مهندس محاسب کیست؟ وظایف و ضرورت حضور در پروژه‌های عمرانی

مهندس محاسب همان‌طور که از نامش پیداست، کار محاسبات ساختمانی که قرار است ساخته شود را انجام‌ می‌دهد. این محاسبات شامل محاسبات فنی، ایمنی، اقتصادی و زیست‌محیطی است. مهندس محاسب به ارائه یک طرح کلی از نقشه‌هایی که توسط معمار کشیده شده است در زمینه نوع سازه (فولادی یا بتنی) و نوع و چگونگی سازه نگهبان به همراه جزئیات آن‌ها‌ می‌پردازد.

مهندس محاسب زمانی اقدام به محاسبات سازه‌ می‌کند که معمار کار کشیدن نقشه ساختمان را به اتمام رسانده باشد و نقشه سازه را به مهندس محاسب بدهد تا به محاسبه بارها و فاکتورهای دیگر موجود در سازه‌ می‌پردازد.

داده مورد نیاز مهندس محاسب

برای یک سازه معمولی مانند یک آپارتمان دو طبقه مهندس محاسب نیاز دارد که داده‌هایی مانند نقشه‌های فاز صفر، گزارش‌های آزمایش‌های مکانیک خاک، ابعاد زمین و وضعیت هم‌جواری‌ها در اختیار او قرار گیرد تا بتواند بر اساس این داده‌های اولیه یک ایده و طرح اولیه را به کارفرما ارائه دهد.

کار مهندس محاسب چیست؟

مهندس محاسب همان‌طور که گفته شد برخی از محاسبات مربوط به سازه را انجام‌ می‌دهد، اما این محاسبات چیست و مهندس محاسب چگونه آن‌ها را انجام‌ می‌دهد. برای پاسخ به این پرسش‌ها  سعی کرده‌ایم که در ادامه شرح مختصری بر مهمترین وظایف مهندس محاسب داشته باشیم.

تجزیه و تحلیل نقشه

مهندس محاسب در اولین گام به خواندن و شناخت نقشه‌ای که معمار تهیه کرده‌ می‌پردازد تا بتواند تأسیسات و مناسبات سازه را با توجه به نقشه‌ای که معمار در اختیارش قرار داده است، هماهنگ کند. لازمه این کار دقت در محاسبات و تجربه از فاکتور‌های لازم برای تطبیق داده‌های معمار و نحوه ساخت، انتخاب نوع مصالح و چگونگی کارگذاری تأسیسات است.

محاسبه بار‌های وارد شده بر ساختمان

به طور کلی بار‌های وارد شده بر سازه به دو دسته کلی تقسیم‌ می‌شود. بار‌های عمودی یا ثقلی و بار‌های جانبی، بار‌های عمودی یا ثقلی همان‌طور که از نامش پیداست مربوط به وزن است که خود در دو دسته بار زنده و بار مرده طبقه‌بندی‌ می‌شود. بار برف، بار دیوار‌های پیرامونی و … از بار‌های ثقلی هستند.

بار‌های جانبی بیشتر شامل بار‌هایی هستند که محیط اطراف به سازه وارد‌ می‌کند. این بار‌ها شامل بار زمین‌لرزه و بار ناشی از وزش باد است. از آنجایی که ایران در یک محدوده لرزه‌خیز قرار دارد محاسبه بار زمین‌لرزه باید به دقت انجام شود تا از حوادث ناگوار پیشگیری شود. برای این منظور به نتیجه آزمایش مکانیک خاک نیاز است تا مهندس محاسب بتواند محاسبات لازم برای اندازه‌گیری بار وارد به سازه در هنگام زمین‌لرزه را محاسبه کند.

بار باد یا در واقع نیرویی که باد به ساختمان وارد‌ می‌کند بیشتر برای سازه‌های بلند مانند برج‌ها که در برابر وزش شدید باد قرار دارند محاسبه‌ می‌شود و برای سازه‌های با ارتفاع کم نادیده گرفته‌ می‌شود، مگر اینکه اقلیم منطقه بادخیز باشد. برای این منظور مهندس محاسب به اطلاعاتی مانند جهت وزش باد، میزان ورزش باد و سرعت آن برای انجام محاسبات نیروی وارد شده از طرف باد به سازه را اندازه‌گیری کند و تمهیدات لازم را در نظر بگیرد.

مدل‌سازی

پس از انجام محاسبات و اندازه‌گیری فشار‌های وارد شده بر سازه با توجه به نقشه‌ای که معمار در اختیار محاسب قرار داده است، مهندس محاسب به مدل‌سازی با استفاده از نرم افزار‌های رایج ساختمانی مانند ایتبس (Etabs)‌ می‌کند. در هنگام مدل‌سازی باید تمام جزئیات و جوانب در نظر گرفته شود تا وقتی بارهای محاسبه شده در مدل اعمال شد نتایج درستی به دست دهد.

تحلیل، طراحی و کنترل

پس از انجام مدل‌سازی و بارگذاری ساختمان، بار‌های وارد شده به سازه اندازه‌گیری‌ می‌شود و این امر تحلیل‌ می‌شود معمولاً برای پروژه‌های عمرانی بزرگ مدل‌هایی هم ساخته‌ می‌شود و صحت شبیه‌سازی کامپیوتری هم به صورت فیزیکی کنترل‌ می‌شود. پس از طراحی و تعیین ارتفاع و اندازه‌های مختلف سازه، طرح ایجاد شده کنترل‌ می‌شود تا از هر نظر بدون ایراد و اشکال باشد. مهم‌ترین اصل در طراحی یک سازه قابل اجرا و اقتصادی بودن طرح است.

ارائه به کارفرما

در آخرین مرحله مهندس محاسب، محاسبات، اندازه‌گیری‌ها و طرح کلی سازه را به صورت یک نقشه در قالب یک گزارش تهیه و تائید‌ می‌کند به کارفرما ارائه‌ می‌کند. در ایران بنا به قانون نظام مهندسی، برای بناهای بیشتر از 1500 متر مربع زیربنا لازم است تا از سازمان نظام مهندسی مجوز کسب شود ولی این سازمان هیچ گونه مسئولیتی در قبال خرابی و اتفاقات به عهده نمی‌گیرد و تمام مسئولیت‌ها بر شخص عهده مهندس محاسب است.

تعهدات یک مهندس محاسب

پس از تکمیل مراحل محاسبات، طراحی و کنترل سازه، توسط مهندس محاسب، برای گرفتن مجوز با در اختیار داشتن مستنداتی مانند نقشه‌های معماری، نقشه‌های سازه، فایل‌های محاسباتی از جمله طراحی سازه، فونداسیون و تجهیزات جانبی، طرح تقویت و محاسبات مربوط به آن در صورت مقاوم نبودن سازه در ابتدا نیاز است.

سپس کارفرما با ارائه این مدارک به سازمان نظام مهندسی و پرداخت مبلغی‌ می‌تواند مجوز لازم برای ادامه فرایند ساخت و ساز اقدام کند.

ضرورت حضور مهندس محاسب

کار مهندس محاسب در مرحله ارائه گزارش به کارفرما به اتمام نمی‌رسد و در ادامه فرآیند ساخت و ساز هم مهندس محاسب‌ می‌تواند حضور داشته باشد، اگرچه مهندس ناظر وظیفه دارد تا بر روند ساخت سازه نظارت داشته باشد و تمام اتفاقاتی که در حین ساخت برای ساختمان و کارگران بیفتد در زمره مسئولیت مهندس ناظر است ولی این مهندس هم‌ می‌تواند با بررسی و بازرسی‌های سرزده از روند اجرای سازه با توجه به نقشه‌های ارائه شده توسط وی مطمئن شود؛ زیرا مسئولیت هرگونه خرابی و خسارت جانی و مالی پس از پایان کار و یا در هنگام بلایای طبیعی مانند زلزله متوجه مهندس محاسب است.

سخن پایانی

پروژه‌های ساختمانی با مقیاس بزرگ به دلیل موقعیت و اندازه ای که دارند از نظر مهندسی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند و تمامی جوانب ممکن باید رعایت شود. یکی از این جوانب بارهای وارده بر ساختمان است که بررسی آن‌ها بر عهده مهندس محاسب است. به عبارتی مهندس محاسب کسی است که وظیفه دارد تا به محاسبه بار‌های وارد شده به سازه را بر طبق نقشه صفر معمار بپردازد و در نهایت طرحی کامپیوتری از سازه را ارائه دهد و آن را از هر نظر کنترل کند.