالح نیاز دارید. در حقیقت این مرحله برای تخمین میزان ریالی مصالح مصرفی انجام می شود. این کار به شما کمک می کند تا قیمت تمام شده سازه خود را برآورد کنید.
مطلب پیشنهادی : اجرای اسکلت فلزی
ذکر دو نکته مهم الزامی است. طراحی سازه فولادی به دلیل در نظر گرفتن اتصالات و اندازه گیری هایی که در طراحی سازه بتنی وجود ندارد قیمت بالاتری دارد. در حقیقت شما برای طراحی سازه های بتنی هزینه کمتری پرداخت می کنید. نکته دوم این است که اگر نیاز به طراحی سوله دارید، تمامی محاسبات به گونه ای دیگر انجام شده و قیمت متفاوت است. برای انجام خدمات طراحی سازه بتنی می توانید از مجموعه دکاموند کمک بگیرید. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.
چک لیست طراحی سازه بتنی
برای اینکه مطمئن باشید طراحی سازه بتنی به طور کامل و دقیق انجام شده است، باید یک فهرست بازبینی داشته باشید. با بررسی فهرست بازبینی یا چک لیست متوجه می شوید که آیا تمامی مراحل را به درستی انجام داده اید یا خیر. در ادامه چک لیست طراحی سازه بتنی برای شما قرار داده شده است. دقت کنید که تمامی مراحل باید به ترتیب و به صورت دقیق اجرا شده باشند.
- کنترل طول به عرض ساختمان (کنترل عدم احتمال درز انقطاع)
- کنترل مهارشدگی ساختمان
- کنترل ترک خوردگی بر اساس مهار شدگی
- کنترل مقاطع از نظر حداقل و حداکثر فواصل مجاز بین آرماتورهای طولی
- کنترل پارامترهای طراحی تیرها و ستون ها در نرم افزار
- کنترل مفصل کردن تیرهای داخل دیوار برشی
- کنترل تغییر مکان دال ها
- کنترل نسبت تنش برشی موجود به مقاومت برشی در اتصال تیر به ستون
- کنترل برش تیرهای اطراف دال
- کنترل درصد آرماتور تیرها
- کنترل نسبت طول به قطر تیرهای دهانه کوتاه
- کنترل درصد آرماتور ستون ها در محل عوض شدن مقاطع
- تعریف درست تیر هم بند و پایه برای دیوارهای برشی
- تعریف درست مقاطع دیوارهای برشی
- در نظر گرفتن شکل پذیری مناسب در طراحی
- افزودن ۵۰ درصد میلگرد مثبت به میلگردهای منفی در محله تکیه
بهتر است برای کسب نتیجه مطلوب کار طراحی سازه بتنی را به مهندسان خبره بسپارید. برای این منظور می توانید از مجموعه دکاموند کمک بگیرید. برای کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.
طراحی سازه استخر بتنی
برای طراحی سازه استخر بتنی باید نکات مهمی را در نظر بگیرید تا یک استخر بدون عیب و نقص بسازید. از جمله این نکات می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- موقعیت سازه استخر
- شکل و اندازه سازه استخر
- شیب کف استخر
- عایق بندی استخر
- نازک کاری داخل استخر
- رنگ آمیزی و طراحی سازه استخر
- کفپو‌ش اطراف استخر
تمامی موارد نام برده شده با استفاده از نرم افزارهای طراحی سازه بتنی و قوانین ساخت استخر مورد بررسی قرار می گیرند. همچنین مراحل ساخت استخر باید با دقت بسیار بالا انجام شود. از جمله این مراحل می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- گود برداری
- آرماتور بندی
- لوله کشی استخر بتنی
- اجرای بدنه بتنی
- آب بندی استخر بتنی
- کاشی کاری دیواره استخر
- اندود کاری
این کار به تلاش یک مجموعه مهندسی نیاز دارد. در صورتی که طراحی سازه استخر بتنی با اصول دقیق انجام نشود، می تواند برای شما خطرساز شود. از همین رو، بهتر است کار طراحی سازه استخر بتنی را به یک مجموعه مهندسی کاربلد نظیر مجموعه دکاموند بسپارید. برای کسب اطلاعات بیشتر، با ما تماس حاصل نمایید.
مزایای طراحی سازه استخر بتنی
حتماً از خود می پرسید طراحی استخر بتنی چه تفاوتی با طراحی سایر استخرها دارد؟ در پاسخ باید گفت استخر بتنی مزایای بی شماری دارد که سایر استخرها از آن بی بهره هستند. از جمله این مزایا می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- دوام بال
- زیبایی
- قابلیت طراحی سفارشی
- طول عمر بالا
عوامل موثر بر قیمت استخر بتنی
موارد بسیاری می توانند در تعیین قیمت استخر بتنی نقش داشته باشند. از جمله این موارد می توان به متراژ و محل قرارگیری استخر اشاره کرد. همچنین قیمت بتن نیز در تعیین قیمت تمام شده استخر شما موثر است. طراحی سازه استخر بتنی به شما کمک می کند پیش از آغاز عملیات ساخت قیمت تمام شده کار خود را محاسبه نمایید. مجموعه دکاموند آماده انجام صفر تا صد طراحی و ساخت سازه استخر بتنی شماست.
سوالات متداول طراحی سازه بتنی
فاکتورهای مهم در طراحی سازه بتنی چیست؟
- ایمنی
- عملکرد مطلوب
- دوام سازه
طراحی سازه بتنی چیست؟
به زبان ساده، طراحی سازه بتنی یعنی طراحی ساختار کلی اسکلت ساختمان و پیش بینی میزان بار تحمل شده از سوی آن.
