Uncategorized

تصميم انشائى

تصميم انشائى

تصميم انشائى

تصميم انشائى

تصميم انشائى

على الرغم من أن مجال التصميم الإنشائي واسع، إلا أنه يمكن تلخيص مفهوم تصميم انشائى في الهندسة المدنية على أنه ممارسة لجميع الأنشطة المتعلقة بالنمذجة الرياضية وتحليل الهياكل، مثل البنية التحتية البحرية، والألفية الجديدة ترى ظهور تكنولوجيا المعلومات كقوة دافعة وراء التقدم في الهندسة المدنية، لا سيما في مجال الحسابات المتعلقة بالتصميم، حيث أن التحسين المتزايد لبرامج الكمبيوتر، وتوافرها، والسرعة المتزايدة للحسابات والتكاليف المتناقصة باستمرار، كان لها بالفعل تأثير كبير على الهندسة المدنية، والتي يمكن اعتبارها نقلة نوعية.
الأنشطة في مهنة تصميم انشائى
في الواقع، من الناحية العملية، يجب على المهندسين الإنشائيين توفير كميات من المواد لإجراء مسوحات البناء، وإعداد الميزانية التقريبية، ومراقبة إنشاء الهياكل، لذلك، يحتاجون أحيانًا إلى مهارات أخرى غير فهم نمذجة الهياكل من منظور رياضي وميكانيكي.

تصميم انشائى

وكما ذكرنا سابقًا، فإن أنشطة مخططي البناء واسعة، ويستخدمون بشكل أساسي الأدوات والبرامج لبناء هيكل مبسط، ومع ذلك، هناك طرق لحساب بعض نقاط القوة يدويًا في اتصالات البنية التحتية، وتستخدم العديد من هذه البرامج طرق العناصر المحدودة لتحليل استجابة بنية لقوى مختلفة، واثنان من أكثر البرامج المستخدمة على نطاق واسع لتحليل الهياكل هما ETABS و SAAP2000.
كما يستخدم المهندسون المدنيون برامج مثل CYPE CAD أو MIDAS للتحليل الديناميكي، أي التحقيق في القوى التي تتغير سرعتها وقيمتها بسرعة، وبالتالي يجب التحقيق منها خلال فترة زمنية معينة.
ويتعلق تحليل حساسية التصميم الإنشائي بالعلاقة بين متغيرات التصميم المتاحة للمهندس الإنشائي والتفاعلات الهيكلية التي تحددها قوانين الميكانيكا، وقبول مقاييس التفاعل مثل الإزاحة والتوتر والضغط والتردد الطبيعي والحمل الالتوائي والسلوك الصوتي واستجابة التردد وضوضاء الاهتزاز (NVH) وسلوك المرونة الحرارية والأبعاد وشكل المكون والتكوين.

تصميم انشائى

ويتم تحديد متغيرات التصميم ضمنيًا بواسطة المعادلات الحاسمة للميكانيكا الإنشائية، حيث يتم تقديم تحليلات حساسية التصميم من الدرجة الأولى والثانية للاستجابات الثابتة والديناميكية لكل من الأنظمة الهيكلية الخطية وغير الخطية، بما في ذلك مشاكل الاحتكاك والتلامس البلاستيكي.
ويُطلب من المصمم عادةً تقييم جدوى نموذج معماري، وهذا يعني المواد المطلوبة وما إذا كان الهيكل قابلاً للتطبيق اقتصاديًا، بالإضافة إلى السيناريوهات التي قد تنطوي على تحديات أثناء البناء من وجهة نظر التصميم، واعتمادًا على نوع المشروع، التخطيط، والصياغة، والمناقصات، والبناء، وما إلى ذلك، يعقد المهندسون المدنيون اجتماعات لضمان استيفاء جميع الشروط اللازمة لبناء الهيكل.

تصميم انشائى

إحصائيات التصميم الإنشائي

لتبسيط الموضوع قليلاً، تأخذ إحصائيات التصميم الإنشائي في الاعتبار تكوين الهيكل والقوى التي تتعرض لها من أجل فهم التأثيرات والتنبؤ بسلوكه، كل هذا بهدف تحديد الحمولة القصوى ومدة الخدمة حتى الفشل.
وعلى المستوى الأساسي، يأخذ التحليل الإنشائي في الاعتبار القوى المحددة مسبقًا، الجاذبية، والحمل الحراري النشط والميت، والرياح والزلازل، زتؤثر هذه الأحمال بشكل خاص على العنصر أو الشعاع أو العمود أو اللوح، ويؤثر موضع واتجاه الحمل أيضًا على التأثير على الهيكل، وتؤثر عناصر الانحناء لبعض المواد أيضًا على عمر الخدمة.

