انواع آیین نامه های طراحی سازه

آیین نامه های طراحی سازه، راه و رسم طراحی سازه را به شما می‌گویند. در واقع بدون طراحی سازه، نمی‌توانید هیچ سازه‌ای را طراحی کنید. سازمان‌های نظام مهندسی و همچنین کنترلرهای سازه نیز بر اساس همین آیین‌نامه‌ها است که فایل‌های طراحی و همچنین نقشه‌های سازه‌ای شما را کنترل می‌کنند. به همین دلیل است که آشنایی کامل با این آیین‌نامه‌ها یکی از مهم‌ترین کارهایی است که در روند طراحی سازه باید انجام دهید. در این مقاله از وب سایت مجتمع آموزشی امیرکبیر، می‌خواهیم انواع متداول آیین‌نامه‌های طراحی سازه را به شما معرفی کنیم و توضیحاتی را هم در مورد آنها ارائه کنیم؛ پس تا پایان با این مقاله همراه باشید.

نقش آیین نامه های طراحی سازه در این علم

آیین نامه های طراحی سازه نقش بسیار کلیدی در طراحی انواع سازه‌ها دارند؛ چه سازه‌های ساختمانی و چه انواع غیرساختمانی سازه‌ها. به همین دلیل است که اگر بخواهید در این زمینه فعالیت داشته باشید، حتماً باید شناخت کافی در مورد این آیین‌نامه‌ها داشته باشید.

آیین‌نامه‌های عمومی در طراحی سازه

یکی از انواع آیین نامه های طراحی سازه، آیین نامه‌های عمومی هستند که پایه و اساس استانداردهای اساسی هستند که برای تمامی انواع سازه‌ها اعمال می‌شوند. این آیین‌نامه‌ها عموماً شامل مواردی همچون بارگذاری‌ها، آب و هوا، زلزله، و ایمنی سازه‌ها می‌شوند. تأثیر مستقیم این آیین‌نامه‌ها در تدوین طرح‌های سازه و تعیین رویکرد کلی طراحی آنها لازمه اساسی در ایجاد سازه‌های پایدار و ایمن است.

آیین‌نامه‌های خاص در طراحی سازه

یکی دیگر از آیین نامه های طراحی سازه، آیین نامه‌هایی است که در موارد خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این دسته از آیین‌نامه‌ها، به موارد اختصاصی و نیازمندی‌های خاص هر نوع سازه پرداخته می‌شود. مثلاً آیین‌نامه‌های مربوط به طراحی سازه‌های بتنی، فلزی، چوبی و … مورد بررسی قرار می‌گیرند. این آیین‌نامه‌ها بر اساس خصوصیات مخصوص هر مصالح و روش‌های ساخت متفاوت هر نوع سازه، راهنمایی جامعی برای مهندسان فراهم می‌کنند.

تأثیر آیین‌ نامه های طراحی سازه در ایمنی سازه‌ها

آشنایی با تأثیر مستقیم و غیرمستقیم آیین‌نامه‌ها بر ایمنی و کیفیت سازه‌ها یکی از بخش‌های مهم این مقاله است. این آیین‌نامه‌ها با تنظیم استانداردها و الزامات فنی، تضمین می‌کنند که سازه‌ها در شرایط مختلف، به عنوان یک نهاد علمی و تخصصی، عملکرد مناسبی داشته باشند.

انواع آیین نامه های طراحی سازه در ایران

در ایران نیز مانند تمامی کشورهایی که در زمینه‌ی مهندسی عمران و سازه سابقه‌ی بالایی دارند، آیین نامه های مختلفی وجود دارد که هیچ سازه‌ای بدون توجه به آنها طراحی نمی‌شود. مهم‌ترین آیین نامه های طراحی سازه در ایران، عبارت‌اند از:

۱- مبحث دهم مقررات ملی ساختمان

این آیین نامه طراحی سازه، به بررسی روش‌ها و قوانین و مقررات طراحی و ساخت سازه‌های فلزی می‌پردازد. این آیین نامه تقریباً تنها آیین نامه‌ی ایران است که قوانین و مقررات مربوط به این حوزه را مشخص می‌کند. این آیین نامه برداشتی از آیین نامه AISC آمریکا است و این یعنی اگر بر روی آیین نامه‌ی AISC هم تسلط داشته باشید، به‌راحتی می‌توانید تسلط بالایی بر این مبحث پیدا کنید.

۲- مبحث نهم مقررات ملی ساختمان

یکی دیگر از آیین نامه های طراحی سازه که به‌صورت گسترده در ایران مورد استفاده قرار می‌گیرد، مبحث نهم مقررات ملی ساختمان است که به‌صورت ویژه به بررسی و ارائه‌ی دستورالعمل‌های طراحی و ساخت سازه‌های بتنی می‌پردازد.

ویرایش پنجم مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران با تغییرات اساسی نسبت به نسخه‌ی قبلی معرفی شد و همین مسئله باعث شد که مهندسین سازه و عمران، تا چند ماه با حالتی تدافعی نسبت به این آیین‌نامه برخورد کنند. اما به هر حال بعد از گذشت چندین سال از ارائه‌ی این ورژن از آیین‌نامه، حالا دیگر همه‌ی طراحان سازه و همچنین مهندسین عمران و پیمانکاران سازه، از این آیین نامه در طراحی و ساخت سازه‌ها استفاده می‌کنند.

۳- مبحث ششم مقررات ملی ساختمان

یکی از مهم‌ترین مراحل در طراحی سازه، شناخت و محاسبات مربوط به بارهای وارده بر ساختمان است. این نکته را در نظر داشته باشید که در طول مدتی که ساختمان ساخته می‌شود و همچنین از آن بهره‌برداری می‌شود، بارهای مختلفی بر آن وارد می‌شود و تنها در صورتی ساختمان استاندارد و ایمنی خواهیم داشت که اولاً بتوانیم تشخصی دهیم که این بارها چه هستند و در ثانی، چطور می‌توان آنها را محاسبه کرد. مبحث ششم مقررات ملی ساختمان به‌عنوان یکی از مهم‌ترین آیین نامه های طراحی سازه، در این مسیر به شما کمک می‌کند.

مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، تمامی بارهای وارد بر سازه، از بارهای مرده و زنده گرفته تا بار باد و برف و باران و سیل و … را به‌صورت کاملاً دقیق در تمامی ساختمان‌ها مورد بررسی قرار می‌دهد و روابطی را ذکر می‌کند که بر اساس آنها بتوانید میزان این بارها را هم به‌صورت کاملاً دقیق محاسبه کنید. البته در میان بارهای وارد بر سازه، فقط بارهای لرزه‌ای هستند که در آیین نامه ۲۸۰۰ زلزله مورد بررسی قرار می‌گیرند و مابقی این بارها در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان محاسبه می‌شوند.

نکته‌ی دیگری که در مورد مبحث ششم مقررات ملی ساختمان به‌عنوان یکی از آیین نامه های طراحی سازه مهم باید بدانید این است که این آیین نامه از جمله مواردی است که فقط در طراحی سازه و نه در اجرای آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌عنوان توضیح بیشتر، همان‌طور که در قسمت‌های قبلی همین مقاله از وب سایت مجتمع آموزشی امیرکبیر شرح دادیم، مبحث نهم و دهم، علاوه بر اینکه در طراحی سازه مورد استفاده قرار می‌گرفتند، همچنین نکاتی را که باید در اجرای سازه رعایت می‌شد را هم در خود قرار داده بودند؛ اما مبحث ششم مقررات ملی ساختمان اینگونه نیست.

۴- آیین نامه ۲۸۰۰ زلزله

همان‌طور که در بخش قبلی این مقاله از وب سایت مجتمع آموزشی امیرکبیر نیز عنوان شد، مبحث ششم مقررات ملی ساختمان تمامی بارهای وارد بر سازه را به استثنای بارهای لرزه‌ای، پوشش می‌دهد. بنابراین اگر شما بخواهید بارهای مربوط به زلزله را در سازه‌ی خود بررسی کنید، به یکی دیگر از آیین نامه های طراحی سازه نیاز خواهید داشت: آیین نامه ۲۸۰۰ زلزله!

آیین نامه ۲۸۰۰ از آن جهت به‌عنوان یکی از مهم‌ترین آیین نامه های طراحی سازه شناخته می‌شود، چون تمامی فاکتورهای لازم برای شناخت نیروی زلزله و همچنین اثرات آن را به‌صورت کاملاً تخصصی در خود قرار داده است.

ویرایش چهارم آیین نامه ۲۸۰۰ آخرین نسخه‌ی این آیین نامه است و در این نسخه نیز مفاهیم جدیدی مانند ضریب نامعینی سازه و موارد مختلف دیگر که در نسخه‌های قبلی این آیین نامه وجود نداشت، بررسی شده و تمامی مهندسین سازه، بعد از ابلاغ رسمی این آیین نامه، لازم است که تمامی بندهای آن را در طراحی سازه‌های خود رعایت کنند.

نکته‌ی دیگری که در مورد آیین نامه ۲۸۰۰ به‌عنوان یکی از مهم‌ترین آیین نامه های طراحی سازه باید بدانید، موضوع پیوست ششم این آیین نامه است. پیوست ششم آیین نامه ۲۸۰۰ به عنوان یک فصل الحاقی به این آیین نامه، مشخصاً به طراحی و اجرای المان‌های غیرسازه‌ای مانند وال پست‌ها می‌پردازد. این موضوع نیز از آن جهت اهمیت زیادی دارد که در سال‌های اخیر و در زلزله‌هایی که در نقاط مختلف ایران به وقوع پیوسته است، کمتر شاهد تخریب خودِ سازه‌ بوده‌ایم؛ نمونه‌ی روشن آن هم زلزله‌ی ورزقان است که تقریباً تمامی ساز‌ه‌هایی که‌ به‌صورت مهندسی ساخته شده بودند، در سرِ جای خود و به‌صورت ایمن قرار گرفته بودند.

اما با این حال نکته‌ای که باعث شد پیوست ششم آیین نامه ۲۸۰۰ لازم الاجرا شود، موضوع تخریب المان‌های غیرسازه‌ای مانند جان پناه‌ها، نماها، سقف‌های کاذب، وال پست‌ها و … بود که در برخی موارد حتی منجر به فوت افراد در اثر زلزله می‌شد. پیوست ششم آیین نامه ۲۸۰۰ مجموعه قوانین و مقرراتی را عنوان می‌کند که این المان‌های غیرسازه‌ای چطور باید طراحی و چطور اجرا شوند تا ایمن‌ترین وضعیت را به‌دنبال داشته باشند.

انواع آیین نامه های طراحی سازه در دیگر کشورها

کشورهای پیشرفته نیز آیین نامه های طراحی سازه مختلفی دارند که بر اساس نوع کشور و همچنین مجموعه قوانین و مقررات ساخت و ساز آنها، ممکن است این آیین نامه‌ها متفاوت باشد. در ادامه به مهم‌ترین این آیین‌نامه‌ها اشاره شده است:

۱- آیین نامه ACI آمریکا

آیین‌نامه‌ ACI، که مخفف American Concrete Institute است، مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها، استانداردها و روش‌های توصیه‌شده برای طراحی و ساخت سازه‌های بتن‌آرمه است. آیین ‌نامه ‌های طراحی سازه نقش محوری در تضمین ایمنی و پایداری ساختمان‌ها و زیرساخت‌های مختلف دارند. آیین‌نامه ACI به صورت گسترده‌ای توسط مهندسان عمران و معماران در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد و به‌طور منظم به‌روزرسانی می‌شود تا با پیشرفت روش‌های ساخت و مواد جدید، هم‌گام باشد.

هدف از آیین‌نامه‌های طراحی سازه ACI ارائه یک فریم‌ورک قوی برای طراحی سازه‌ها است که بر اساس اصول مهندسی پایه و تجربیات عملی شکل‌گرفته است. در این آیین‌نامه، محاسبات بار، تعیین مقاطع بتنی و فولادی، روش‌های مقاوم‌سازی و تکنیک‌های تحلیل سازه‌ای تفصیلی ارائه شده است. به کارگیری این آیین‌نامه‌های طراحی سازه به اطمینان از عملکرد مطلوب سازه‌ها در برابر نیروهای مختلف، از جمله وزن خود سازه، بار مرده، بار زنده، باد و زلزله کمک می‌کند.

در پروژه‌های ساختمانی، استفاده از آیین‌نامه‌های طراحی سازه ACI به‌صورت یک استاندارد صنعتی عمل می‌کند که از کیفیت و ایمنی ساخت و سازها اطمینان حاصل می‌کند. از جمله موضوعات مهمی که در آیین‌نامه ACI پوشش داده می‌شوند می‌توان به تحلیل خطر زلزله، مقاومت فشاری بتن، پوشش بتنی و میلگرد، جزئیات اتصالات و موضوعات مربوط به دوام و طول عمر سازه‌ها اشاره کرد.

۲- آیین نامه یوروکد، مهم‌ترین آیین نامه های طراحی سازه در اروپا

آیین نامه یوروکد به عنوان یکی از مهم‌ترین آیین نامه های طراحی سازه در اروپا شناخته می‌شود و نقش بسزایی در تعیین اصول و معیارهای مهندسی سازه در سطح اتحادیه اروپا دارد. این سری از استانداردها که به‌طور رسمی با نام Eurocodes شناخته می‌شوند، همگام‌سازی و استانداردسازی روش‌های طراحی و محاسبات ساختمانی و زیرساخت‌ها را در کشورهای عضو اتحادیه اروپا فراهم می‌آورند. آیین نامه طراحی سازه یوروکد دربردارنده طیف گسترده‌ای از مقررات فنی است که برای انواع سازه‌ها از جمله ساختمان‌های مسکونی، تجاری، صنعتی و پل‌ها کاربرد دارند.

استفاده از آیین نامه های طراحی سازه یوروکد به مهندسین امکان می‌دهد تا پروژه‌های خود را بر اساس یک مجموعه مشترک از قوانین طراحی و ساخت که در سراسر اتحادیه اروپا پذیرفته شده‌اند، اجرا کنند. هدف از استقرار یوروکد، افزایش رقابت‌پذیری صنعت ساخت‌وساز اروپا و حذف موانع فنی برای تجارت و خدمات مهندسی در سطح بین‌المللی است. آیین نامه های طراحی سازه یوروکد شامل اصول کلی مقاومت و پایداری سازه‌ها، بارگذاری‌ها، خواص مواد، طراحی بنا بر بتن، فولاد، چوب، زمین‌ساخت و حتی اقدامات مربوط به مقاومت در برابر آتش است.

یوروکد نقش بسیار مهمی در توسعه پایدار اروپا ایفا می‌کند. توجه ویژه این آیین نامه های طراحی سازه به مسائل زیست‌محیطی و بهره‌وری انرژی از ویژگی‌های بارز آن است. بدین ترتیب، یوروکد به‌عنوان ابزاری برای پیاده‌سازی استراتژی‌های اروپا در افزایش مقاومت سازه‌ها در برابر تغییرات جوی و همچنین بارهای وارده بر سازه به کار می‌رود. استانداردهای یوروکد تأکید زیادی بر ابنیه پایدار دارند که مصرف انرژی را بهینه سازی کرده و منابع طبیعی را حفظ می‌کنند. این آیین نامه های طراحی سازه تضمین می‌کنند که ساخت و ساز در اروپا با استانداردهای بالا در محافظت از محیط‌زیست همراه باشد.

در نهایت، یوروکد به عنوان مرجع فنی برای آیین نامه های طراحی سازه در سطح یک قاره عمل می‌کند که استفاده از آن به ساختارهای ساختمانی بیشتری که توسط پیمانکاران و مهندسان مختلف ساخته می‌شوند، یکنواختی و یکسان‌سازی می‌بخشد. این استانداردها با ایجاد یک زبان مشترک در میان مهندسین، منجر به گسترش همکاری‌های فرامرزی و تبادل دانش فنی می‌گردد. آیین نامه های طراحی سازه یوروکد، بدون شک، نقش استراتژیکی در توسعه و هم‌افزایی معیارهای ساخت و ساز در اروپا دارند و به عنوان یک استاندارد طلایی در صنعت ساختمان دیده می‌شوند.