دوره طراحی سازه‌های بتنی با استفاده از ETABS با هدف پرداختن به اصول طراحی سازه براساس ضوابط آیین‌نامه‌های طراحی و تفهیم مبانی محاسبات سازه تهیه گردیده است. در این آموزش سعی گردیده نرم‌افزار ETABS به عنوان ابزاری برای دستیابی به اهداف طراحی معرفی و کاربرد آن به صورت پروژه محور تشریح گردد. به منظور حصول اهداف مورد نظر، این دوره در قالب 22 جلسه و 54 ساعت آموزش در دو فاز تئوری و نرم‌افزاری تهیه و عرضه گردیده است.
فاز تئوری مبتنی بر تشریح مفاهیم و بررسی ضوابط، نحوه اعمال بندهای آیین‌نامه، نکات اجرایی و فلسفه اقدامات نرم‌افزاری می‌باشد، در فاز نرم‌افزاری نیز طراحی پروژه آموزشی پیگیری می‌شود. با هدف ایجاد توانایی طراحی کامل یک سازه در مخاطب، دیگر موارد مرتبط مانند بررسی معماری پروژه‌ها، طراحی فونداسیون، سقف تیرچه بلوک، پله و ترسیم نقشه‌های اجرایی نیز در دوره گنجانده شده تا پس از اتمام دوره امکان انجام محاسبات صفر تا صد یک سازه متعارف بتنی برای مخاطب حاصل شود. پروژه دوره شامل یک ساختمان 6 طبقه با قاب خمشی متوسط بتن‌آرمه با سقف تیرچه بلوک و فونداسیون نواری می‌باشد و پس از آن طراحی دیواربرشی بتنی ویژه به صورت کامل انجام می‌گیرد، همچنین تحلیل و طراحی لرزه‌ای با روش استاتیکی معادل و دینامیکی طیفی (غیر زاویه‌دار) انجام گرفته است. علاوه بر این، نکات تکمیلی مانند دیوار حائل، نیم‌طبقه و ترکیب سیستم‌های باربر نیز تدریس شده است. نسخه مورد استفاده در آموزش ورژن 19.1 نرم‌افزار ETABS می‌باشد و طراحی براساس آخرین ویرایش آیین‌نامه‌ها (ویرایش سال 99 مبحث نهم، ویرایش سال 98 مبحث ششم، ویرایش سال 1400 مبحث هفتم، ویرایش چهارم استاندارد 2800 و نسخه 2019 ACI-318) انجام گرفته است.
پیش‌نیاز : گذراندن دروس دانشگاهی مرتبط با طراحی سازه (آشنایی اولیه با مفاهیم کافی بوده و تدریس از پایه انجام می‌شود، در صورت نیاز، مفاهیم مرور و یادآوری شده‌اند.)
مخاطب : این دوره مناسب تمام نوآموزان و افراد علاقه‌مند به ورود به عرصه محاسبات سازه و شروع فعالیت در بازار کار این حوزه می‌باشد. همچنین محاسبین تازه‌کار در صورت فقدان تسلط کافی به مفاهیم و بهره‌گیری از نرم‌افزار در صورت احساس نیاز می‌توانند برای ارتقا دانش و افزایش تسلط خود از این دوره استفاده نمایند. مهندسین فعال در حوزه‌های ساختمانی به جز شاخه محاسبات، مانند اجرا و نظارت با استفاده از این دوره می‌توانند آگاهی و دید خود به مفاهیم طراحی را گسترش دهند. دانشجویان مهندسی عمران بعد از گذراندن دروس اصلی و در مرحله انجام پروژه سازه‌های بتن‌آرمه با بهره‌گیری از این دوره توانایی تکمیل پروژه خود را با تسلط کامل و به دور از سردرگمی‌های رایج خواهند داشت.
ویژگی‌ها
- تدریس در دو فاز و از پایه با فرض عدم آشنایی دانشجو با مفاهیم مقدماتی و با بیانی ساده و مستدل انجام گرفته است.
- تمامی بندهای مورد نیاز از آیین‌نامه‌ها، استانداردها و نشریات داخلی و بین‌المللی بیان و بررسی گردیده‌اند.
- مفاهیم به صورت مصور، مستند و به همراه مثال تدریس گردیده تا ضمن افزایش بهره‌وری، در زمان آموزش صرفه جویی شود. (بیش از 1500 تصویر و انیمیشن هدف‌مند در دوره استفاده گردیده است.)
- ضمن بیان نکات حرفه‌ای و اجرایی، نظرات مختلف محاسبین در موارد چالشی بیان و عرف رایج در طراحی‌ها مورد توجه قرار گرفته است.
- آموزش گام به گام و تقسیم بندی اصولی محتوای دوره به نحوی که در هر جلسه تمام موارد مورد نیاز تشریح می‌گردد.
ویدیو دمو محصول
توضیحات مدرس
احساس نیاز به تهیه محتوای آموزشی حاضر بر اساس تجربه شخصی پس از طی مسیری نسبتاً طولانی برای فعالیت در حوزه محاسبات سازه‌های بتنی انجام گرفته است. مسیری که شروع آن از پروژه بتنی دانشگاه و بعدها فعالیت ابتدایی در زمینه طراحی و ترسیم نقشه، دریافت پروانه محاسبات و در نهایت حضوری جدی‌تر به عنوان یک محاسب در بازارکار بوده است. عدم توجه به موارد کاربردی در سرفصل‌های آموزشی دانشگاه، تعدد منابع آموزشی با محتوای گوناگون، نقصان آموزش‌ها، عدم پرداخت به مفاهیم، اختلاف نظرها و چالش‌های گوناگون در این حوزه، هزینه زیاد آموزش و از همه مهم‌تر توجه صرف به آموزش نرم‌افزار و نه مبانی طراحی، موجب صرف وقت و انرژی زیاد در این مسیر گردید. شرایط رقابتی بازار کار، ضعف پایه‌ای فارغ التحصیلان، مشکلات کیفی کار محاسبین و انفجار اطلاعات در فضای مجازی در کنار تبلیغات افسارگسیخته همواره موجب سردرگمی، تردید و ایجاد نگرانی‌های طبیعی برای نوآموزان و تازه واردان این عرصه شده است. این شرایط ارزش زمان و ارتقا دانش را بیش از پیش نمایان کرده و مقضی است که مهندسین برای حفظ جایگاه خود همواره در مسیر رشد و پیشرفت قرار داشته باشند. درگیر شدن با هزارتوی مبهم یادگیری نرم‌افزار و طراحی سازه علاوه بر اینکه موجب کاهش سرعت حرکت در مسیر رشد می‌شود، با صرف هزینه‌های جانبی زیادی همراه است. بنابراین با وسواس کامل سعی شده است دوره‌ای آماده گردد تا به دور از هیاهوی برخاسته از شرایط موجود در حوزه آموزش عمرانی، نیاز محاسبین تازه‌کار برطرف و زمینه رشد عزیزان فراهم شود. بدیهی است در اختیار داشتن محتوای مورد نیاز با کیفیت مطلوب نه تنها بیشترین نتیجه را در کوتاه‌ترین زمان ممکن به همراه خواهد داشت بلکه با حفظ انرژی دانشجو، افزایش دانش و گسترش دید وی، موجبات تسریع کسب علم و مهارت را محیا خواهد کرد. دوره حاضر نه یک آموزش تجاری که کاملاً با احترام به علم و جایگاه والای آموزش تهیه گردیده تا ارزش توجه و صرف وقت مخاطب را داشته باشد. آنچه که در اختیار شماست نتیجه تلاش چند ماهه و تجربه چند ساله مدرس و صرفاً برای کوتاه کردن مسیر ورود شما به حوزه محاسبات با کاهش زمان و اتلاف هزینه است. امید است با توجه ویژه‌ای که به این مهم شده، رضایت شما جلب و تمام اهداف مورد نظر محقق شود، طبیعی است که شرط لازم برای تحقق آن، تلاش و پشتکار شما در این مسیر است.
عنوان جلسات
جلسه اول : مقدمه (01:40)
در این جلسه به معرفی دوره، مفهوم طراحی سازه، یادآوری برخی نکات و صحبت در خصوص سازه بتنی و محاسبات پرداخت شده است.
جلسه دوم : بررسی معماری و گریدبندی (02:29)
به عنوان اولین مرحله در فرآیند محاسبات سازه، نقشه‌های معماری معرفی و بررسی شده‌اند. نقشه خوانی معماری در حد نیاز (آشنایی با محتوای نقشه‌ها، مفهوم علائم و ترسیمات و…) و نکات دارای اهمیت (ستون‌گذاری و آکس‌بندی، پارکینگ، درز انقطاع، تداخل با بازشوها، شانه‌گیری تیرها، تحلیل کالبد سازه و…) برای محاسب تشریح گردیده‌اند. در انتها نیز اولین مرحله مدلسازی در نرم‌افزار که گریدبندی می‌باشد آموزش داده شده است.
جلسه سوم: معرفی مصالح و مقاطع (03:31)
ابتدا کلیه بندهای آیین‌نامه در خصوص مصالح و مقاطع شامل ضوابط هندسی، آرماتورگذاری، طول مهاری، محدودیت‌ها و الزامات لرزه‌ای به همراه نکات اجرایی بررسی و سپس در نرم‌افزار نیز مرحله‌ی تعریف مصالح و مقاطع انجام گرفته است. در این جلسه تمامی بندهای مرتبط با شرایط المان‌های قاب به تفصیل مورد توجه قرار گرفته است.
جلسه چهارم : بار زلزله (02:50)
این جلسه که به صورت کاملاً تئوری می‌باشد به تشریح کامل مفهوم بسیار مهم زلزله و بارهای لرزه‌ای و مفاهیمی چون سیستم‌های باربر، شکل‌پذیری، نامعینی، مفصل پلاستیک، سختی، زمان تناوب، پیچش سازه، مبنای پارامترهای محاسبه زلزله و بندهای مرتبط در آیین‌نامه پرداخته است.
جلسه پنجم : بارهای وارد به سازه و ترکیبات آن‌ها (01:57)
به عنوان جلسه آغازین مرحله بارگذاری سازه به معرفی و نحوه منظور نمودن کلیه بارهای وارد به سازه و نحوه ترکیب آن‌ها پرداخته است، همچنین ضوابط و نکات آیین‌نامه‌ای بارهای مختلف و نحوه منظور نمودن آن‌ها (انواع باز زنده، بار تیغه‌ها، تخفیف‌های آیین‌نامه، بار قائم زلزله، قاعده صد سی، خروج از مرکزیت) در نرم‌افزار بررسی و در انتها تعریف بارها و ترکیبات بار در نرم‌افزار انجام گرفته است.
جلسه ششم : ترسیم و بارگذاری (03:54)
به عنوان یکی از مراحل حساس در طراحی سازه، محاسبه بارهای تمامی قسمت‌های سازه بر اساس دیتیل المان‌ها به صورت کامل و جزء به جزء انجام گرفته است. سپس مدلسازی سازه (ترسیم المان‌ها) و نکات کاربردی در مرحله ترسیم تدریس و نحوه اعمال بارهای محاسبه شده (کف‌ها، دیوارها، تیغه‌ها، پله، آسانسور، برف و…) در نرم‌افزار تشریح گردیده است.
جلسه هفتم : نامنظمی‌ها و زلزله طیفی (02:21)
کلیه نامنظمی‌ها در کنار بحث ستون کوتاه به همراه مثال و نکات آیین‌نامه‌ای مورد بررسی قرار گرفته و پس از آن مفهوم تحلیل طیفی زلزله و آنالیز مودال به همراه روابط و اصول محاسبه تدریس شده‌اند. سپس در نرم‌افزار منظور نمودن الزامات تحلیل طیفی (وارد کردن طیف، ایجاد بارهای طیفی، ترکیبات بار طیفی) انجام و آموزش داده شده است.
جلسه هشتم : تکمیل مدلسازی و آنالیز (01:53)
پس از انجام معرفی‌های لازم در نرم‌افزار و ترسیم هندسه مدل، نوبت به تنظیمات و اعمال اصلاحاتی در سازه می‌رسد که مبتنی بر ضوابط آیین‌نامه یا ویژگی‌های نرم‌افزاری مدل می‌باشند. مبنای کلیه اصلاحات ابتدا بررسی و سپس در نرم‌افزار اعمال گردیده‌اند. با آماده سازی مدل، تحلیل انجام گرفته و نحوه مشاهده و بررسی نتایج خروجی آموزش داده شده است.
جلسه نهم : اصول طراحی و طرح اولیه (03:30)
در این جلسه به تشریح بخش مهمی از طراحی سازه پرداخته شده که غالباً سرفصلی مغفول در آموزش‌های نرم‌افزاری می‌باشد. مبانی آیین‌نامه برای طراحی المان‌های تیر و ستون تحت تلاش‌های مختلف بیان شده و با فرآیند و دستورالعمل نرم‌افزار مقایسه گردیده تا کاربر با روال و نحوه عمل آن در فرآیند طراحی سازه آشنا شود. سپس نکات و تنظیمات نرم‌افزاری مطرح و طرح اولیه اجزای سازه صورت گرفته است.
جلسه دهم : تیپ‌بندی و تغییر مقاطع (01:49)
پس از مشخص شدن نتایج طرح اولیه، نوبت به تیپ‌بندی و بهینه‌سازی مدل می‌رسد که باید با توجه به نکات اجرایی و آیین‌نامه‌ای صورت گیرد. در این جلسه روال و نحوه کار در نرم‌افزار بر روی پروژه تدریس می‌شود.
جلسه یازدهم : کنترل‌ها – بخش اول (03:17)
کنترل‌های سازه‌ای از مهم‌ترین موارد در روال طراحی سازه می‌باشند که تأثیر مستقیم بر نهایی کردن مقاطع و بهینه‌سازی دارند. لذا کنترل‌های مورد نیاز به طور کامل تشریح و نحوه مواجهه با چالش‌های مربوط به این ضوابط بررسی شده‌اند تا دستیابی به طرح بهینه و تأمین ضوابط آیین‌نامه به سادگی حاصل شود. در این جلسه استخراج زمان تناوب اصلی، کنترل نظم پیچشی سازه، کنترل دریفت و نامعینی سازه با طور کامل تدریس و انجام آن در نرم‌افزار آموزش داده شده است.
جلسه دوازدهم : کنترل‌ها – بخش دوم (01:46)
در ادامه جلسه قبل، کنترل چشمه اتصال که از ضوابط جدید مربوط به قاب خمشی متوسط می‌باشد کاملاً تعریف و روال کار به همراه نکات اجرایی توضیح داده شده است. سپس کنترل نامنظمی سختی جانبی (طبقه نرم و خیلی نرم) و واژگونی نیز تبیین و در نرم‌افزار انجام گرفته‌اند.
جلسه سیزدهم : طراحی سقف تیرچه بلوک و دال پله (02:43)
با توجه به عدم امکان طراحی سقف تیرچه بلوک در نرم‌افزار و عدم توجه کافی به ضوابط در عرف محاسبات سازه، طراحی دستی آن به صورت کامل و مستند به کلیه مراجع به همراه مثال و نکات اجرایی آموزش داده شده است. سپس نحوه طراحی و تعیین آرماتورهای دال پله نیز به صورت دستی (غیر لرزه‌ای) تدریس گردیده است.
جلسه چهاردهم : فونداسیون – بخش اول (02:00)
پس از نهایی شدن طرح سازه باید فونداسیون آن طراحی گردد، لذا در این جلسه به صورت تئوری مفاهیم مرتبط به نکات مکانیک خاک و پی و طراحی پی به همراه روال نرم‌افزاری مورد بررسی قرار می‌گیرد.
جلسه پانزدهم : فونداسیون – بخش دوم (02:58)
در ادامه جلسه قبل و پس آز آشنایی با نکات مربوط به پی، طراحی فونداسیون نواری پروژه توسط نرم‌افزار SAFE و به صورت گام به گام به همراه کنترل‌های لازم (تنش خاک، نشست، چرخش، برش پانچ) انجام می‌شود.
جلسه شانزدهم : نقشه‌های اجرایی (03:08)
با اتمام فرآیند نرم‌افزاری نوبت به تهیه نقشه اجرایی به عنوان خروجی محاسبات سازه می‌رسد. در این جلسه ابتدا بخش‌های یک نقشه اجرایی (پلان‌ها، پروفیل‌ها، مقاطع، موارد جانبی و دیتاشیت) و شیوه ارائه جزئیات بیان می‌شود. سپس نحوه استفاده از خروجی نرم‌افزار برای انجام ترسیمات توضیح داده شده و در انتها نقشه اجرایی پروژه آموزشی بررسی می‌شود.
جلسه هفدهم : تکمیل طراحی با زلزله طیفی (00:52)
با توجه به اینکه روال تحلیل و طراحی دینامیکی تا مرحله تعریف و انجام الزامات مطرح گردیده و سازه پروژه با روش استاتیکی معادل تحلیل و طراحی شده است، در این جلسه تفاوت‌های موجود در صورت انجام طراحی با روش طیفی بررسی می‌شود.
جلسه هجدهم : نکات تکمیلی (03:21)
در این جلسه نکاتی که در پروژه آموزش وجود نداشته‌اند اما در پروژه‌های معمول امکان مواجهه با آن‌ها وجود دارد، تدریس شده‌اند. مدلسازی میان طبقه یا اختلاف تراز در پلان و نکات آن، مدلسازی پله در سازه (که طبق آیین‌نامه باید حتما اثر آن در سازه دیده شود)، طراحی دیوار حائل به صورت مقدماتی و ترکیب سیستم‌های باربر جانبی در ارتفاع (حالت کلی و خاص) از موارد آموزشی این جلسه هستند.
جلسه نوزدهم : مفاهیم اولیه دیواربرشی (02:15)
در اولین جلسه مربوط به دیواربرشی، مفاهیم اولیه در خصوص دیواربرشی (جایابی، آرماتورها، تلاش‌ها، رفتار، انواع شکست، المان مرزی، مسئله برش و اندرکنش) توضیح داده می‌شود. با توجه به حذف دیواربرشی متوسط از سیستم‌های باربر جانبی و الزام به استفاده از ضوابط ویژه و همچنین توجه کمتر به این المان سازه‌ای در سرفصل‌های آموزشی و دروس دانشگاه، سعی گردیده تمام اطلاعات مورد نیاز در قالب چهار جلسه به صورت کاملاً کاربردی و مفهومی تقدیم مخاطبین شود.
جلسه بیستم : نکات آیین‌نامه‌ای دیوار برشی (01:30)
بخش قابل توجهی از آرماتورگذاری و ارائه نقشه‌های اجرایی دیواربرشی بر اساس تجویزهای آیین‌نامه انجام می‌گیرد و خروجی نرم‌افزار برای ارائه نقشه‌ها کافی نیست. همچنین بندهای مربوط به این موارد در مبحث نهم با ارجاعات زیاد و به صورت پراکنده و در بعضی موارد نامفهوم ارائه شده است لذا در این جلسه تمام نکات لازم آیین‌نامه‌ای تشریح و بررسی شده است.
جلسه بیست و یکم : نکات نرم‌افزاری دیواربرشی (02:28)
پس از آشنایی با مفاهیم و ضوابط طراحی دیواربرشی ویژه، برای طراحی آن در نرم‌افزار لازم است نحوه عمل و کاربرد نرم‌افزار در این روال بررسی شود. همچنین با وجود نواقصی که ETABS در طراحی دیوارها دارد، توضیحات لازم برای استفاده از خروجی آن مورد بررسی قرار گرفته است.
جلسه بیست و دوم : طراحی نرم‌افزاری دیواربرشی (02:26)
در این جلسه با استفاده از آموخته‌های جلسات پیشین، وارد نرم‌افزار شده و طراحی دیواربرشی انجام می‌گیرد.
شهریار یزدان پناه (کارشناس ارشد ژئوتکنیک، پایه 3 محاسبات)