تصميم انشائى

ومن وجهة نظر ميكانيكية، هناك خمسة أنواع من القوى وهي: الضغط والقص والانحناء والتواء والتوتر، ويتم فحص هذه الأحمال من خلال أربعة أنواع من التحليل، ديناميكي وثابت واستقرار واهتزاز، وسيعتمد الاختيار بين الاثنين على الظروف البيئية واستخدام الهيكل، ونتيجة للتصميم والتحليل الهيكلي، يجب على المتخصصين في البناء تحديد ما إذا كانت ترقية المواد مطلوبة لضمان التوازن والسلامة والمتانة للمبنى، وفي الحالات القصوى أو في مرحلة البناء المبكرة، يجرون مناقشات مع المهندسين المعماريين لتغيير الأبعاد أو تغيير موضع العناصر.
تصميم انشائى

تصميم انشائى

تصميم انشائى

مجالات عمل المهندسين الإنشائيين

إليك بعض المجالات التي يمكن للمهندس الإنشائي العمل فيها من التخطيط إلى البناء، حيث يمكن للمخططين الاختيار من بين مجموعة متنوعة من الأنشطة وهي:

التصميم والبناء المستدامان

يستخدم المخططون الذين يعملون في البناء المستدام أحدث التقنيات لتحسين البيئة وتحسينها، بالإضافة إلى التأثير الاجتماعي لتصميمات المدينة، زيتطلب البناء المستدام أن يتم وضع حماية الحيوانات والنباتات وكذلك رفاهية الإنسان فوق تكاليف البناء.

تقييم وفحص البناء

في المراحل النهائية من البناء، يُطلب من المصممين أحيانًا مراجعة التقارير من المهندسين الميدانيين والذهاب إلى موقع البناء، وستجد في هذه التقارير المواد والأبعاد والتعزيزات، وستحتاج إلى التحقق من أن كل شيء يتماشى مع الخطط المقدمة أثناء مرحلة التصميم، وفي حين أن هذه ليست مهمة شائعة، إلا أنها ضرورية للغاية في مرحلة ما، ويجب على المصممين الذين يعملون في البناء الصناعي الذهاب إلى الميدان للإشراف.

تصميم انشائى

البنية التحتية للمياه

الهياكل الصحية والهيدروليكية ليست هي نفسها، بينما تجمع أنابيب الصرف الصحي النفايات للتخلص منها في الأماكن التي لن تتضرر فيها صحة الإنسان، فإن الإنشاءات الهيدروليكية لها غرض مختلف تمامًا، حيث تهدف الإنشاءات الهيدروليكية إلى تغيير تدفق المياه، والتي يمكن أن تكون مجاريًا أو سدودًا، وكلاهما يعمل على نقل المياه،  والهيكل الهيدروليكي الواضح هو السد، هذا السد يجمع بين مبادئ توفير الطاقة لتوليد الطاقة واستخدام الهيكل المدني.

تصميم انشائى

تصميم الهيكل الصناعي

الهياكل المستخدمة للأغراض الصناعية هي المطارات، والمستودعات، والطرق السريعة، والسدود، والمصانع، ومحطات الطاقة، وما إلى ذلك، وعادة، يتم إنشاء البنية التحتية الصناعية لتقديم منتج أو خدمة مباشرة.
وتتميز البنى التحتية الصناعية بحجمها الهائل ومتطلباتها الاستثمارية العالية، ويلعب التصميم البناء لتشييد المباني الصناعية دورًا رئيسيًا في المجتمعات والاقتصادات، ويجب أن يكون المخطط على دراية بالعوامل خارج البيئة ولكن أيضًا بالتأثيرات الاجتماعية.
دعنا نعطي مثالا على مستودع كبير لتخزين الآلات الثقيلة، من حيث المبدأ، يجب أن يكون هذا هيكلًا بسيطًا، ومع ذلك، يجب على المصممين اتباع عدد من القواعد عند اختيار المواد، مثل: درجة حرارة الموقع والظروف البيئية الأخرى، ويتطلب الحل المقدم في بعض الأحيان النظر في السيناريوهات المأساوية، مثل عندما تصطدم الآلة بالحائط،  يحتاج جزء من تحليل التصميم إلى النظر في مثل هذه المواقف والتأكد من عدم انهيار الهيكل بأكمله، على الأقل ليس على الفور.
تصميم انشائى

تصميم انشائى

تصميم انشائى

السكن

هذه واحدة من أكثر المهام شيوعًا، زيتبع التصميم الإنشائي للشقق سلسلة من اللوائح التي تختلف حسب الدولة والظروف الجوية وما إلى ذلك، ويتم حساب المتغيرات مثل الزلازل والحمل الحراري والثلج والأمطار اعتمادًا على الموقع الجغرافي للمنزل.
وإلى هنا نكون قد وصلنا إلى نهاية المقال، وتجدر الإشارة إلى أن كل نقطة أعلاه قد تتطلب فهمًا لمختلف المفاهيم الرياضية والميكانيكية والهندسية، وفي كثير من الحالات، يتعين على المهندسين الإنشائيين إكمال العديد من الدراسات المتخصصة من أجل بناء تصميم انشائى مثالي.

 

سوف تجدنا دائما عبر محرك بحث جوجل

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *