چه معضلاتی باعث می شوند که سازه ساختمان ها به درستی طراحی نشوند؟

معضلات طراحی چیست؟

مقدمه:
در ارزیابی اقتصادی یک ساختمان، فقط در نظر گرفتن قیمت مصالح ساختمانی و نیروی انسانی کفایت نمی‌کند و بقیه عوامل موثر در این موضوع باید مورد بررسی قرار گیرد. موارد زیر در اقتصاد یک ساختمان موثر است:

• قیمت زمین: بدلیل کوچک بودن مقاطع عرضی در ساختمانهای فولادی، فضای کمتری توسط اسکلت سازه اشغال شده و در مقایسه با سازه‌های بتنی، ساختمانهای فلزی در پلان دارای سطح موثر بیشتری هستند. بنابراین هزینه زمین در هر متر مربع مفید ساختمان، در ساختمانهای فلزی کمتر خواهد بود؛
• مصالح در دسترس؛
• ارزش نهایی ساختمان: هرچه مدت زمان ساخت یک ساختمان کوتاهتر باشد، هزینه نهایی آن ساختمان کمتر خواهد بود. با توجه به روشهای مختلف ساخت سازه، متوجه می‌شویم که در مقایسه با سایر روشها، ساخت سازه‌های فلزی زمان کمتری صرف می‌کند؛
• هزینه اسکلت اصلی سازه (سفت کاری)؛
• تاثیر نازک کاری؛
• تاثیر نصب تجهیرات و تاسیسات؛
• نحوه تاثیر این عوامل در بهره‌برداری بهینه از ساختمان؛
• هزینه ایجاد تغییرات داخلی و بهسازی در ساختمان؛
• هزینه تخریب (در ساختمانهای با عمر کوتاه).

لیکن طراحی به عنوان بخش ابتدایی در ایجاد یک بنا دارای اهمیت زیادی است. طراحی اجزای مختلف از جمله، معماری، سازه، برق و مکانیک هر یک دارای پیچیدگی‌هایی بوده که در این نوشتار به برخی معضلات طراحی سازه خواهیم پرداخت.

کمبود ضوابط آیین‌نامه‌ای

در حیطه مهندسی سازه، آیین‌نامه‌های زیادی وجود دارد که هر یک به بخشی از این رشته پرداخته‌اند. در هر یک ضوابط مدونی جهت حصول بهترین نتیجه گنجانده شده است و هر روز نیز بر حجم آنها افزوده می‌شود. این ضوابط بطور مداوم و در طی سال‌های مختلف مورد بازبینی و بازنویسی قرار گرفته‌اند ولیکن در برخی از موارد به علل مختلف از جمله عدم وجود دلایل علمی محکم، فاقد ضوابط بوده و طراح بایستی براساس قضاوت مهندسی خود، طراحی نماید.
 

عدم وجود نرم‌افزارهای طراحی بومی

تحلیل و طراحی سازه‌ها یک روند سعی و خطا بوده و درستی روند تحلیل به میزان قابل ملاحظه‌ای به نحوه مدلسازی و اعمال شرایط مرزی در مدل ریاضی بستگی دارد. بنابراین نحوه در نظر گرفتن شرایط مرزی و بارهای و در نهایت ورودی یک مدل بسیار مهم بوده و جزو مهمترین بخش یک روند طراحی به حساب می‌آید. استفاده از نرم‌افزارهای طراحی به عنوان یک بخش جدا نشدنی از روند طراحی همیشه وجود دارند. هر روز بر روند تولید این نرم‌افزارها افزوده شده و در نسخه‌های جدیدتر آنها، امکانات بیشتری اضافه می‌گردد. ولیکن در کشور ما اقبالی برای ایجاد نرم‌افزارهای متناسب با آیین‌نامه‌های داخلی وجود نداشته و عموما از نرم‌افزارهای خارجی جهت طراحی استفاده می‌نمایند. به همین سبب استفاده از آیین‌نامه‌های بومی عملا ممکن نیست زیرا نرم‌افزارهای خارجی، از آیین‌نامه‌های داخلی پشتیبانی نمی‌کنند. البته آیین‌نامه‌های داخلی به میزان قابل ملاحظه‌ای شبیه آیین‌نامه‌های معتبر بین‌المللی بوده و تفاوت آشکاری در آنها نیست.
 

عدم تجربه اجرایی کافی طراح:

اغلب طراحانی که در کشور ما وظیفه طراحی بر گردن آنها است، مهندسین جوانی هستند که اغلب به نرم‌افزارهای طراحی تسلط دارند. عدم حضور در کارگاه‌های اجرایی و انجام کار صرفاً طراحی می‌تواند یکی از معضلات مهم در طراحی باشد. این امر باعث می‌شود در برخی موارد که طرح دارای پیچیدگی‌هایی است، طراح نتواند ارتباطی بین آنچه که در اجرا ممکن است و ملاحظات طراحی برقرار نموده و در نهایت طرح اون از نظر اجرایی، قابل اجرا نباشد.
 

دو نقشه‌ای بودن پروژه‌های ساختمانی:

وجود نقشه‌های مصوب و اجرایی می‌تواند یکی از معضلات مهم در طراحی باشد. این امر می‌تواند تا حدود زیادی امنیت شغلی طراح را به خطر اندازد. نقشه‌های مصوب قانونی بوده و ضوابط شهرسازی در آنها رعایت می‌شود ولیکن نقشه‌های اجرایی چون ضوابط شهرسازی را رعایت نمی‌کنند، از نظر قانون‌گذار مورد تایید نیستند تا اینکه مالک نیست به پرداخت جریمه‌های آن بنا اقدام نماید. نقشه‌های مصوب توسط گروه کنترل در شهرداری‌ها یا سازمان‌های نظام مهندسی استان‌های کشور بازبینی و کنترل می‌شود ولیکن این کنترل برای نقشه‌های اجرایی صورت نمی‌گیرد و این ممکن است باعث ایجاد ایرادتی شود. از جمله اینکه اگر در طرح اجرایی، ایراد بزرگی وجود داشته باشد، این اشکال تا پایان کار ممکن است دیده نشده و بعد از اجرا نیز برطرف کردن ایرادات عمده سازه‌ای تقریباً غیر ممکن یا خیلی سخت است. البته در ادبیات فنی نقشه های‌ازبیلت (معادل فارسی آن چون ساخت است) به نقشه‌های سازه‌ای گفته می‌شود که از وضعیت موجود و اجرا شده سازه برداشت می شود و معمولا با نقشه‌های اجرایی متفاوت است. غالبا کارفرما (بسته به اهمیت و بزرگی) در انتهای هر فاز از پیمانکار درخواست نقشه های ازبیلت را می‌کند تا برای اجرای مراحل بعد مورد استفاده قرار دهد. مثلا در انتهای اجرای فونداسیون نقشه های ازبیلت آن تهیه شده تا از مقدار واقعی فاصله محور ستون ها برای اجرای اسکلت استفاده شود. یا بعد از اجرای اسکلت ازبیلت تهیه می شود تا برای اجرای تاسیسات و غیره ابعاد اجرا شده بازشوها و غیره مورد استفاده قرار گیرد.

عدم وجود سیستم‌های کنترلی مدرن در کشور

متاسفانه سیستم طراحی سازه‌ها در ایران تا حدود زیادی محدود است و استفاده از سیستم‌های کنترلی بروز مثل میراگرها و … چندان رونقی ندارد. یکی از دلایل این مورد، عدم آشنایی قشر مهندسین با این سیستم‌ها و از طرف دیگر عدم رشد علوم ساخت این وسایل بصورت بومی در کشور و عدم انتقال دانش ساخت آنها از کشورهای دیگر می‌باشد. نمایندگی‌های محدودی که از برخی برندها در این ضمینه در کشور وجود دارد، اغلب بصورت انحصاری بوده و سطح عملکرد پایینی دارند.

ساخت و ساز توسط پیمانکاران غیرحرفه‌ای

مجری موظف است در مراحل مختلف ساخت سازه ساختمان و به‌ منظور حصول اطمینان از مشخصات فنی مصالح فولادی مورداستفاده، جوشکاری‌ها، اتصالات جوشی و پیچ و مهره‌ای و همچنین بتن مصرفی با استفاده ازخدمات آزمایشگاه های دارنده پروانه اشتغال به کار معتبر و واجد صلاحیت، آزمایش‌های لازم را بر اساس مشخصات فنی درج‌شده در نقشه‌های اجرایی (فاز 2) سازه و لحاظ نمودن ضوابط مندرج در مباحث نهم و دهم مقررات ملی ساختمان انجام و نتایج حاصله را جهت بررسی و تائید در اختیار مهندس ناظر قرار دهد. در اغلب پروژه‌های کوچک مجری‌ها همان پیمانکاران غیر فنی بوده که مورد باعث می‌شود، برخی طراحان با علم به این مورد، تا حدودی برای پوشاندن خطاهای اجرایی، نسبت به طراحی سازه‌های با طراحی نسبتاً محافظه‌کارانه تمایل داشته باشند.

منبع : دپارتمان سازه سامانه جامع صنعت ساختمان (کارگشا)