مدل سازی سوله در SAP

برای ساخت هر سازه مقاومت و پایداری آن در برابر اعمال نیروهای مختلف و همچنین اقتصادی و بهینه بودن طرح باید بررسی شود. نیروهای وارده به سازه ناشی از مواردی همچون : وزن سازه ، باد، برف ، زلزله ، بارهای زنده ناشی از وجود وسایل ، افراد ، جرثقیل ها و ... می باشد. از آنجا که عوامل متفاوتی عامل تولید نیروهای وارده به سازه و ایجاد تنش در سازه هستند و بررسی میزان و همچنین همزمانی نیروها بصورت دستی مشکل است، لذا سال هاست که از نرم افزارهای مختلفی برای تحلیل و نیز طراحی سازه استفاده می شود. یکی از نرم افزارهای محاسباتی سازه که بسیار پرکاربرد و معتبر است نرم افزار SAP2000 می باشد . این نرم افزار تحلیل سازه را با سرعت ودقت انجام داده و می تواند سازه های مختلف را مطابق با آیین نامه های معتبر بین المللی طراحی نماید.  

برای انجام محاسبات مربوط به سوله ، نرم افزار SAP پرکاربردترین نرم افزار می باشد. برای انجام مدل سازی سوله در SAP ابتدا با ترسیم المان های سازه سوله بر اساس هندسه سوله در نرم افزار ، تعریف متریال و مقاطع ، پس از آن بارگذاری و انجام تنظیمات مربوطه می توان تحلیل و طراحی را انجام داد. پس از آن نرم افزار با نمایش دادن تنش اعضا ، جابجایی و ... کاربر را در بهینه کردن مقاطع یاری می رساند.

آیین نامه ها :

ضوابط مربوط به بارگذاری سازه های مختلف باید مطابق آیین نامه های مجاز صورت پذیرد. در ایران آیین نامه ی مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ضوابط بارگذاری را مشخص نموده است. همچنین آیین نامه ی طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800 )  ضوابط مربوط به نحوه ی اعمال بار زلزله را عنوان کرده است. لازم به ذکر است با توجه به بازنگری مداوم این آیین نامه ها ، هم اکنون مبحث ششم سال 92 و استاندارد 2800 ویرایش چهارم ملاک عمل می باشد.

آیین نامه های طراحی در دنیا متعددند و در ایران برای طراحی سازه های فولادی مبحث دهم مقررات ملی ساختمان تدوین شده است. این آیین نامه نیز دارای چند ویرایش است که ویرایش سال 92 ملاک عمل می باشد. در این ویرایش رویه طراحی از حالت تنش مجاز که مربوط به ویرایش سال 87 می باشد به روش حالت حدی تغییر یافته است. لازم به ذکر است طبق ابلاغیه ی صادره از سوی وزیر راه وشهرسازی استفاده از ویرایش سال87 مبحث دهم نیز تا ارائه ی ویرایش بعدی این مبحث با توجه به ضوابط بیان شده در آن ابلاغیه مجاز می باشد. بنابراین برای طراحی سازه ی سوله می توان از دو روش تنش مجاز و حالت حدی استفاده کرد.

نقشه های اجرایی:

پس از انجام مدل سازی در SAP و مشخص شدن مقطع اعضا ، نوبت به ارائه نقشه های اجرایی می رسد. نقشه های اجرایی مشخص کننده ی ابعاد ، اندازه و شکل اعضای مختلف سازه هستند که منتج از محاسبات می باشند. در نقشه های اجرایی جزییات اجزای سازه ای و برخی اجزای غیر سازه ای ترسیم می شود. مهم ترین این اجزا برای سازه ی سوله ستون ها ، تیر ها ، بیس پلیت ها، استرات ها ، اتصالات ، جزییات مربوط به جرثقیل ، پرلین ها و ... می باشد.

با توجه به این که برش ورق ها و پروفیل ها باید بسیار دقیق باشد تا هنگام نصب دچار اشکال و نقص نگردد؛ مناسب است نقشه های اجرایی توسط یک متخصص در نرم افزار تکلا استراکچر مدل سازی و شاپ گردد. بدین وسیله جزییات برش تمامی اجزا به دقت مشخص می گردد و امکان خطا در ساخت را بسیار پایین می آورد. از مزایای دیگر این کار تعیین وزن کلی و جزیی اجزای سوله و همچنین مشخص شدن مقادیر مورد نیاز ورق ها و امکان تهیه ی متریال بصورت مشخص و دقیق می باشد.

اما سوالی که گاه مطرح می شود این است که با وجود نقشه های اجرایی چه نیازی به نقشه ی شاپ کارگاهی وجود دارد و اساسا تفاوت این نقشه ها در چیست ؟

پاسخ این است که نقشه های اجرایی توسط مهندس محاسب تهیه شده و با توجه به وظیفه ی محاسب این نقشه ها شامل کلیت ابعاد و اندازه های اعضای سوله است و بسیاری از زوایا و خطوط مورد نیاز برای برش اعضا در کارخانه در نقشه های اجرایی وجود ندارد؛ هرچند برخی از مهندسین محاسب نقشه ی شاپ تیر وستون ها را ارائه می کنند. ضمنا نقشه های اجرایی در نرم افزار اتوکد بصورت دو بعدی ترسیم می شود حال آن که نقشه های شاپ در نرم افزار تکلا استراکچر بصورت سه بعدی مدل شده که این کار سبب بهتر دیده شدن اجزای مختلف برای رفع ایرادات می شود . همچنین در نرم افزار تکلا امکاناتی وجود دارد که مخصوص تهیه ی نقشه های کارگاهی است و عیوب مدل سازی را نمایش می دهد که این امکانات در نرم افزار اتوکد وجود ندارد. بنابراین لازم است جهت ساخت سازه سوله در کارخانه از نقشه های شاپ کارگاهی استفاده گردد تا هزینه های اشتباهات ساخت کاهش یابد. معمولا تهیه ی نقشه های شاپ کارگاهی برعهده ی سازنده می باشد.

دفترچه محاسبات:

از آن جایی که سوله دارای اجزای متعددی است و امکان طراحی همه ی اجزا در نرم افزار SAP وجود ندارد باید طراحی برخی اعضا بصورت دستی محاسبه و ارائه گردد. عمده این اعضا شامل اتصالات ، بیس پلیت ها ، ستون های باد ، جرثقیل و ... می باشند. همچنین نحوه و جزییات مربوط به بارگذاری سوله نیز باید در دفترچه ارائه شود.

طراحی فونداسیون :

 برای طراحی پی سازه می توان از نرم افزارSAFE  کمک گرفت یا آنکه پی را بصورت دستی طراحی نمود. برای طراحی در نرم افزار SAFE نیاز است تا نیروهای پای ستون به این نرم افزار انتقال یابد و پس از آن با ترسیم ابعاد پی و انجام تنظیمات مربوطه ، فونداسیون طی یک روند سعی و خطا طراحی گردد. در انتها بایستی میزان آرماتور ها نیز مشخص گردد و سرانجام نقشه های فونداسیون ترسیم گردد.

لیستوفر:

لیستوفر فهرستی از اجزای مختلف سازه است که اوزان و احجام متریال مختلف بکار رفته در اعضا را بیان می کند. این فهرست کمک شایانی برای تعیین متریال مورد نیاز و برآورد قیمت می کند. لیستوفر می تواند توسط شخص تهیه گردد یا آن که این امر توسط نرم افزار تکلا استراکچر صورت پذیرد. بدیهی است که دقت نرم افزار تکلا بیشتر خواهد بود.